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Cómo afectan los genes de sensibilidad al fotoperíodo PPD-1 al desarrollo del trigo a antesis?
No full textLa sensibilidad al fotoperiodo afecta la adaptación del trigo al ambienteal modifiar: (i) la fecha de antesis, (ii) la duración de las etapas vegetativa y reproductiva previas a antesis, y (iii) la generación de estructuras durante dichas etapas. Utilizando líneas isogénicas para genes de sensibilidad al fotoperiodo (Ppd-1) se observó que el orden de insensibilidad para todas las etapas estudiadas fue PpdD1a>Ppd-A1a>Ppd-B1a. No se detectó especificidad de ningún alelo con alguna etapa particular, ni tampoco efectos aditivos entre los alelos.EEA PergaminoFil: Slafer, Gustavo. Universidad de Lleida. Instituto Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA). Departamento Producción Vegetal y Ciencias Forestales y AGROTECNIO; España.Fil: González, Fernanda. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Ecofisiología; Argentina. Centro de Investigacion y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires (CIT NOBA); Argentina
Critical period for yield determination across grain crops
No full textStudies across different crops demonstrated that grain or seed number per unit area (GN m–2) is the dominant yield component. Although grains or seeds derive from floret or flower production and survival, the timing of the critical period for GN m–2 determination is known to vary noticeably, from mainly pre-flowering to strongly post-flowering, across major grain crops. Here, we demonstrate that discrepancy between crops in the timing of their critical period is related to the flowering phase duration and the proportion of the whole cycle allocated to pre-flowering development. Changing the perspective, positioning the critical period at the end of the phase when grain abortion occurs instead of flowering, results in the critical period virtually coinciding among contrasting grain crops.Fil: Carrera, Constanza Soledad. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Unidad de Estudios Agropecuarios. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Unidad de Estudios Agropecuarios.; ArgentinaFil: Savin, Roxana. Universidad de Lleida; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Slafer, Gustavo Ariel. Universidad de Lleida; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Argentine contributions to crop ecophysiology
No full textFil: Slafer, Gustavo Ariel. ICREA - AGROTECNIO. Universitat de Lleida. Lleida, España.Fil: Hall, Antonio Juan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA). Buenos Aires, Argentina.Fil: Miralles, Daniel Julio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA). Buenos Aires, Argentina.La ecofisiología de cultivos en Argentina tiene una amplia y reconocida trayectoria no solo en al ámbito nacional sino también internacionalmente a través de una importante cantidad de trabajos publicados por distintos grupos de investigación Argentinos en revistas científicas y técnicas de reconocimiento mundial. En este trabajo se ha intentado poner de relevancia el impacto que la investigación en ecofisiología de cultivos realizada en Argentina ha tenido en la comunidad científica internacional y la aplicación a nivel local y regional en las áreas de transferencia tecnológica. Para ello, se han cuantificado los aportes al conocimiento global a través de publicaciones primarias en revistas indexadas en la “Web of Science” y se ha hecho un análisis de la calidad de estas publicaciones. Los resultados muestran los importantes aportes al conocimiento de la funcionalidad de los cultivos a partir de los estudios de la ecofisiología desarrollada por grupos argentinos, los que en muchos casos se tradujeron en aportes al manejo de los cultivos, no solo a través de conferencias técnicas y publicaciones en revistas técnicas y/o de divulgación, sino también a través de herramientas diseñadas para la toma de decisiones en los sistemas de producción.grafs
Genetic and environmental effects on crop development determining adaptation and yield
No full textSlafer, Gustavo Ariel. ICREA - AGROTECNIO - Spain.Kantolic, Adriana Graciela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Buenos Aires, Argentina.Appendino, María Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Buenos Aires, Argentina.Tranquilli, Gabriela Edith. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Recursos Naturales. Instituto de Recursos Biológicos. Buenos Aires, Argentina.Miralles, Daniel Julio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Buenos Aires, Argentina.Savin, Roxana. ICREA - AGROTECNIO - Spain.Crop development is a sequence of phenological events controlled by the genetic background and influenced by external factors, which determines changes in the morphology and/or function of organs (Landsberg, 1977). Although development is a continuous process, the ontogeny of a crop is frequently divided into discrete periods, for instance ‘vegetative’, ‘reproductive’ and ‘grain - filling’ phases (Slafer, 2012). Patterns of phenological development largely determine the adaptation of a crop to a certain range of environments. For example, genetic improvement in grain yield of wheat has been associated with shorter time from sowing to anthesis in Mediterranean environments of western Australia (Siddique et al., 1989), whereas no consistent trends in phenology were found where drought is present but not necessarily terminal, including environments of Argentina, Canada and the USA (Slafer and Andrade, 1989, 1993; Slafer et al., 1994a) (Fig. 12.1). Even in agricultural lands of the Mediterranean Basin where wheat has been grown for many centuries, breeding during the last century did not clearly change phenological patterns (Acreche et al., 2008). This chapter focuses on two major morphologically and hysiologically contrasting grain crops: wheat and soybean. For both species, we have an advanced understanding of development and physiology in general. Wheat is a determinate, long-day grass of temperate origin, which is responsive to vernalization. Soybean is a typically indeterminate (but with determinate intermediate variants), short-day grain legume of tropical origin, which is insensitive to vernalization. Comparisons with other species are used to highlight the similarities and differences. The aims of this chapter are to outline the developmental characteristics of grain crops and the links between phenology and yield, to revise the mechanisms of environmental and genetic control of development and to explore the possibilities of improving crop adaptation and yield potential through the fine-tuning of developmental patterns
Aportes argentinos a la ecofisiología de cultivos
No full textSlafer, Gustavo Ariel. ICREA - AGROTECNIO. Universitat de Lleida. Lleida, España.Hall, Antonio Juan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA). Buenos Aires, Argentina.Miralles, Daniel Julio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA). Buenos Aires, Argentina.137-146La ecofisiología de cultivos en Argentina tiene una amplia y reconocida trayectoria no solo en al ámbito nacional sino también internacionalmente a través de una importante cantidad de trabajos publicados por distintos grupos de investigación Argentinos en revistas científicas y técnicas de reconocimiento mundial. En este trabajo se ha intentado poner de relevancia el impacto que la investigación en ecofisiología de cultivos realizada en Argentina ha tenido en la comunidad científica internacional y la aplicación a nivel local y regional en las áreas de transferencia tecnológica. Para ello, se han cuantificado los aportes al conocimiento global a través de publicaciones primarias en revistas indexadas en la “Web of Science” y se ha hecho un análisis de la calidad de estas publicaciones. Los resultados muestran los importantes aportes al conocimiento de la funcionalidad de los cultivos a partir de los estudios de la ecofisiología desarrollada por grupos argentinos, los que en muchos casos se tradujeron en aportes al manejo de los cultivos, no solo a través de conferencias técnicas y publicaciones en revistas técnicas y/o de divulgación, sino también a través de herramientas diseñadas para la toma de decisiones en los sistemas de producción
Desarrollo de trigo en pre-antesis según la combinación alélica para los genes de sensibilidad al fotoperíodo (Ppd-1) en fotoperíodos contrastantes
No full textAdecuar la fecha de antesis (AN) al ambiente en el que crece el cultivo (adaptación) es crucial para maximizar el rendimiento alcanzable. Además, hay evidencias que sugieren que alargar la etapa en la que se diferencian (y mueren parte de) los primordios florales en detrimento de las previas, permitiría aumentar el rendimiento potencial. Para ello, debemos lograr una mayor comprensión del control genético de la sensibilidad a fotoperíodo, particularmente el efecto de Ppd-1 sobre: a) la duración del ciclo a antesis y sus sub-fases, b) el número de estructuras diferenciadas en cada una de ellas y c) la tasa a la que se diferencian.EEA PergaminoFil: Pérez Gianmarco, Thomas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Ecofisiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Noroeste de la provincia de Buenos Aires (UNNOBA). Centro de Investigaciones y Transferencias del Noroeste de la provincia de Buenos Aires (CITNOBA); ArgentinaFil: Slafer, Gustavo A. Universitat de Lleida. ICREA (Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados). Departmento de Producción Vegetal y Ciencia Forestal, AGROTECNIO (Centre for Research in Agrotechnology); España.Fil: González, Fernanda Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. Ecofisiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Noroeste de la provincia de Buenos Aires (UNNOBA). Centro de Investigaciones y Transferencias del Noroeste de la provincia de Buenos Aires (CITNOBA); Argentin
Leaf photosynthesis during grain filling under mediterranean environments: are barley or traditional wheat more efficient than modern wheats?
No full textBarley is one of the most popular crops in dryland agricultural systems of Mediterranean areas, where it is assumed that barley, or traditional wheat cultivars, performs better than modern wheat under low-yielding conditions. It was tested whether variations in net leaf photosynthetic rate (PN) during grain filling provide any basis for the potential better performance of barley and traditional wheat compared to modern wheats in Mediterranean areas. Two groups of field experiments were conducted in Agramunt (NE Spain) during 2005/06 (06) and 2006/07 (07) growing seasons combining low and high nitrogen (N) availabilities under rain-fed and irrigated conditions. Cultivars used in the first group of experiments were a traditional (Anza) and a modern (Soissons) wheat, whilst in a second group of experiments, a wheat (Soissons) and a barley (Sunrise) modern cultivars were used. Both wheat cultivars showed a similar PN during grain filling but higher than that of the modern barley cultivar. Differences between species in PN were maximized under high-yielding conditions. There were no differences between cultivars in instantaneous water-use efficiency. The barley cultivar showed a higher specific leaf area, but lower N content per unit of leaf area, than wheat. Photosynthetic nitrogen-use efficiency was similar between the traditional and the modern cultivar but lower than barley. Decreases in PN after anthesis were not exactly observable in SPAD measurements. In conclusion, we found no consistent differences between cultivars in terms of post-anthesis photosynthetic activity to support the assumption of better performance under Mediterranean farm conditions of traditional wheat or barley against modern wheat.Fil: Abeledo, Leonor Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Savin, Roxana. Universidad de Lleida; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Slafer, Gustavo Ariel. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats; España. Universidad de Lleida; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Modelling yield response of a traditional and a modern barley cultivar to different water and nitrogen levels in two contrasting soil types
No full textThe importance of yield improvement at farm conditions is highly dependent on the interaction between genotype and environment. The aim of the present work was to assess the attainable yield of a traditional and a modern malting barley cultivar growing under a wide range of soil nitrogen (N) availabilities and different water scenarios (low, intermediate and high rainfall conditions during the fallow period and throughout the crop cycle) considering a 25-year climate dataset for two sites (a shallow and a deep soil) in the Pampas, Argentina. For that purpose, a barley model was first calibrated and validated and then used to expand field research information to a range of conditions that are not only much wider but also more realistic than experiments on experimental farms. Yield of the modern cultivar was at least equal to (under the lowest yielding conditions) or significantly higher (under most growing conditions) than that of the traditional cultivar. Averaged across all the scenarios, yield was ~20% higher in the modern than in the traditional cultivar. The average attainable yield represented 42% of the yield potential in the shallow and 79% in the deep soil profiles. Yield advantage of the high yielding cultivar was based on using N more efficiently, which not only determined higher attainable yields but also reduced the requirements of soil N to achieve a particular yield level. Farmers would face little risk in adopting higher yielding cultivars in both high and low yielding environments and even in the latter ones N fertilisation could be beneficial in most years.Fil: Abeledo, Leonor Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cerealicultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; ArgentinaFil: Calderini, Daniel F.. Universidad Austral de Chile; ChileFil: Slafer, Gustavo A.. Universitat de Leida; Españ
Cereal yield in Mediterranean-type environments: challenging the paradigms on terminal drought, the adaptability of barley vs wheat and the role of nitrogen fertilization
No full textUnder Mediterranean environments most of the cereals are produced under rainfed conditions, exposing crops to different severity of water stress due to scarce and variable rainfall. In this chapter, we revise three elements that are commonly accepted in cereal production in Mediterranean type-environments: First, the notion that annual crops in these environments are exposed to terminal drought. Using physiological and environmental analysis, we showed that this label over-emphasises grain filling, and neglects the most critical pre-flowering period; this has implications for both crop management and breeding. Second, the notion that barley performs better than wheat at the lowest end of the rainfall range. We emphasise the lack of solid scientific evidence supporting this view, and briefly consider the implications for patterns of land cover. Third, the notion that nitrogen fertilisation may reduce yield in low rainfall sites and seasons. We argued that, again in this case, the scientific evidence does not fully support this viewpoint, and discuss the opportunities to improve yield and water use efficiency by better management of nitrogen fertilisation.Fil: Savin, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Slafer, Gustavo Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cossani, Cesar Mariano. No especifíca;Fil: Abeledo, Leonor Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sadras, Victor Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin
Photoperiod-sensitivity genes shape floret development in wheat
No full textLengthening the pre-anthesis period of stem elongation (or late-reproductive phase, LRP) through altering photoperiod sensitivity has been suggested as a potential means to increase the number of fertile florets at anthesis (NFF) in wheat. However, little is known about the effects that the Ppd-1 genes modulating plant response to photoperiod may have on reproductive development. Here, five genotypes with either sensitive (b) or insensitive (a) alleles were grown in chambers under contrasting photoperiods (12 h or 16 h) to assess their effects. The genotypes consisted of the control cultivar Paragon (three Ppd-1b) and four near-isogenic lines of Paragon with Ppd-1a alleles introgressed from: Chinese Spring (Ppd-B1a), GS-100 (Ppd-A1a), Sonora 64 (Ppd-D1a), and Triple Insensitive (three Ppd-1a). Under a 12-h photoperiod, NFF in the genotypes followed the order three Ppd-1b > Ppd-B1a > Ppd-A1a > Ppd-D1a > three Ppd-1a. Under a 16-h photoperiod the differences were milder, but three Ppd-1b still had a greater NFF than the rest. As Ppd-1a alleles shortened the LRP, spikes were lighter and the NFF decreased. The results demonstrated for the first time that Ppd-1a decreases the maximum number of florets initiated through shortening the floret initiation phase, and this partially explained the variations in NFF. The most important impact of Ppd-1a alleles, however, was related to a reduction in survival of floret primordia, which resulted in the lower NFF. These findings reinforce the idea that an increased duration of the LRP, achieved through photoperiod sensitivity, would be useful for increasing wheat yield potential.Fil: Pérez Gianmarco, Thomas Ignacio. Universidad de Lleida; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Slafer, Gustavo Ariel. Universidad de Lleida; España. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats; EspañaFil: González, Fernanda Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Norte. Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; Argentin
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