Les tiges constituent l'élément fondamental du peuplement de luzerne et la partie aérienne limitant la digestibilité. Au cours de la croissance les tissus de soutien et de transport d'eau se mettent en place dans la tige. La proportion de ces tissus et des éléments constitutifs pourrait jouer un rôle déterminant dans leur dégradabilité. L'objectif de la thèse est de déterminer les bases génétiques des variations de la structure histologique des tiges de luzerne et d'établir la relation avec la digestibilité des tiges. Sur deux génotypes contrastés en digestibilité, différents caractères histologiques ont été quantifiés par analyse d'images, les teneurs en parois et en lignine mesurées et leur profil d'évolution observé le long de tiges caractérisées pour leur morphologie. La variabilité génétique pour ces caractères histologiques a été recherchée au sein et à l'intérieur de cultivars choisis pour leur différence de digestibilité. Enfin, la recherche de marqueurs associés à la variation de ces caractères a été initiée grâce au marquage d'une population F1 autotétraploïde issue du croisement entre deux plantes hétérozygotes. Les corrélations génétiques entre les différents caractères ont été calculées. L'analyse le long des tiges montre que la hauteur joue un rôle primordial dans la variation des caractères, et qu'ils évoluent similairement quel que soit le génotype. L'augmentation des teneurs en parois et en lignine en bas des tiges est associée à la mise en place du cambium responsable du développement de nouvelles assises cellulaires dont les parois se lignifient (xylème secondaire). Peu ou pas de variabilité entre cultivars mais une forte variabilité intra cultivar pour tous les caractères mesurés ont été mises en évidence. Une variabilité génétique importante au sein de la population F1 a permis de rechercher des marqueurs associés aux caractères histologiques, morphologiques et à la solubilité enzymatique des tiges. Cette étude a mis en évidence des marqueurs significativement associés à tous les caractères, expliquant de 6,5 % de la variation observée pour la proportion de parenchyme médullaire dans la tige à 40 % pour la hauteur des tiges. Nous avons également pu mettre en évidence des colocalisations entre la hauteur des tiges et le rapport feuilles/tiges, entre la hauteur des tiges, leur solubilité enzymatique, et la proportion d'écorce et la densité surfacique des parois du xylème. D'autre part l'analyse des corrélations a montré une relation négative entre la proportion de xylème, l'épaisseur et la densité surfacique des parois cellulaires du xylème, et la solubilité enzymatique des tiges; et une relation positive entre la solubilité enzymatique et la proportion des tissus non lignifiés. Cette thèse a montré qu'il est possible de sélectionner des luzernes de meilleure digestibilité en retenant comme critère de sélection des caractères liés à la proportion des différents tissus des tiges, et de rechercher des QTLs impliqués dans leur variation chez une espèce autotétraploïde. La saturation des cartes et la disponibilité d'un logiciel permettant de localiser des QTLs chez les espèces autotétraploïdes pourraient permettre d'envisager d'améliorer la digestibilité du fourrage grâce à la sélection assistée par marqueur. Une voie possible pour améliorer la digestibilité du fourrage serait de diminuer les proportions de xylème en introgressant les QTLs responsables de la diminution de ce caractère, et de l'épaisseur de ses parois en prenant garde à ne pas affecter la rigidité des tiges.

No description available.

Diss. (sammanfattning). Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning). Umeå : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Lic.-avh. (sammanfattning) Umeå : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 2 uppsatser.

Orientador: José Roberto Corrêa Saglietti / Banca: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Widsney Alves Ferreira / Banca: Paulo César Hardoim / Banca: Ricardo Alves da Fonseca / Resumo: O objetivo deste trabalho foi proceder ao levantamento e caracterização do consumo de energia nas atividades relativas à implantação, condução, processos de fenação e armazenamento, assim como ao balanço energético global de duas forrageiras diferentes, sendo uma gramínea, o "coast-cross", e a outra uma leguminosa, a alfafa, inseridas em um Sistema Intensivo de Produção de Leite, localizado na região de Coronel Pacheco, MG. Para o desenvolvimento do estudo, foram utilizados dados coletados pela Embrapa Gado de Leite, em uma média de sete anos, considerando a produção de um hectare para cada cultura, relacionando o consumo dos diversos insumos envolvidos nos processos produtivos e o emprego de máquinas, equipamentos e instalações necessários à condução tecnificada da atividade. Para o levantamento dos diversos fatores componentes da matriz, foram utilizados coeficientes energéticos apresentados por autores especializados. Para ambas culturas utilizadas para estudo, "coast-cross" e alfafa, a energia direta, relativa aos insumos, teve maior participação que a indireta, sendo os percentuais encontrados de 94,64 e 5,31, respectivamente, para o "coast-cross" e 93,05 e 6,95, respectivamente, para a alfafa. O principal consumidor de energia indireta, para ambas forrageiras, foi o trator, que aciona todos implementos, seguido pelo equipamento de irrigação. O galpão de feno utilizado em conjunto pelas culturas, apesar do elevado consumo energético desprendido em sua construção, possui uma elevada vida útil, com o armazenamento considerado em 24 horas por dia, o que faz com que sua participação ponderada pela Demanda Específica de Energia seja reduzida drasticamente. O processo de fenação do "coast-cross" apresentou maior eficiência energética que o da alfafa, com valores de 4,28 para o primeiro e 3,19 para a segunda...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this work was to carry out a survey and characterization of the energy comsumption in the activities related to introduce, development, hay processing and storage, as well as global energy inputs of two different forage, one of them is grass, the coast-cross, and the other is leguminous, alfalfa, inserted in an Intensive System of Milk production, located in the Coronel Pacheco MG-Brasil region. In order to develop the study it was used data colected by Embrapa Gado de Leite, an average of seven years, considering the production of 1 ha of each culture, linking the consumption of various inputs involved in the productive process and the use of machines, equipments and building that are necessary to conduct the activity in a technique way. To carry on the survey and the various components factors of the matrix, it was used energetic coefficient introduced by specialized researchers. For both cultures used in the study, coast-cross and alfalfa, the direct energy, related to inputs had bigger participation, being the percentages found 94.64 and 5.31 respectively, to the coast-cross, and 93.05 and 6.95, respectively, to the alfalfa. The main consumer of indirect energy, for both forage, was the tractor, which turns on all the implements, followed by an irrigation system. The warehouse hay used together by the cultures, despite the high energetic consuption used in its construction, the warehouse hay has a long useful life, so what concerns to the storage, considered within 24 h per day, what makes its participation slightly ponderous by the specific demand of energy, and this process reduces its participation in a drastic way. The hay process coast-cross presented energetic efficiency as much bigger as the alfalfa, values such as 4.28 to the first one and 3.19 to the second one. Most of the energy used was that one derived from fossil resources, diesel...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Samples of lucerne plants characteristic with local necrosic lesions, leave malformation and yellow spots on leaves were investigated with transmission electron microscopy. Virus particles observed there were filamentous ones of 600 to 700 nm long. Nucleic acid was isolated, transcribed and amplified using PCR. Genus-specific primers were designed based on reverse genetics from the highly conserved genes for carlaviruses, potexviruses and potyviruses. Successful amplification with carlavirus-specific primers, sequencing and comparison with sequences in GenBank database revealed presence of a carlavirus. This was later identified by nucleotide sequence comparison as a new isolate V4 of Alfalfa latent virus. Specific primers for isolate V4 were designed in a coat protein position. Half of the genom of this virus was obtained with PCR and PCR modified amplifications and compared with sequences of Alfalfa latent virus and Pea streak virus from GenBank.

La germination et la croissance hétérotrophe sont des phases clés de l'établissement des plantes. Ils sont sous contrôle génétique et affectés par la température. L'objectif de cette thèse est d'analyser la variabilité inter et intra-spécifique de cinq espèces prairiales dans leurs réponses à la température pendant la germination et la croissance hétérotrophe. Trente-deux populations de Lolium perenne, Festuca arundinacea, Dactylis glomerata, Medicago sativa, et Onobrychis viciifolia ont été évalués sous huit températures constantes entre 5 et 40°C.La nouveauté de ce travail vient de la large gamme de températures et le nombre de populations évaluées. Il a été observé que, au sein des espèces, la réaction des populations à la température indique une forte variabilité et des différences significatives. La germination n'a été pas observée à 40°C pour l'une des 23 graminées, l'O. viciifolia germé peu tandis que les variétés de M. sativa ont été peu affectées. La croissance hétérotrophe des 32 populations a été affectée par la température. La croissance des axes fortement fiable ou nulle à 40°C. Les courbes de réponse du taux de croissance maximale de l'axe sont asymétriques en forme de cloche.Des interactions significatives entre la température et la population ont été détectées pour la germination et la croissance hétérotrophe. La germination des populations des sites froids est renforcée par des températures plus chaudes et limité par les plus froids et vice-versa pour les populations chaudes adaptées. / Germination and heterotrophic growth are key phases for plant establishment. They are under genetic control and affected by temperature. The objective of this thesis was to analyse the inter- and intra-specific variability of five pasture species in their responses to temperature during germination and heterotrophic growth.Thirty two populations of Lolium perenne, Festuca arundinacea, Dactylis glomerata, Medicago sativa, and Onobrychis viciifolia were evaluated under eight constant temperatures between 5 and 40°C.The novelty of this work comes from the wide range of temperatures and the number of populations evaluated. It was observed that, within species, the response of populations to temperature shows high variability and significant differences. No germination was observed at 40°C for any of the 23 grasses, O. viciifolia germinated poorly while M. sativa varieties were little affected. Heterotrophic growth of the 32 populations was affected by temperature. The growths of the axes were negligible or lethal at 40°C. Response curves of maximum growth rate of the axis were asymmetric bell-shaped.Significant interactions between temperature and population were detected for germination and heterotrophic growth. Germination of populations from cold sites is enhanced by warmer temperatures and limited by colder ones and vice versa for warm-adapted populations. This study demonstrates that genetic variability does exist within the five studied species. This variability could be exploited to breed new varieties adapted to the future climate.

La rotation de cultures peut être utilisée pour empêcher la sélection continue d’espèces adventices adaptées à un type de culture. Elle pourrait favoriser la gestion des adventices, l’économie d’herbicides et la biodiversité. Les successions de cultures simples d’aujourd’hui pourraient être diversifiées par des cultures fourragères pérennes. Les impacts des ces cultures sur les adventices ont été étudié utilisant quatre approches : 1) Des relevés d’adventices sur 632 champs dans l’ouest de la France ont montré que la composition spécifique varie le plus entre des cultures fourragères pérennes et des cultures annuelles. Une comparaison des champs avant, pendant, et après des cultures fourragères pérennes a suggéré que la composition des communautés varie d’une manière cyclique pendant ces rotations. Plusieurs espèces problématiques dans des cultures annuelles ont été supprimées pendant et après les cultures pérennes, mais l’apparition d’autres espèces a produit une diversité de plantes comparable, voire supérieure. 2) Une expérimentation au champ de trois ans avec des modes de gestion contrastés a permis d’étudier les mécanismes sous-jacents: L’absence de travail du sol a réduit la levée des adventices, mais a augmenté la survie des plantes adultes. Le couvert végétal permanent et les fauches fréquentes ont réduit la croissance, la survie des plantes et la production de graines. 3) Des expérimentations sous serre analysant la croissance poste fauche de plantes individuelles ont montré des différences importantes entre espèces et groupes fonctionnels. Une expérimentation à deux facteurs a suggéré que les impacts négatifs de la fauche et de la compétition sur la croissance des adventices ont été additifs. 4) Des mesures spéciales de prédation de graines d’adventices sur l’expérimentation au champ ont montré des corrélations positives avec le couvert végétal et la prédation, indiquant une importance particulière de ce service écosystémique dans des cultures pérennes. La préférence des graines de certaines espèces montre que la prédation de graines peut être une autre cause des changements de communautés d’adventices. / Crop rotation may be used to prevent the continuous selection of particular weed species adapted to one crop type. This might be useful for weed management, economy in herbicide applications and promoting biodiversity. Common simple crop sequences might be diversified by introducing perennial forage crops. Impacts of such perennial crops on weeds were studied with four approaches : 1) Large-scale weed surveys in 632 fields in western France showed that weed species composition differed most strongly between perennial alfalfa crops and annual crops. Comparisons of fields before, during and after perennial alfalfa suggested that community composition varies in a cyclic way during such crop rotations. Several weed species problematic in annual crops were suppressed during and after perennial crops, but the appearance of other species led to equal or even higher plant diversities. 2) A 3-year field experiment with contrasting crop management options allowed an investigation of the underlying mechanisms for this: The absence of soil tillage reduced weed emergence but increased the survival of established plants. The permanent vegetation cover and frequent hay cuttings reduced weed growth, plant survival and seed production. 3) Greenhouse experiments testing the regrowth ability of individual plants after cutting showed strong differences between species and functional groups. An two-factorial experiment suggested that the negative impacts of cutting and competition on weed growth were mainly additive. 4) Special measurements of weed seed predation in the field experiment showed positive correlations with vegetation cover, indicating that this ecosystem service may be particularly fostered by perennial crops. Consistent preferences of seed predators for certain weed species indicates that seed predation may be another cause of the observed weed community shifts. / Fruchtfolgen können dazu dienen, die kontinuierliche Selektion von Unkrautarten zu verhindern, die an eine bestimmte Kultur angepasst sind. Dies könnte dem Unkrautmanagement, der Einsparung von Herbiziden, und der Biodiversität dienen. Heutige, sehr einfache Furchtfolgen könnten durch mehrjährige Futterkulturen diversifiziert werden. Die Einflüsse solcher mehrjähriger Kulturen auf Unkräuter wurden in vier Ansätzen untersucht : 1) Vegetationsaufnahmen auf 632 Feldern in Westfrankreich zeigten, dass die Unkrautzusammensetzung zwischen mehrjährigen Futterkulturen und einjährigen Kulturen stark variiert. Der Vergleich von Feldern vor, während und nach mehrjährigen Futterkulturen legte nahe, dass die Pflanzengemeinschaft während solcher Fruchtfolgen zyklisch variiert. Mehrere problematische Unkrautarten wurden während und nach den mehrjährigen Kulturen zurückgedrängt. Das Auftauchen anderer Arten führte jedoch zu einer gleichbleibenden oder leicht erhöhten Pflanzenvielfalt. 2) Ein dreijähriger Feldversuch mit verschiedenen Bearbeitungsoptionen ermöglichte es, die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen: Die fehlende Bodenbearbeitung hat das Auflaufen der Unkräuter reduziert und das Überleben der adulten Pflanzen erhöht. Die permanente Vegetationsbedeckung und die häufigen Heuschnitte haben das Wachstum, das Überleben und die Samenproduktion vermindert. 3) Gewächshausexperimente zum Nachwachsen von Unkrautpflanzen nach Heuschnitten zeigten große Unterschiede zwischen verschiedenen Arten und funktionellen Gruppen. Ein Experiment mit zwei Faktoren lässt vermuten, dass die negativen Effekte der Schnitte und der Konkurrenz auf das Unkrautwachstum sich addieren. 4) Spezielle Messungen der Prädation von Unkrautsamen auf den untersuchten Feldern zeigten positive Korrelationen mit der Vegetationsbedeckung, was auf eine besondere Wichtigkeit dieser Ökosystemdienstleistung in ausdauernden Kulturen hindeutet. Die Präferenz von bestimmten Samenarten deutet darauf hin, dass Samenprädation ein weiterer Grund für die beobachteten Änderungen der Unkrautgemeinschaften sein kann.

This study consisted of two sheep grazed dryland pasture experiments. Experiment l compared sheep production from 3-year-old cocksfoot based pastures grown in combination with white, Caucasian, subterranean or balansa clover with a ryegrass-white clover pasture and a pure lucerne forage. Sheep liveweight gain per head from each pasture treatment and the pure lucerne stand was recorded in the 2006/07 and 2007/08 seasons. The cocksfoot-subterranean clover pasture provided equal (381 kg LW/ha in 2006) or higher (476 kg LW/ha in 2007) animal production in spring and gave the highest total animal production (646 kg LW/ha) averaged across years of the five grass based pastures. However, total annual liveweight production from lucerne was higher than any grass based pasture mainly due to superior animal production during summer when lucerne provided 42-85% higher animal production than any of the grass based pastures. In Experiment 2, the effect of stocking rate (8.3 (low) and 13.9 (high) ewes + twin lambs/ha) and time of closing in spring on lamb liveweight gain, pasture production and subterranean clover seedling populations was monitored over 2 years for a dryland cocksfoot-subterranean clover and ryegrass-subterranean clover pasture in Canterbury. In both years, twin lambs grew faster (g/head/d) in spring at low (327; 385) than high (253; 285) stocking rate but total liveweight gain/ha (kg/ha/d) was greater at high (7.26; 7.91) than low (5.43; 6.38) stocking rate. Ewes also gained 0.5 and 1.5 kg/head at the low stocking rate in 2006 and 2007 respectively but lost 0.2 kg/head in 2006 and gained 0.3 kg/head at high stocking rate in 2007. Mean subterranean clover seedling populations (per m²) measured in autumn after grazing treatments in the first spring were similar at both low (2850) and high (2500) stocking rate but declined with later closing dates in spring (3850, 2950, 2100 and 1700 at 2, 4, 6, 8 weeks after first visible flower). Seedling populations measured in autumn after grazing treatments in the second spring were also unaffected by stocking rate (low 1290, high 1190) but declined with later closing dates in spring (1470, 1320 and 940 at 3, 5 and 8 weeks after first flowering, respectively). The effect of stocking rate and closing dates in spring on pasture and clover production in the following autumn was similar to the effects on seedling numbers in both years. However, clover production in the following spring was unaffected by stocking rate or closing date in the previous year at the relatively high seedling populations generated by the treatments. This was presumably due to runner growth compensating for lower plant populations in pastures that were closed later in spring. Subterranean clover runner growth in spring may not compensate in a similar manner if seedling numbers in autumn fall below 500/m². Mean annual dry matter production from cocksfoot and ryegrass pastures grown with and without annual clovers pasture production ranged from 6.4 to 12.4 t DM/ha/y but stocking rate (8.3 vs. 13.9 ewes/ha) during spring did not affect annual pasture production. Pastures overdrilled with annual clovers yielded 23-45% more dry matter production than pastures grown without annual clovers. The study confirms the important role of subterranean clover in improving pasture production and liveweight gains of sheep in dryland cocksfoot and ryegrass pastures. Lowering stocking rate from 13.9 to 8.3 ewes/ha was a less effective method of increasing seed production of subterranean clover in dryland pastures although it did lead to increased liveweight gain per head.