Wieloletnie bobowate rośliny pastewne w Ameryce Północnej: osiągnięcia i wyzwania nauki. Praca przeglądowa
KSENIA DRZAŻDŻYŃSKA
Katedra Agrotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Kordeckiego 20, 85-225 BydgoszczJADWIGA ANDRZEJEWSKA
Katedra Agrotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Kordeckiego 20, 85-225 BydgoszczKENNETH ADRIAN ALBRECHT
Department of Agronomy, University of Wisconsin-Madison, 1575 Linden Drive, Madison WI 53706-1597MACIEJ JERZY KAZULA
Department of Agronomy and Plant Genetics, University of Minnesota, 1991 Upper Buford Circle, 411 Borlaug Hall, St. Paul, MN 55108-6026Abstrakt
W USA lucerna zajmuje wśród roślin rolniczych czwarte miejsce pod względem powierzchni uprawy. Hodowla nowych odmian ma na celu zwiększenie odporności na patogeny i suszę, a także poprawę jakości paszy przy zachowaniu wysokiego poziomu plonowania. Na etapie testów jest genetycznie modyfikowana (GM) odmiana lucerny o obniżonej zawartości lignin. Dostępna jest też podobna odmiana, ale uzyskana metodami konwencjonalnymi. Oceniana jest przydatność gatunków i odmian traw do dwuskładnikowych mieszanek z lucerną, w tym odmian lucerny o obniżonej zawartości lignin. Rozpoczęto badania nad wykorzystaniem urządzeń teledetekcyjnych do monitorowania jakości paszy podczas wegetacji lucerny. Wprowadzenie do uprawy odmian lucerny odpornych na glifosat daje możliwość wsiewania ich w kukurydzę. Opracowano matematyczny model oceniający prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się genu warunkującego odporność na glifosat, co ma umożliwić koegzystencję odmian konwencjonalnych i GM. Podstawowymi zadaniami w zakresie zwiększenia znaczenia koniczyny jest wydłużenie okresu użytkowania koniczyny czerwonej oraz rozszerzenie areału uprawy koniczyny kaukaskiej.
Słowa kluczowe:
lucerna, koniczyna, odmiany GM, obniżona zawartość lignin, hodowla odpornościowaBibliografia
Adhikari L., Missaoui A., 2016. Genetic variation in cold tolerance and dormancy in a bi-parental segregating population derived from a wide dormancy cross, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Ali%20Missaoui%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Alexander T.W., Reuter T., McAllister T.A., 2007. Qualitative and quantitative polymerase chain reaction assays for an alfalfa (Medicago sativa) – specific reference gene to use in monitoring transgenic cultivars. J. Agric. Food Chem. 55(8), 2918–2922.
Andrzejewska J., Contreras-Govea F.E., Pastuszka A., Albrecht K.A., 2016. Performance of Kura clover compared to that of perennial forage legumes traditionally cultivated in central Europe. Acta Agric. Scand. B Soil Plant Sci. 66(6), 516–522.
Anower M.R., Motes C.M., Monteros M.J., 2016. Selection of Drought Tolerance in Alfalfa using Real-Time Drought Monitoring Techniques, https://www.naaic.org/Meetings/National/ 2016meeting/M%20Rokebul%20Anower%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Audy P., Claessens A., Castonguay Y., 2016. Aphanomyces and Phytophthora Root Rots; development of molecular markers associated with tolerance in alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Patrice%20Audy%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Baldridge G.D., O’Neill N.R., Samac D.A., 1998. Alfalfa (Medicago sativa L.) resistance to the root-lesion nematode, Pratylenchus penetrans: defense-response gene mRNA and isoflavonoid phytoalexin levels in roots. Plant Molecul. Biol. 38, 999–1010.
Beck P., Hess T., Hubbell D., Gadberry M.S., Jennings J., Sims M., 2017. Replacing synthetic N with clovers or alfalfa in bermudagrass pastures. 2. Herbage nutritive value for growing beef steers. Anim. Prod. Sci. 57(3), 547–555.
Berg L.E., Miller S.S., Dornbusch M.R., Radmer L., Samac D.A., 2016. Pythium and Fusarium species causing seed rot and damping-off of alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Deborah%20Samac%20Abstract%202.pdf (dostęp 20.07.2017).
Berti M., Lukaschewski J., 2016. Alfalfa and silage corn interseeding in North Dakota, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Marisol%20Berti%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Bertrand A., Messerli J., Jégo G., Tremblay G., Bélanger G., Seguin P., 2016. Response of an alfalfa-timothy mixture grown in open-top chambers, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Annick%20Bertrand%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Bingham E., Irwin J., 2015. Update on ‘Alborea’: A new cultigen developed from hybrids of Alfalfa x M. arborea, http://www.medicago-reports.org/pdfs/volume15/15_01_Alborea_A_new_cultigen.pdf (dostęp 20.07.2017).
Brainard D., Henshaw B., Snapp S., 2012. Hairy vetch varieties and bi-cultures influence cover crop services in strip-tilled sweet corn. Agron. J. 104(3), 629–638.
Brunet J., Stewart C.M., 2010. Impact of bee species and plant density on alfalfa pollination and potential for gene flow. Psyche: J. Entomol., http://dx.doi.org/10.1155/2010/201858.
Brunet J., Zhao Y., Clayton M., 2016. Contrasting the foraging behavior of three bee species in alfalfa to predict their impact on selfing rate and gene flow risk, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Johanne%20Brunet%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Bucciarelli B., Cao Y., Samac D.A., 2016. Rapid phenotyping of alfalfa root system architecture, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Bruna%20Bucciarelli%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Cao Y., Lenz P., Ferguson J., Nelson M., Miller S., Dornbusch M., Castle S., Samac D.A., 2016. Diversity of field isolates of Sinorhizobium meliloti nodulating alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Deborah%20Samac%20Abstract%201.pdf (dostęp 20.07.2017).
Castro C., Santa-Martinez E., Brunet J., 2016. Pollen deposition curve for bumble bees with alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Cibele%20Castro%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Catalano D.N., Sheaffer C.C., M.S. Wells, Grev A.M., DeBoer M.L., Martinson K.L., 2016. Forage nutritive value, yield, and preference of legumes under horse grazing in the establishment year, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Devan%20Catalano%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Cazenave A.B., Pant B.D., Motes C.M., Hernandez T.D., Nedley A., Warner S.C., Scheible W.R., Monteros M.J., 2016. Adaptive Responses of Medicago truncatula and Medicago sativa to Low Phosphorus Availability, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/A%20Brice%20Cazenave%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Cherney D., Cherney J., 2016. Optimizing forage quality of Alfalfa – grass mixtures, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Debbie%20Cherney%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Cherney D.J.R., Cherney J.H., Smith S.R., Sheaffer C.C., Wells M.S., 2016. Forage Quality Improvement in Reduced-Lignin Alfalfa Monoculture and Alfalfa-Grass Binary Mixtures, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Debbie%20Cherney%20AFRP%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Claessens A., Thivierge M.N., Bertrand A., 2016. Breeding for stem cell wall digestibility in alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Annie%20Claessens%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Cox S., Peel M.D., Creech J.E., Waldron P.L., Eun J.S., Zobell D.R., Miller R.L., Snyder D.L., 2017. Forage production of grass-legume binary mixtures on intermountain western USA irrigated pastures. Crop Sci. 57(3), 1742–1753.
Cunningham S.M., Gana J.A., Volene J.J., Teuber L.R., 2001. Winter hardiness, root physiology, and gene expression in successive fall dormancy selections from ‘mesilla’ and ‘CUF 101’ alfalfa. Crop Sci. 41(4), 1091–1098.
Digman M.F., Shinners K.J., Boettcher M.E., 2013. Crop mergers: Management of soil contamination and leaf loss in alfalfa. Appl. Engin. Agric. 29(2), 179–185.
Frame J., Charlton J.F.L., Laidlaw A.S., 1998. Temperate Forage Legumes. CAB International, Oxfordshire, UK.
Ghosh S., Dickstein R., Knight T.J., Langston-Unkefer P.J., 2001. Interactions between Pseudomonas syringae pv. tabaci and two rhizosphere hosts, Medicago sativa and Avena sativa. J. Plant Biochem. Biotech. 10(2), 91–99.
Glaspie C.F., McCordick S.A., Dietz T.S., Kells J.J., Leep R.H., Everman W.J., 2011. Effect of seeding rate and weed control on glyphosate-resistant alfalfa establishment. Weed Technol. 25(2), 230–238.
Grabber J.H., Renz M.J., Riday H., 2016. Alfalfa varieties differ markedly in seedling survival when interseeded into corn and treated with prohexadione-calcium, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/John%20Grabber%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Grev A.M., Wells M.S., Martinson K.L., Sheaffer C.C., 2016. Seeding Year Yield and Forage Nutritive Value of Reduced Lignin and Conventional Alfalfa Varieties, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Amanda%20Grev%20Abstract.pdf, dostęp 20.07.2017.
Hernandez T., Samac D., Topp C., Monteros M.J. 2016. Characterization of Alfalfa Populations Contrasting for Root System Architecture (RSA), https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Timothy%20Hernandez%20Abstract.pdf, dostęp 20.07.2017.
Hill R.R., Shenk J.S. Jr., Barnes R.F., 1998. Breeding for Yield and Quality. W: A.A. Hanson (red.), Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomy 29. Madison, Wisconsin, USA, 809–826.
Irwin J. Woodfield D., Sewell J., Bingham E., 2016. Restructuring Alfalfa through introgression of Medicago arborea traits, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Edwin%20Bingham%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Jayaraman D., Gilroy S., Ané J.M., 2014. Staying in touch: mechanical signals in plant–microbe interactions. Curr. Opin. Plant Biol. 20, 104–109.
Kesoju S.R., Greene S.L., Martin R.C., Kramer M., 2016. Pollen and seed mediated gene flow in commercial alfalfa seed production fields, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Sandya%20Kesoju%20Abstract%202.pdf (dostęp 20.07.2017).
Klatt C., Dornbusch M., Song Z., Russelle M., Samac D., 2016. Bacterial and Fungal Microbiome Analysis of Alfalfa Rhizosphere Soils, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Christian%20Klatt%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Lefi E., Gulías J., Cifre J., Younes M.B., Medrano H., 2004. Drought effects on the dynamics of leaf production and senescence in field-grown Medicago arborea and Medicago citrina. Ann. Appl. Biol. 144(2), 169–176.
Liebman M., Graef R.L., Nettleton D., Cambardella C.A., 2012. Use of legume green manures as nitrogen sources for corn production. Renew. Agric. Food Syst. 27(3), 180–191.
Marx H., Minogue C.E., Jayaraman D., Richards A.L., Maeda J., Rajasekar S., Del Valle-Echevarria A.R., Westphall M.S., Sussman M.R., Coon J.J., Ané J.M., 2016. A Multi-omic Atlas of the Model Legume Medicago truncatula, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Jean-Michel%20Ane.pdf (dostęp 20.07.2017).
McCoy T.J., Bingham E.T., 1988. Cytology and cytogenetics of alfalfa. Breeding and quantitative genetics. W: A.A. Hanson (red.).Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomy 29, Madison, Wisconsin, USA, 737–776.
Milić D., Taški-Ajdukovi K., Katanski N.N.S., Karagić D., Vasiljević S., Katić S., 2016. Heterotic effects and genetic distance for the prediction of agronomic performance in crossing divergent alfalfa populations, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Dragan%20Milic%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Munjal G., Hao J., Brumme D., 2016. A fresh look at the genomic basis of autumn dormancy in cultivated alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Gitanshu%20Munjal%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Nedley A.R., Monteros M.J., Han J., Thomas P., Acharya A.R., Wei Y., Jiu M., Wang L., Holzer F., Brummer E.C., Teuber L.R., Walling L., 2016. Shifts in allele frequencies in Alfalfa breeding populations during cycles of phenotypic selection for whitefly resistance, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Alyssa%20Nedley%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Nemchinov L.G., Postnikova O.A., 2016. Alfalfa Research in Molecular Plant Pathology Laboratory, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Lev%20Nemchinov%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Neu A., Hall M., Undersander D., Sheaffer C., Scott Wells M., Kniffen D., Catalano D., Martinson K., 2016. The effect of hay rake type on ash content of first cutting Alfalfa hay, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Abby%20Neu%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Nguyen T.T., Volkening J.D., Rose Ch.M., Venkateshwaran M., Westphall M.S., Coon J.J., Ané J.M., Sussman M.R., 2015. Potential regulatory phosphorylation sites in a Medicago truncatula plasma membrane proton pump implicated during early symbiotic signaling in roots. FEBS Letters 589(17), 2186–2193.
Noland R.L., Wells M.S., Sheaffer C.C., 2016. Integrated remote sensing tools for timely predictions of alfalfa nutritive value, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Reagan%20Noland%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
North American Alfalfa Improvement Conference, 2017, https://www.naaic.org (dostęp 20.07.2017).
Parker A., Sulc R.M., Albrecht K., Cassida K., Hall M., Herrmann J., Min D., Orloff S., Undersander D., 2016. Forage Nutritive Value of a Reduced Lignin Alfalfa Cultivar Compared with Conventional Alfalfa Cultivars. https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Angela%20Parker%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Peel M., Creech E., Waldron B., 2016. Forage Nutritive Value of Cool Season Grasses in Binary Mixtures with Alfalfa, Birdsfoot Trefoil and Cicer Milkvetch, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Michael%20Peel%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Reich J., Darling M., Engh T., Enjalbert N., Wagner S., Buell S., 2016. Modification of Rate and Extent of Fiber Digestibility in Alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Jon%20Reich%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Riday H., 2016. Rate of Forage Yield Breeding Gains in a Red Clover Breeding Program, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Heathcliffe%20Riday%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Riday H., Albrecht K.A., 2010. Registration of kura1 Trifolium ambiguum (M. Bieb) germplasm. J. Plant Regist. 4(1), 80–85.
Rodgers C., Witte D., Ferrell J., Deery H., McCaslin M., 2016. Breeding for Resistance to New Races of Anthracnose, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Charlie%20Rodgers%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Rumbaugh M.D., Caddel J.L., Rowe D.E., 1988. Breeding and quantitative genetics. W: A.A. Hanson (red.), Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomy 29. Madison, Wisconsin USA, 777–808.
Russelle M.P., Lamb J.F.S., 2011. Divergent alfalfa root system architecture is maintained across environment and nutrient supply. Agron. J. 103(4), 1115–1123.
Santa-Martinez E., Brunet J., 2016. Linking pollinator behavior to selfing rate for three distinct pollinators of alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Emmanuel%20Santa-Martinez%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Samac D.A., Monteros M., Topp C., 2016. Root traits to enhance nutrient and water use in alfalfa, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Debby%20Samac%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Siller A.R.S., Albrecht K.A., Jokela W.E., 2016. Soil erosion and nutrient runoff in corn silage production with kura clover living mulch and winter rye. Agron. J. 108, 989–999.
Smith R.R., Taylor N.L., Bowley S.R., 1985. Red clover. W: N.L. Taylor (red.), Clover science and technology. Madison, Wisconsin, USA, 458–470.
Statistics Canada, 2017. Table 004-0213 – Census of Agriculture, hay and field crops, every 5 years, CANSIM, http://www5.statcan.gc.ca/cansim/a05?lang=eng&id=0040213 (dostęp 20.07.2017).
Sulc R.M., Albrecht K.A., Cherney J.H., Hall M.H., Mueller S.C., Orloff S.B., 1997. Field testing a rapid method for estimating alfalfa quality. Agron. J. 89, 952–957.
Sulc R.M., Lamp W.P., Albrecht K.A., 2016. Potato Leafhopper Threshold Revised for Alfalfa Host Resistance and Alfalfa-Grass Mixtures, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Mark%20Sulc%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Sulc R.M., McCormick J.S., Hammond R.B., Miller D.J., 2015. Forage yield and nutritive value responses to insecticide and host resistance in alfalfa. Crop Sci. 55(3), 1346–1355.
Taylor N.L. (red.), 1985. Clover science and technology. Agronomy 25, Madison, Wisconsin USA.
Tecle I.Y., Hansen J.L., Pell A.N., Viands D.R., 2008. Divergent phenotypic selection for alfalfa cell wall fractions and indirect response in digestibility. Can. J. Plant Sci. 88(5), 891–898.
Thivierge M.N., Jégo G., Bélanger G., Bertrand A., Tremblay G.F., Rotz C.A., Qian B., 2016. Predicted yield and nutritive value of an alfalfa–timothy mixture under climate change and elevated atmospheric carbon dioxide. Agron. J. 108(2), 585–603.
Tremblay G.F., Bélanger G., Dos Passos Bernardes A., Papadopoulos Y., Fillmore S., Lajeunesse J., Duynisveld J., 2016a. Species composition affects yield and nutritive value of binary legume-grass mixtures, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Gaeten%20Tremblay%20Abstract%202.pdf (dostęp 20.07.2017).
Tremblay G.F., Bélanger G., Simili Da Silva M., Lajeunesse J., Papadopoulos Y.A., Fillmore S.A.E., Jobim C.C., 2016b. Binary and complex legume-grass mixtures affect the forage energy to protein ratio, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Gaeten%20Tremblay%20Abstract%201.pdf (dostęp 20.07.2017).
Undersander D., Picasso V., 2016. Resilience, Stability, and Productivity of Alfalfa cultivars in Wisconsin, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Valentin%20Picasso%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
USDA, 2017. United States Department of Agriculture. National Agricultural Statistics Service, https://www.nass.usda.gov/Statistics_by_Subject/result.php?086CD95E-3CC4-3C16-A9CD-4FA93EB244AD§or=CROPS&group=FIELD%20CROPS&comm=HAY%20%26%20HAYLAGE (dostęp 20.07.2017).
Waldron B., Peel M., 2016. Predicted efficiency of indirect selection to increase tall fescue forage mass in a grass – alfalfa mixture, https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Blair%20Waldron%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Wiering N.P., Ehlke N.J., Sheaffer C.C., 2016. Hairy Vetch: Developing a Winter-Annual Legume as a Cover Crop in the Northern U.S., https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Nicholas%20Wiering%20Abstract.pdf (dostęp 20.07.2017).
Yu L-X., Liu X., Boge W., Rivera M., 2016. Genomic analysis of Verticillium wilt resistance and drought tolerance in Alfalfa. https://www.naaic.org/Meetings/National/2016meeting/Long-Xi%20Yu%20Abstract.pdf, (dostęp 20.07.2017).
Katedra Agrotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Kordeckiego 20, 85-225 Bydgoszcz
Katedra Agrotechnologii, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy ul. Kordeckiego 20, 85-225 Bydgoszcz
Department of Agronomy, University of Wisconsin-Madison, 1575 Linden Drive, Madison WI 53706-1597
Department of Agronomy and Plant Genetics, University of Minnesota, 1991 Upper Buford Circle, 411 Borlaug Hall, St. Paul, MN 55108-6026
Licencja
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY 4.0 (do 2020 r. na zasadach CC BY-NC-ND 4.0)..
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej i nie jest rozpatrywany do publikacji gdzie indziej.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła, wkładzie poszczególnych osób i źródle finansowania.
Samoarchiwizacja
Czasopismo Agronomy Science przyjęło politykę samoarchiwizacji nazwaną przez bazę Sherpa Romeo drogą niebieską. Od 2021 r. autorzy mogą samoarchiwizować postprinty artykułów oraz wersje wydawnicze (zgodnie z licencją CC BY). Artykuły z lat wcześniejszych (udostępniane na licencji CC BY-NC-ND 4.0) mogą być samoarchiwizowane tylko w wersji wydawniczej.
