Shade delays flowering in Medicago sativa

Shade intolerant plants respond to the decrease in the red (R) to far-red light (FR) ratio (R:FR) occurring under shade by elongating stems and petioles and re-positioning leaves, in a race to out-compete neighbors for the sunlight resource. In some annual species, these shade-avoidance responses (SAS) are accompanied by the early induction of flowering. Anticipated flowering is viewed as a strategy to set seeds before the resources become severely limiting. Little is known about the molecular mechanisms of SAS in perennial forage crops like alfalfa (Medicago sativa). To study SAS in alfalfa, we exposed alfalfa plants to simulated shade by supplementing with FR. Low R:FR produced a classical SAS, such as increased internode and petiole length but, unexpectedly, delayed flowering. To understand the molecular mechanisms involved in uncoupling SAS from early flowering, we used a transcriptomic approach. SAS were likely mediated by increased expression of msPIF3 and msHB2 in low R:FR. Constitutive expression of these genes in Arabidopsis led to SAS, including early flowering, strongly suggesting their roles are conserved. Delayed flowering was likely to be mediated by the downregulation of msSPL3, which promotes flowering in both Arabidopsis and alfalfa. Shade-delayed flowering in alfalfa may be important to extend the vegetative phase under sub-optimal light conditions and thus assure the accumulation of reserves necessary to resume growth after the next season. This article is protected by copyright. All rights reserved.Fil: Lorenzo, Christian Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Iserte, Javier Alonso. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sanchez Lamas, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Antonietti, Mariana Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Garcia Gagliardi, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Hernando, Carlos Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dezar, Carlos Alberto Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Agrobiotecnología de Rosario; ArgentinaFil: Vazquez, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Agrobiotecnología de Rosario; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cerdan, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Improvement of alfalfa forage quality and management through the down-regulation of MsFTa1

Alfalfa (Medicago sativa L.) is one of the most important forage crops worldwide. As a perennial, alfalfa is cut several times each year. Farmers face a dilemma: If cut earlier, forage nutritive value is much higher but regrowth is affected and the longevity of the stand is severely compromised. On the other hand, if alfalfa is cut later at full flower, stands persist longer, more biomass may be harvested, but the nutritive value diminishes. Alfalfa is a strict long‐days plant. We reasoned that by manipulating the response to photoperiod, we could delay flowering to improve forage quality and widen each harvesting window, facilitating management. With this aim, we functionally characterised the FLOWERING LOCUS T family of genes, represented by five members: MsFTa1, MsFTa2, MsFTb1, MsFTb2 and MsFTc. The expression of MsFTa1 correlated with photoperiodic flowering and its downregulation led to severe delayed flowering. Altogether, with late flowering, low expression of MsFTa1 led to changes in plant architecture resulting in increased leaf to stem biomass ratios and forage digestibility. By manipulating photoperiodic flowering we were able to improve the quality of alfalfa forage and management, which may allow farmers to cut alfalfa of high nutritive value without compromising stand persistence.Fil: Lorenzo, Christian Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Gagliardi, Raul Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Antonietti, Mariana Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sanchez Lamas, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mancini, Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dezar, Carlos Alberto Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Agrobiotecnología de Rosario; ArgentinaFil: Vazquez, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Agrobiotecnología de Rosario; ArgentinaFil: Watson, Geronimo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Agrobiotecnología de Rosario; ArgentinaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cerdan, Pablo Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin