Análisis de la diversidad genética en genotipos de alfalfa (Medicago sativa L.) sin dormición, mediante el uso de marcadores SSR y caracteres agronómicos

The aim of this study was to assess genetic diversity among 40 alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes of different non-dormant (FD=8) cultivars. Biomass yield, regrowth speed and reaction to spring black stem, lepto leaf spot, and rust were evaluated. Analyses of variances were performed using a mixed model to examine the agronomic variation among individuals. A principal component analysis on standardized agronomic data was performed. Agronomic data were also used to calculate Gower's distance and UPGMA algorithm. For the molecular analysis, six SSR markers were evaluated and 84 alleles were identified. The genetic distance was estimated using standard Nei's distance. Average standard genetic diversity was 0.843, indicating a high degree of variability among genotypes. Finally, a generalized procrustes analysis was performed to calculate the correlation between molecular and agronomic distance, indicating a 65.4% of consensus. This value is likely related to the low number of individuals included in the study, which might have underestimated the real phenotypic variability among genotypes. Despite the low number of individuals and SSR markers analyzed, this study provides a baseline for future diversity studies to identify genetically distant alfalfa individuals or cultivars.El objetivo de este trabajo consistió en determinar la diversidad genética en 40 individuos de alfalfa (Medicago sativa L.) de cinco cultivares de grado de reposo 8. Se evaluaron a campo la producción de forraje, la velocidad de rebrote y el comportamiento frente a tallo negro de primavera, mancha ocular y roya. El análisis de la varianza se realizó mediante un modelo lineal mixto para determinar la variación agronómica entre los individuos. El análisis de componentes principales se realizó a partir de los datos agronómicos estandarizados. El dendrograma agronómico se construyó a partir del índice de Gower y el agrupamiento UPGMA. Para la caracterización molecular se analizaron seis marcadores SSR, con los cuales se identificaron un total de 84 alelos. Las distancias genéticas se calcularon con el índice de Nei estándar. La diversidad genética promedio fue de 0,843, indicando una alta variabilidad entre los individuos evaluados. Por último, el análisis de procrustes generalizado detectó un 65,4% de consenso entre el ordenamiento agronómico y el molecular. Este porcentaje probablemente se relacione con el bajo número de individuos y marcadores SSR analizados; sin embargo, este estudio provee una línea de base para estudios futuros de diversidad que permitirán identificar individuos o cultivares genéticamente distantes.Fil: Grandón, Nancy G.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Alarcón, Yanina. University of GeorgiaFil: Moreno, María V.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Arolfo, Valeria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Orodizzi, Ariel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Basigalup, Daniel H.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Gieco, Jorge O.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Argentina). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi.Fil: Bruno, Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Estadística y Biometría

Análisis de la diversidad genética en genotipos de alfalfa (Medicago sativa L.) sin dormición, mediante el uso de marcadores SSR y caracteres agronómicos

The aim of this study was to assess genetic diversity among 40 alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes of different non-dormant (FD=8) cultivars. Biomass yield, regrowth speed and reaction to spring black stem, lepto leaf spot, and rust were evaluated. Analyses of variances were performed using a mixed model to examine the agronomic variation among individuals. A principal component analysis on standardized agronomic data was performed. Agronomic data were also used to calculate Gower's distance and UPGMA algorithm. For the molecular analysis, six SSR markers were evaluated and 84 alleles were identified. The genetic distance was estimated using standard Nei's distance. Average standard genetic diversity was 0.843, indicating a high degree of variability among genotypes. Finally, a generalized procrustes analysis was performed to calculate the correlation between molecular and agronomic distance, indicating a 65.4% of consensus. This value is likely related to the low number of individuals included in the study, which might have underestimated the real phenotypic variability among genotypes. Despite the low number of individuals and SSR markers analyzed, this study provides a baseline for future diversity studies to identify genetically distant alfalfa individuals or cultivars.El objetivo de este trabajo consistió en determinar la diversidad genética en 40 individuos de alfalfa (Medicago sativa L.) de cinco cultivares de grado de reposo 8. Se evaluaron a campo la producción de forraje, la velocidad de rebrote y el comportamiento frente a tallo negro de primavera, mancha ocular y roya. El análisis de la varianza se realizó mediante un modelo lineal mixto para determinar la variación agronómica entre los individuos. El análisis de componentes principales se realizó a partir de los datos agronómicos estandarizados. El dendrograma agronómico se construyó a partir del índice de Gower y el agrupamiento UPGMA. Para la caracterización molecular se analizaron seis marcadores SSR, con los cuales se identificaron un total de 84 alelos. Las distancias genéticas se calcularon con el índice de Nei estándar. La diversidad genética promedio fue de 0,843, indicando una alta variabilidad entre los individuos evaluados. Por último, el análisis de procrustes generalizado detectó un 65,4% de consenso entre el ordenamiento agronómico y el molecular. Este porcentaje probablemente se relacione con el bajo número de individuos y marcadores SSR analizados; sin embargo, este estudio provee una línea de base para estudios futuros de diversidad que permitirán identificar individuos o cultivares genéticamente distantes

Development of Alfalfa (Medicago Sativa L.) Transgenic Plants Expressing a Bacillus Thuringiensis Endotoxin and Their Evaluation Against Alfalfa Caterpillar (Colias Lesbia)

Alfalfa (Medicago sativa L.) is the most important forage crop in Argentina, with ca. 6 million cultivated hectares. The production of this crop is limited by the alfalfa caterpillar (Colias lesbia) which causes a loss equivalent to at least 10% of the biomass per year. No natural tolerance against this lepidoptera was found in alfalfa germplasm, hampering the development of tolerant cultivars by conventional breeding. This pest is usually controlled by using chemical insecticides but this has adverse effects on beneficial insects and the environment. Alternatively, low doses of commercial Bt insecticides (40 to 70 g/ha) also proved to efficiently limit the pest. This observation leads to us consider that the development of alfalfa transgenic plants expressing a suitable member of the B. thuringiensis cry gene family could be a useful tool for overcoming this alfalfa yield constraint. The aim of this work was to produce alfalfa transgenic plants expressing a Bt protein and to assess its biological activity against C. lesbia under laboratory conditions

Índice de daño de gorgojos y rendimiento de forraje en poblaciones de alfalfa (Medicago sativa L.) con alto número de raíces laterales

Obtener poblaciones de alfalfa ( Medicago sativa L.) que posean un sistema radicular ramificado o con alto número de raíces laterales, puede ser importante para atenuar los daños causados por las larvas de gorgojos. En el programa de mejoramiento de alfalfa del INTA Manfredi se desarrollaron varias poblaciones experimentales de diferente grado de reposo invernal obtenidas por selección fenotípica recurrente por alto número de raíces laterales o sistema radicular ramificado, dos de las cuales fueron utilizadas en este estudio. Los ensayos de evaluación fueron sembrados en 2008 en la Estación Experimental Agropecuaria (E.E.A.) del INTA en Manfredi (Córdoba, Argentina). Los caracteres evaluados fueron: biomasa de forraje (B) durante las temporadas de corte 2008/2009 y 2009/2010 y categoría (Cat) de daño de gorgojos (de 1 = sin daño a 5 = daño muy severo). Se construyó un índice de daño de gorgojos (IDG). El rendimiento de biomasa aérea de la SIMA 614 no difirió estadísticamente del rendimiento de los testigos sin reposo inv ernal ProINTA Mora y ProINTA Súper Monarca, los cuales fueron desarrollados en base a un alto potencial de producción forrajera como principal criterio de selección. Por su parte, la SIMA 545 (si bien en un menor escalón de rendimiento que los anteriores) tampoco difirió del testigo ProINTA Patricia. El rango de IDG (3.18 a 3.80) indica que el complejo de gorgojos ocasionó daños altos en todos los materiales, sin haberse detectado diferencias entre ellos. En ese contexto, las SIMAs 545 y 614 ocuparon respectivamente el segundo y el tercer lugar en el ranking de severidad de daño, muy cerca de ProINTA Súper Monarca, la más afectada por la plaga. En todos los materiales, la categoría 4 (daño severo) fue la más frecuente. Al igual que con el IDG, las SIMAs 545 y 614 y el testigo ProINTA Súper Monarca exhibieron la mayor cantidad de plantas con daños muy severos (Cat 5) y, complementariamente, las menores frecuencias de plantas sin daño (Cat 1) y daño leve (Cat 2). A pesar de ello, tanto ProINTA Súper Monarca como las SIMAs 545 y 614, se ubicaron entre los materiales de más rendimiento de forraje. Se infiere que estas tres poblaciones poseen niveles considerables de tolerancia al daño de las larvas de gorgojos

Análisis de la variabilidad de caracteres de raíz en poblaciones de alfalfa (Medicago sativa L.) con alto número de raíces laterales

Para atenuar el daño provocado por los gorgojos de la alfalfa en la Argentina, el mejoramiento orientado al aumento del número de raíces laterales puede ser importante. Los objetivos de este trabajo fueron estimar bajo cuatro condiciones ambientales, componentes de varianza, heredabilidad en sentido amplio (H) y correlaciones entre biomasa aérea y caracteres de raíz en 10 poblaciones de alfalfa de grado 6 a 9 de reposo invernal, mejoradas por sistema de raíz ramificada en la E.E.A. Manfredi-INTA. Los caracteres evaluados fueron: rendimiento de biomasa promedio (BP), diámetro de raíz pivotante (DP), número de raíces laterales (NRLR), diámetro de raíces laterales (DRLR) y sistema radicular tipo ramificado (R). Hubo ausencia de correlación entre BP y los caracteres de raíz en la mayoría de los ambientes, indicando que se debe seleccionar por ambos caracteres en forma específica e individual. En ambientes con riego, DP fue el que más se correlacionó con BP (r =0,47; p <0,01). DRLR y NRLR no presentaron gran variabilidad y serían los menos influenciados ambientalmente. Las poblaciones sin reposo invernal presentaron menor grado de ramificación que aquellas con reposo invernal intermedio. R se expresó en menor medida bajo riego que en secano. BP y DP tuvieron los mayores valores de H

Efecto del porcentaje de pildorado sobre la implantación y productividad de alfalfa (Medicago sativa L.)

El pildorado consiste en revestir a la semilla de alfalfa con una mezcla de rizobios, un fungicida o un insecticida, carbonato de calcio y un aglutinante. El objetivo fue comparar porcentajes de pildorado (10%, 20%, 30%, 50% y 75%) y semilla desnuda, con respecto a la densidad de plantas establecidas y la producción forrajera. Se implantó un ensayo con tres repeticiones en otoño de 2013 con una densidad fija (10 kg por ha), y se analizó el número de plantas por m2 a diferentes días de la siembra, y al finalizar la primera temporada y la producción forrajera. Hasta los 17 y 29 días las plantas por m2 fueron superiores en los dos tratamientos con semilla desnuda. A partir de los 46 días, los tratamientos con menor porcentaje de pildorado se ubicaron entre los mayores valores de plantas por m2. Los niveles altos de pildorado (30, 50 y 75%) presentaron la menor cantidad de plantas por m2. Las mayores producciones de forraje se obtuvieron con bajos porcentajes de pildorado y con semilla desnuda. Las semillas con 75% de pildorado tuvieron el menor rendimiento acumulado de forraje y uno de los menores valores de número de plantas por m2 al final de la temporada

Evaluación de daño de gorgojos en poblaciones de alfalfa (Medicago sativa L.) con alto número de raíces laterales

El aumento del número de raíces laterales a través del mejoramiento puede ser importante para reducir el daño provocado por el complejo de gorgojos de la alfalfa. El objetivo fue evaluar, en cuatro ambientes (siembras de otoño y primavera con y sin riego), el comportamiento de 10 poblaciones seleccionadas por alto número de raíces laterales. Los caracteres evaluados fueron: categoría (Cat) de daño de gorgojos (de 1 = sin daño a 5 = daño severo), rendimiento promedio de forraje (BP), número de raíces secundarias (NRLR) y diámetro de raíces laterales (DRLR). Las poblaciones s755, s545 y s614 presentaron los mayores valores de DRLR y NRLR, el menor daño de gorgojos (Cat 2+3) y la mayor variabilidad para los caracteres estudiados. Las poblaciones s545 y s616 exhibieron el mayor DRLR y el menor NRLR, respectivamente. Las condiciones de riego propiciaron un menor daño, y fueron menos afectadas en estos ambientes las poblaciones s545, s614 y s617; por el contrario, las poblaciones s461, s755, s463 resultaron las más afectadas. Los daños más severos (Cat4+5) se observaron en secano y las poblaciones s618 y s616 fueron las más afectadas; sólo bajo estas condiciones el mayor daño se correlacionó con menor BP

Validación de un método de selección para rendimiento en alfalfa basado en la depresión por endocría

La rápida depresión por endocría en alfalfa obedece a la pérdida de interacciones alélicas intra-locus en plantas tri y tetra alélicas. Éstas podrían identificarse por una prueba de autofecundación y luego combinarse en una variedad sintética con mayor rendimiento forrajero. El objetivo de este trabajofue evaluar la utilidad de la prueba de progenie S1 para identificar genotipostri y tetraalélicos. Se desarrollaron tres poblaciones sintéticas experimentales (PSE) de alfalfa según tres métodos de selección, partiendo de una población original (PO). El primero, seleccionando las plantas madres que presentaron mayor depresión por endocría ($65%) en el rendimiento de sus progenies S1;el segundo, seleccionando las plantas de la PO que no formaron semilla S1; el último consistió en la selección fenotípica tradicional de las plantas de la PO conmayores rendimientos (15% superior). Las seleccionadas fueron polinizadas y cosechadas manualmente, conformando las PSE 1, 2 y 3, respectivamente.Se evaluó la producción de forraje acumulada de cada PSE y PO durante la temporada. Todas las PSE superaron (p<0,05) a la PO, aunque la PSE 1 no se diferenció estadísticamente de la PSE 3. Se estimaron los componentes de lavarianza. La heredabilidad (H) alcanzó un valor de 0,86