Solos ácidos com toxidez por Al são comuns, sendo geralmente destinados à pecuária. A utilização de leguminosas forrageiras adaptadas a esta situação minimizaria o uso de correção de acidez e ainda possibilitaria um aporte de N ao sistema via fixação biológica. A caracterização e a identificação de mecanismos de tolerância ao Al tóxico são os passos iniciais em um programa de seleção e melhoramento visando maior adaptação a esta condição de estresse. Este trabalho objetivou: (i) caracterizar genótipos de cornichão (L. corniculatus), espécies diplóides, inclusive da espécie modelo L. japonicus e linhas endogâmicas recombinantes (LER) de Lotus, quanto à tolerância ao Al tóxico; (ii) identificar o acúmulo de Al e exsudação radicular de ácidos orgânicos nas espécies cultivadas; e (iii) selecionar genótipos com respostas contrastantes ao Al tóxico, comparando-os através de caracteristicas agronômicas e moleculares. Os resultados da caracterização mostraram que as espécies modelo diplóides MG-20 e GIFU, a população UFRGS, e as cvs. San Gabriel e São Gabriel foram as mais produtivas de maneira geral. A população UFRGS apresentou ainda uma grande superioridade em situações de moderada acidez do solo (22,2% de Al), demonstrando um potencial de utilização em regiões onde se realize correção parcial do solo. Das 180 LERs testadas, 24 foram superiores e 39 foram inferiores a espécie modelo GIFU. Com relação à exsudação radicular de ácidos orgânicos, na ausência de Al observaram-se baixos níveis de exudação para todos os genótipos. Já na presença do Al, os resultados mostraram que o genótipo UFRGS, selecionado para tolerância ao Al (UF-T2), apresentou aumento significativo (pelo menos 50% superior) da exudação de ácido oxálico em relação aos demais genótipos, assim como a população UFRGS mostrou-se superior à cv. Draco em todas as avaliações. O resultado de dois ciclos de seleção massal visando tolerância ao Al mostrou incrementos na produção de matéria seca em todas as concentrações de Al testadas, enquanto que a seleção para sensibilidade ao Al pareceu estar relacionada com o baixo vigor das plantas, uma vez que na ausência de Al estes genótipos apresentaram menor acúmulo de matéria seca em relação às populações originais. A grande diversidade observada nos genótipos avaliados pode indicar que mecanismos de tolerância ao Al possam atuar em diferentes intensidades. A exudação de ácido oxálico parece ser um mecanismo que permite a manutenção do crescimento do cornichão em condições de Al tóxico, sendo que a seleção de um genótipo mais tolerante ao Al proporcionou aumentos significativos neste mecanismo de defesa. / Acid soils with aluminum (Al) toxicity are common, being generally destined for cattle livestock. The utilization of forage legumes adapted to this situation would minimize the use of agricultural liming materials and still allow a nitrogen input to the system via biological fixation. The characterization and identification of tolerance mechanisms to toxic Al are the initial steps in a selection and breeding program aiming a greater adaptation to this stress condition. This work was aimed to: (i) characterize cultivated populations of birdsfoot trefoil (tetraploid), model species (diploid) and recombinant inbred lines (RIL) of Lotus, regarding toxic Al tolerance; (ii) identify the accumulation of Al and root exudation of organic acids in the cultivated species; and (iii) select genotypes with contrasting responses to the toxic Al, comparing their morphological and molecular characteristics. The results of the characterization showed that the diploid genotypes, MG-20 and GIFU, and the cultivated UFRGS genotypes, San Gabriel and São Gabriel were the most productive in a general matter. The UFRGS genotype also presented a great superiority in situations of moderate soil acidity (22,2% of Al), demonstrating a utilization potential in regions where partial soil amelioration is done. Of the180 RILs tested, 24 were superior and 39 were inferior to the GIFU genotype. Regarding root exudation of organic acids, in the absence of aluminum, low levels of exudation were observed for all genotypes. However, in the presence of aluminum, the results showed that the UFRGS genotype selected for Al tolerance presented a significant increase (at least 50% higher) of oxalic acid exudation compared to the other genotypes, and the UFRGS genotype proved superior to the Draco genotype in all evaluations. The result of two mass selection cycles aiming Al tolerance showed increments in dry matter production in all of the toxic aluminum concentrations tested, while the selection for Al sensibility seemed to be related to the plants’ low vigor, since in the absence of Al these genotypes presented a lower accumulation of dry matter compared to the original populations. The great diversity observed in the evaluated genotypes may indicate that the Al tolerance mechanisms may act in different intensities. The exudation of oxalic acid is apparently a mechanism that permits the maintenance of the birdsfoot trefoil growth in different conditions of toxic Al, as well as the selection of a more tolerant genotype to aluminum permitted a significant increase in this defense mechanism.

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The usefulness of RAPDs (Random Amplified Polymorphic DNA) to distinguish among different taxa of Lotus was evaluated. The following species were included: L. corniculatus, L. tenuis, L. alpinus, L. japonicus, and L. uliginosus. Several accessions for each species were studied. Following DNA extraction, amplification reactions were performed in a Hybaid DNA Thermal Cycler, and the product visualized according to a standard procedure. Twenty primers were used for each species/accession. Clear bands and several polymorphisms were obtained for all primers. A phenogram was drawn based on the genetic distance among the species. L. alpinus appears as the most distant species from L. corniculatus, followed by L. uliginosus, L. tenuis, and L. japonicus. With the exception of L. alpinus, these findings are in agreement with previous experimental studies in the L. corniculatus group. The use of a greater number of primers and increased number of species may provide a greater resolution of the systematics of these taxa.

Solos ácidos com toxidez por Al são comuns, sendo geralmente destinados à pecuária. A utilização de leguminosas forrageiras adaptadas a esta situação minimizaria o uso de correção de acidez e ainda possibilitaria um aporte de N ao sistema via fixação biológica. A caracterização e a identificação de mecanismos de tolerância ao Al tóxico são os passos iniciais em um programa de seleção e melhoramento visando maior adaptação a esta condição de estresse. Este trabalho objetivou: (i) caracterizar genótipos de cornichão (L. corniculatus), espécies diplóides, inclusive da espécie modelo L. japonicus e linhas endogâmicas recombinantes (LER) de Lotus, quanto à tolerância ao Al tóxico; (ii) identificar o acúmulo de Al e exsudação radicular de ácidos orgânicos nas espécies cultivadas; e (iii) selecionar genótipos com respostas contrastantes ao Al tóxico, comparando-os através de caracteristicas agronômicas e moleculares. Os resultados da caracterização mostraram que as espécies modelo diplóides MG-20 e GIFU, a população UFRGS, e as cvs. San Gabriel e São Gabriel foram as mais produtivas de maneira geral. A população UFRGS apresentou ainda uma grande superioridade em situações de moderada acidez do solo (22,2% de Al), demonstrando um potencial de utilização em regiões onde se realize correção parcial do solo. Das 180 LERs testadas, 24 foram superiores e 39 foram inferiores a espécie modelo GIFU. Com relação à exsudação radicular de ácidos orgânicos, na ausência de Al observaram-se baixos níveis de exudação para todos os genótipos. Já na presença do Al, os resultados mostraram que o genótipo UFRGS, selecionado para tolerância ao Al (UF-T2), apresentou aumento significativo (pelo menos 50% superior) da exudação de ácido oxálico em relação aos demais genótipos, assim como a população UFRGS mostrou-se superior à cv. Draco em todas as avaliações. O resultado de dois ciclos de seleção massal visando tolerância ao Al mostrou incrementos na produção de matéria seca em todas as concentrações de Al testadas, enquanto que a seleção para sensibilidade ao Al pareceu estar relacionada com o baixo vigor das plantas, uma vez que na ausência de Al estes genótipos apresentaram menor acúmulo de matéria seca em relação às populações originais. A grande diversidade observada nos genótipos avaliados pode indicar que mecanismos de tolerância ao Al possam atuar em diferentes intensidades. A exudação de ácido oxálico parece ser um mecanismo que permite a manutenção do crescimento do cornichão em condições de Al tóxico, sendo que a seleção de um genótipo mais tolerante ao Al proporcionou aumentos significativos neste mecanismo de defesa. / Acid soils with aluminum (Al) toxicity are common, being generally destined for cattle livestock. The utilization of forage legumes adapted to this situation would minimize the use of agricultural liming materials and still allow a nitrogen input to the system via biological fixation. The characterization and identification of tolerance mechanisms to toxic Al are the initial steps in a selection and breeding program aiming a greater adaptation to this stress condition. This work was aimed to: (i) characterize cultivated populations of birdsfoot trefoil (tetraploid), model species (diploid) and recombinant inbred lines (RIL) of Lotus, regarding toxic Al tolerance; (ii) identify the accumulation of Al and root exudation of organic acids in the cultivated species; and (iii) select genotypes with contrasting responses to the toxic Al, comparing their morphological and molecular characteristics. The results of the characterization showed that the diploid genotypes, MG-20 and GIFU, and the cultivated UFRGS genotypes, San Gabriel and São Gabriel were the most productive in a general matter. The UFRGS genotype also presented a great superiority in situations of moderate soil acidity (22,2% of Al), demonstrating a utilization potential in regions where partial soil amelioration is done. Of the180 RILs tested, 24 were superior and 39 were inferior to the GIFU genotype. Regarding root exudation of organic acids, in the absence of aluminum, low levels of exudation were observed for all genotypes. However, in the presence of aluminum, the results showed that the UFRGS genotype selected for Al tolerance presented a significant increase (at least 50% higher) of oxalic acid exudation compared to the other genotypes, and the UFRGS genotype proved superior to the Draco genotype in all evaluations. The result of two mass selection cycles aiming Al tolerance showed increments in dry matter production in all of the toxic aluminum concentrations tested, while the selection for Al sensibility seemed to be related to the plants’ low vigor, since in the absence of Al these genotypes presented a lower accumulation of dry matter compared to the original populations. The great diversity observed in the evaluated genotypes may indicate that the Al tolerance mechanisms may act in different intensities. The exudation of oxalic acid is apparently a mechanism that permits the maintenance of the birdsfoot trefoil growth in different conditions of toxic Al, as well as the selection of a more tolerant genotype to aluminum permitted a significant increase in this defense mechanism.

A utilização de pastagens capazes de tolerar o alumínio em níveis elevados apresenta-se como uma alternativa viável para contornar um dos principais problemas existentes em áreas de cultivo com solos ácidos. Entre as leguminosas forrageiras, o cornichão (Lotus corniculatus L.) destaca-se pela sua qualidade nutricional e versatilidade de adaptação. Em função disso, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar plantas de L. corniculatus tolerantes ao alumínio, bem como analisar a diversidade genética existente entre estes materiais com o auxílio de marcadores moleculares do tipo microssatélites. Foram utilizados três genótipos de cornichão (Draco, São Gabriel e UFRGS) em solução nutritiva, contendo 200µmol/L de cálcio (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L de alumínio (AlCl3) e pH controlado em uma faixa de 4,1 - 4,3. Realizaram-se dois ciclos de seleção, sendo as plântulas selecionadas pelo comprimento final das radículas. Posteriormente, testou-se o progresso alcançado pelos ciclos de seleção através de um experimento em solução nutritiva, semelhante ao utilizado nas seleções, com as populações originais e melhoradas, em quatro concentrações de alumínio (0, 50, 100 e 150 µmol/L) (AlCl3). Foram avaliados o comprimento inicial, final e o crescimento das radículas. Após o término do segundo ciclo de seleção, realizou-se a análise da diversidade genética existente entre os genótipos de cornichão estudados. Foram utilizados 18 pares de primers desenvolvidos para Lotus japonicus (Regel) Larsen e Trifolium repens L. As similaridades genéticas, com base no coeficiente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA, através do programa NTSYS pc 2.1. O número de alelos e o conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) também foram calculados para cada loco. A seleção em solução nutritiva mostra-se eficiente na seleção de plântulas de cornichão tolerantes ao alumínio. Os materiais analisados apresentam diferenças em relação a esta característica, destacando-se como o genótipo mais tolerante UFRGS F2, proveniente de dois ciclos de seleção. Os marcadores microssatélites revelam-se adequados para acessar a variabilidade genética entre os genótipos de L. corniculatus. / The use of grasslands capable to tolerate high levels of aluminum is a viable alternative to bypass one of the main problems existing in cultivated areas with acid soils. Among the forage legumes, the birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) stands out for its nutritional quality and versatility of adaptation. Given the importance, this work was carried out to select plants of L. corniculatus tolerant to aluminum, and analyze the genetic diversity between these materials with the aid of microsatellite molecular markers. Three genotypes of birdsfoot trefoil were used (Draco, São Gabriel and UFRGS) in nutrient solution containing 200 µmol/L of calcium (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L of aluminum (AlCl3) and controlled in a pH range of 4.1 - 4.3. Two selection cycles were made, where the seedlings were selected by the root length. Subsequently, the progress achieved by cycles of selection was tested in an experiment in nutrient solution, similar to that used in the selections, with the original and improved populations, in four concentrations of aluminum (0, 50, 100 and 150 µmol/L) (AlCl3). The initial, final and the growth of the radicle were evaluated. After the end of the second cycle of selection it was carried out the analysis of genetic diversity among genotypes of birdsfoot trefoil studied. Eighteen pairs of primers developed for Lotus japonicus (Regel) Larsen and Trifolium repens L. were used. The genetic similarities based on Jaccard coefficient was used to make the grouping of genotypes by the UPGMA method, using the program NTSYS pc 2.1. The number of alleles and the polymorphism information content (PIC) were calculated for each locus. The selection in nutrient solution was efficient in the selection of seedlings of birdsfoot trefoil tolerant to aluminum. The materials analyzed differ for this characteristic, with the genotype UFRGS F2, being the most tolerant. The microsatellite markers are suitable for accessing the genetic variability among genotypes of L. corniculatus.

A utilização de pastagens capazes de tolerar o alumínio em níveis elevados apresenta-se como uma alternativa viável para contornar um dos principais problemas existentes em áreas de cultivo com solos ácidos. Entre as leguminosas forrageiras, o cornichão (Lotus corniculatus L.) destaca-se pela sua qualidade nutricional e versatilidade de adaptação. Em função disso, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar plantas de L. corniculatus tolerantes ao alumínio, bem como analisar a diversidade genética existente entre estes materiais com o auxílio de marcadores moleculares do tipo microssatélites. Foram utilizados três genótipos de cornichão (Draco, São Gabriel e UFRGS) em solução nutritiva, contendo 200µmol/L de cálcio (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L de alumínio (AlCl3) e pH controlado em uma faixa de 4,1 - 4,3. Realizaram-se dois ciclos de seleção, sendo as plântulas selecionadas pelo comprimento final das radículas. Posteriormente, testou-se o progresso alcançado pelos ciclos de seleção através de um experimento em solução nutritiva, semelhante ao utilizado nas seleções, com as populações originais e melhoradas, em quatro concentrações de alumínio (0, 50, 100 e 150 µmol/L) (AlCl3). Foram avaliados o comprimento inicial, final e o crescimento das radículas. Após o término do segundo ciclo de seleção, realizou-se a análise da diversidade genética existente entre os genótipos de cornichão estudados. Foram utilizados 18 pares de primers desenvolvidos para Lotus japonicus (Regel) Larsen e Trifolium repens L. As similaridades genéticas, com base no coeficiente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA, através do programa NTSYS pc 2.1. O número de alelos e o conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) também foram calculados para cada loco. A seleção em solução nutritiva mostra-se eficiente na seleção de plântulas de cornichão tolerantes ao alumínio. Os materiais analisados apresentam diferenças em relação a esta característica, destacando-se como o genótipo mais tolerante UFRGS F2, proveniente de dois ciclos de seleção. Os marcadores microssatélites revelam-se adequados para acessar a variabilidade genética entre os genótipos de L. corniculatus. / The use of grasslands capable to tolerate high levels of aluminum is a viable alternative to bypass one of the main problems existing in cultivated areas with acid soils. Among the forage legumes, the birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) stands out for its nutritional quality and versatility of adaptation. Given the importance, this work was carried out to select plants of L. corniculatus tolerant to aluminum, and analyze the genetic diversity between these materials with the aid of microsatellite molecular markers. Three genotypes of birdsfoot trefoil were used (Draco, São Gabriel and UFRGS) in nutrient solution containing 200 µmol/L of calcium (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L of aluminum (AlCl3) and controlled in a pH range of 4.1 - 4.3. Two selection cycles were made, where the seedlings were selected by the root length. Subsequently, the progress achieved by cycles of selection was tested in an experiment in nutrient solution, similar to that used in the selections, with the original and improved populations, in four concentrations of aluminum (0, 50, 100 and 150 µmol/L) (AlCl3). The initial, final and the growth of the radicle were evaluated. After the end of the second cycle of selection it was carried out the analysis of genetic diversity among genotypes of birdsfoot trefoil studied. Eighteen pairs of primers developed for Lotus japonicus (Regel) Larsen and Trifolium repens L. were used. The genetic similarities based on Jaccard coefficient was used to make the grouping of genotypes by the UPGMA method, using the program NTSYS pc 2.1. The number of alleles and the polymorphism information content (PIC) were calculated for each locus. The selection in nutrient solution was efficient in the selection of seedlings of birdsfoot trefoil tolerant to aluminum. The materials analyzed differ for this characteristic, with the genotype UFRGS F2, being the most tolerant. The microsatellite markers are suitable for accessing the genetic variability among genotypes of L. corniculatus.

Solos ácidos com toxidez por Al são comuns, sendo geralmente destinados à pecuária. A utilização de leguminosas forrageiras adaptadas a esta situação minimizaria o uso de correção de acidez e ainda possibilitaria um aporte de N ao sistema via fixação biológica. A caracterização e a identificação de mecanismos de tolerância ao Al tóxico são os passos iniciais em um programa de seleção e melhoramento visando maior adaptação a esta condição de estresse. Este trabalho objetivou: (i) caracterizar genótipos de cornichão (L. corniculatus), espécies diplóides, inclusive da espécie modelo L. japonicus e linhas endogâmicas recombinantes (LER) de Lotus, quanto à tolerância ao Al tóxico; (ii) identificar o acúmulo de Al e exsudação radicular de ácidos orgânicos nas espécies cultivadas; e (iii) selecionar genótipos com respostas contrastantes ao Al tóxico, comparando-os através de caracteristicas agronômicas e moleculares. Os resultados da caracterização mostraram que as espécies modelo diplóides MG-20 e GIFU, a população UFRGS, e as cvs. San Gabriel e São Gabriel foram as mais produtivas de maneira geral. A população UFRGS apresentou ainda uma grande superioridade em situações de moderada acidez do solo (22,2% de Al), demonstrando um potencial de utilização em regiões onde se realize correção parcial do solo. Das 180 LERs testadas, 24 foram superiores e 39 foram inferiores a espécie modelo GIFU. Com relação à exsudação radicular de ácidos orgânicos, na ausência de Al observaram-se baixos níveis de exudação para todos os genótipos. Já na presença do Al, os resultados mostraram que o genótipo UFRGS, selecionado para tolerância ao Al (UF-T2), apresentou aumento significativo (pelo menos 50% superior) da exudação de ácido oxálico em relação aos demais genótipos, assim como a população UFRGS mostrou-se superior à cv. Draco em todas as avaliações. O resultado de dois ciclos de seleção massal visando tolerância ao Al mostrou incrementos na produção de matéria seca em todas as concentrações de Al testadas, enquanto que a seleção para sensibilidade ao Al pareceu estar relacionada com o baixo vigor das plantas, uma vez que na ausência de Al estes genótipos apresentaram menor acúmulo de matéria seca em relação às populações originais. A grande diversidade observada nos genótipos avaliados pode indicar que mecanismos de tolerância ao Al possam atuar em diferentes intensidades. A exudação de ácido oxálico parece ser um mecanismo que permite a manutenção do crescimento do cornichão em condições de Al tóxico, sendo que a seleção de um genótipo mais tolerante ao Al proporcionou aumentos significativos neste mecanismo de defesa. / Acid soils with aluminum (Al) toxicity are common, being generally destined for cattle livestock. The utilization of forage legumes adapted to this situation would minimize the use of agricultural liming materials and still allow a nitrogen input to the system via biological fixation. The characterization and identification of tolerance mechanisms to toxic Al are the initial steps in a selection and breeding program aiming a greater adaptation to this stress condition. This work was aimed to: (i) characterize cultivated populations of birdsfoot trefoil (tetraploid), model species (diploid) and recombinant inbred lines (RIL) of Lotus, regarding toxic Al tolerance; (ii) identify the accumulation of Al and root exudation of organic acids in the cultivated species; and (iii) select genotypes with contrasting responses to the toxic Al, comparing their morphological and molecular characteristics. The results of the characterization showed that the diploid genotypes, MG-20 and GIFU, and the cultivated UFRGS genotypes, San Gabriel and São Gabriel were the most productive in a general matter. The UFRGS genotype also presented a great superiority in situations of moderate soil acidity (22,2% of Al), demonstrating a utilization potential in regions where partial soil amelioration is done. Of the180 RILs tested, 24 were superior and 39 were inferior to the GIFU genotype. Regarding root exudation of organic acids, in the absence of aluminum, low levels of exudation were observed for all genotypes. However, in the presence of aluminum, the results showed that the UFRGS genotype selected for Al tolerance presented a significant increase (at least 50% higher) of oxalic acid exudation compared to the other genotypes, and the UFRGS genotype proved superior to the Draco genotype in all evaluations. The result of two mass selection cycles aiming Al tolerance showed increments in dry matter production in all of the toxic aluminum concentrations tested, while the selection for Al sensibility seemed to be related to the plants’ low vigor, since in the absence of Al these genotypes presented a lower accumulation of dry matter compared to the original populations. The great diversity observed in the evaluated genotypes may indicate that the Al tolerance mechanisms may act in different intensities. The exudation of oxalic acid is apparently a mechanism that permits the maintenance of the birdsfoot trefoil growth in different conditions of toxic Al, as well as the selection of a more tolerant genotype to aluminum permitted a significant increase in this defense mechanism.

A utilização de pastagens capazes de tolerar o alumínio em níveis elevados apresenta-se como uma alternativa viável para contornar um dos principais problemas existentes em áreas de cultivo com solos ácidos. Entre as leguminosas forrageiras, o cornichão (Lotus corniculatus L.) destaca-se pela sua qualidade nutricional e versatilidade de adaptação. Em função disso, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar plantas de L. corniculatus tolerantes ao alumínio, bem como analisar a diversidade genética existente entre estes materiais com o auxílio de marcadores moleculares do tipo microssatélites. Foram utilizados três genótipos de cornichão (Draco, São Gabriel e UFRGS) em solução nutritiva, contendo 200µmol/L de cálcio (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L de alumínio (AlCl3) e pH controlado em uma faixa de 4,1 - 4,3. Realizaram-se dois ciclos de seleção, sendo as plântulas selecionadas pelo comprimento final das radículas. Posteriormente, testou-se o progresso alcançado pelos ciclos de seleção através de um experimento em solução nutritiva, semelhante ao utilizado nas seleções, com as populações originais e melhoradas, em quatro concentrações de alumínio (0, 50, 100 e 150 µmol/L) (AlCl3). Foram avaliados o comprimento inicial, final e o crescimento das radículas. Após o término do segundo ciclo de seleção, realizou-se a análise da diversidade genética existente entre os genótipos de cornichão estudados. Foram utilizados 18 pares de primers desenvolvidos para Lotus japonicus (Regel) Larsen e Trifolium repens L. As similaridades genéticas, com base no coeficiente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA, através do programa NTSYS pc 2.1. O número de alelos e o conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) também foram calculados para cada loco. A seleção em solução nutritiva mostra-se eficiente na seleção de plântulas de cornichão tolerantes ao alumínio. Os materiais analisados apresentam diferenças em relação a esta característica, destacando-se como o genótipo mais tolerante UFRGS F2, proveniente de dois ciclos de seleção. Os marcadores microssatélites revelam-se adequados para acessar a variabilidade genética entre os genótipos de L. corniculatus. / The use of grasslands capable to tolerate high levels of aluminum is a viable alternative to bypass one of the main problems existing in cultivated areas with acid soils. Among the forage legumes, the birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) stands out for its nutritional quality and versatility of adaptation. Given the importance, this work was carried out to select plants of L. corniculatus tolerant to aluminum, and analyze the genetic diversity between these materials with the aid of microsatellite molecular markers. Three genotypes of birdsfoot trefoil were used (Draco, São Gabriel and UFRGS) in nutrient solution containing 200 µmol/L of calcium (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L of aluminum (AlCl3) and controlled in a pH range of 4.1 - 4.3. Two selection cycles were made, where the seedlings were selected by the root length. Subsequently, the progress achieved by cycles of selection was tested in an experiment in nutrient solution, similar to that used in the selections, with the original and improved populations, in four concentrations of aluminum (0, 50, 100 and 150 µmol/L) (AlCl3). The initial, final and the growth of the radicle were evaluated. After the end of the second cycle of selection it was carried out the analysis of genetic diversity among genotypes of birdsfoot trefoil studied. Eighteen pairs of primers developed for Lotus japonicus (Regel) Larsen and Trifolium repens L. were used. The genetic similarities based on Jaccard coefficient was used to make the grouping of genotypes by the UPGMA method, using the program NTSYS pc 2.1. The number of alleles and the polymorphism information content (PIC) were calculated for each locus. The selection in nutrient solution was efficient in the selection of seedlings of birdsfoot trefoil tolerant to aluminum. The materials analyzed differ for this characteristic, with the genotype UFRGS F2, being the most tolerant. The microsatellite markers are suitable for accessing the genetic variability among genotypes of L. corniculatus.

A commercial solid matric priming method and an osmotic priming method were used to measure seed priming responses of birdsfoot trefoil, kura clover, and sericea lespedeza. Differences were not observed using standard germination tests, but both priming methods show potential for increased germination rate (P>0.05). Conflicting results for matric and osmotic priming were found in terms of seed storage potential after priming, with matric primed seeds showing higher (P<0.05) germination after accelerated aging and osmotic primed seeds showing significant lower germination(P<0.01). Birdsfoot trefoil benefited from priming, but responses varied by priming treatment, while kura clover showed less response to both priming treatments. In a field study comparing matric primed vs. unprimed seedling emergence, matric priming effects were small and these data suggest that solid matrix priming may be unlikely to improve the field establishment of either species. Aqueous smoke solutions were also tested for effect on seed germination. Differences in final germination percent due to solution type (after exposure to liquid smoke solutions for 10- or 45-min) were not observed. Highest concentration of the 10-min solution treatment reduced (P<0.05) birdsfoot trefoil germination. Greater germination was observed only for 'Perfect Fit' kura clover treated with low or intermediate concentrations of either solution. High concentrations of 10-min smoke water increased time to 50% germination (T50) for all seeds, but some reduction in T50 occurred for kura clovers treated with low (5%) solution concentrations. The 45-min treatments had little effect on germination rates. Applying aqueous smoke solution to seeds at germination did not improve germination responses of these forage legume species. / Master of Science

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T16:41:54Z No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-03-01T14:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T14:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Atualmente o Rio Grande do Sul tem a alimentação pecuária baseada quase que exclusivamente em pastagens de elevado teor forrageiro. O cornichão (Lotus corniculatus L.) é uma forrageira que tem se destacado na região da campanha devido sua grande resistência ao frio e às geadas, porém, é uma semente muito pequena e leve, o que dificulta o uso e regulagem de tecnologias agrícolas. O recobrimento de sementes é uma técnica de beneficiamento que tem se apresentado promissora para corrigir falhas e melhorar as características de lotes de sementes, remover contaminantes, entre outros. O leito de jorro é um equipamento que pode ser utilizado no recobrimento de sementes pois seu movimento cíclico aliado com a atomização proporciona uma boa adesão da suspensão à partícula e uma secagem adequada resultando em uma cobertura regular e uniforme. Com isso, o presente trabalho apresentou como objetivo realizar o estudo do recobrimento de sementes de cornichão em leito de jorro. Para a realização deste trabalho foram utilizadas sementes de cornichão cedidas pela Embrapa Pecuária Sul (Bagé, RS). A metodologia consistiu em caracterizar física, fisiológica e morfologicamente as sementes; estudar diferentes formulações baseadas em componentes poliméricos para a suspensão de recobrimento; estudar a fluidodinâmica das sementes em leito de jorro; estudar o processo de recobrimento das sementes em leito de jorro e avaliar a qualidade do produto final. Para avaliar o recobrimento foi utilizado um planejamento experimental do tipo composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes a temperatura do ar e a vazão da suspensão e como respostas a eficiência do processo, o crescimento das partículas e o peso de mil sementes (PMS). Os resultados obtidos para a fluidodinâmica mostraram que a carga mássica que melhor se adequou ao processo foi 500 g de sementes; os filmes poliméricos formados após o recobrimento em leito de jorro proporcionaram a obtenção de uma fina película sobre as sementes; os resultados da eficiência do processo foram entre 6 a 50 %, para o crescimento da partícula entre 0,3 a 2,9 % e para o PMS entre 1,10 a 1,52 g. A avaliação estatística permitiu verificar o efeito das condições experimentais (temperatura do ar e vazão da suspensão) sobre as respostas avaliadas. Considerou-se como mais satisfatório o experimento que proporcionou maiores valores para a eficiência do processo (50,36 %) e crescimento das partículas (2,91 %), provenientes do recobrimento com temperatura de 75 °C e vazão da suspensão de 13,4 mL/min. Através das análises realizadas para o produto final verificou-se que houve um incremento no tamanho e no peso das sementes. Também observou-se que as sementes não foram prejudicadas fisiologicamente pois não foram danificadas suas reservas de substâncias e estrutura justificando a realização deste trabalho. / Nowadays, Rio Grande do Sul has livestock feed based almost exclusively on high forage pastures. The birds foot trefoil (Lotus corniculatus L.) is a forage that has stood out in the region of the campaign due to its great resistance to the cold and the frosts, but it is a very small and light seed, which makes difficult the use and regulation of agricultural technologies. The seed coating is a beneficiation technique that has been promising to correct faults and to improve the characteristics of seed lots, to remove contaminants, among others. The spouted bed is an equipment that can be used in the coating of seeds because its cyclic movement combined with the atomization provides a good adhesion of the suspension to the particle and a suitable drying resulting in a regular and uniform coverage. Thus, the present study presented aimed at making the study of coating birdsfoot trefoil seeds in spouted bed. For the accomplishment of this work we used seeds of birds foot trefoil ceded by Embrapa Pecuária Sul (Bagé, RS). The methodology consisted in the physical, physiological and morphological characterization of the seeds; studying different formulations based on polymer components for the coating suspension; to study the fluid dynamics of the seeds in the spouted bed; to study the process of coating the seeds in the spouted bed and to evaluate the quality of the final product. In order to evaluate the coating, an experimental design of the central rotational compound type (DCCR) was used, having as independent variables the air temperature and the suspension flow rate and as responses to process efficiency, particle growth and the weight of one thousand seeds (PMS). The results obtained for the fluid dynamics showed that the mass load that best suited the process was 500 g of seeds; the polymer films formed after the spouted bed coating provided a thin film on the seeds; the results of the process efficiency were between 6 to 50 %, for particle growth between 0,3 to 2,9 % and for PMS between 1,10 to 1,52 g. The statistical evaluation allowed to verify the effect of the experimental conditions (air temperature and suspension flow) on the evaluated responses. It was considered as more satisfactory the experiment that provided higher values for the process efficiency (50,36 %) and particle growth (2,91 %), from the coating with a temperature of 75 °C and a flow rate of the suspension of 13,4 mL/min. Through the analyzes performed for the final product it was verified that there was an increase in the size and the weight of the seeds. It was also observed that the seeds were not harmed physiologically because their reserves of substances and structure were not damaged justifying the accomplishment of this work.