Bibliography: leaves 153-179. Annual species of Medicago, or medics, are important pasture legumes in the neutral to alkaline soils of southern Australia but their nodulation and nitrogen fixation processes are retarded by soil nitrate. This study ascertains whether an observed tolerance to nitrate among medic species can be substantiated, and attempts to understand the underlying factors responsible.

Thesis (Ph. D.)--University of Adelaide, 1994. / Includes bibliographical references (leaves 259-291).

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2005. / Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xiii, 118 p.; also includes graphics Includes bibliographical references (p. 114-118). Available online via OhioLINK's ETD Center

Thesis ( Ph.D.)--University of Delaware, 2005 . / Principal faculty advisor: D. Janine Sherrier, Dept. of Plant and Soil Sciences. Includes bibliographical references.

Universiẗat, Diss., 2005--Bielefeld.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Agroindustria / El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de distintas temperaturas de almacenamiento (0, 5 y 8 ºC), sobre la tasa respiratoria y calidad sensorial de germinados de alfalfa (Medicago sativa L.) mínimamente procesados. Estos fueron lavados con agua potable a 5 ºC, secados y envasados en tarrinas de polietileno (PE), posteriormente fueron almacenados durante 6 y 8 días (95% de humedad relativa). Los parámetros medidos fueron: tasa respiratoria, color, sólidos solubles totales, acidez titulable y calidad sensorial. En ambos ensayos se observó una tendencia a la disminución de la tasa respiratoria a lo largo del almacenamiento, para todos los tratamientos. El tratamiento 0 ºC, presentó tasas significativamente más bajas en comparación a los otros dos tratamientos, con valores de 13,9 a 27,6 mg CO2 · kg-1 · h-1 en el ensayo 1 y de 19,2 a 39,8 mg CO2 · kg-1 · h-1 en el ensayo 2. El tratamiento 5 ºC registró tasas entre 23,1 y 45,1 mg CO2 · kg-1 · h-1 y 21,4 a 58,6 mg CO2 · kg-1 · h-1 en el ensayo 1 y 2 respectivamente. El tratamiento 8 ºC, presentó tasas significativamente mayores registrándose rangos entre 30,2 y 47,0 mg CO2 · kg-1 · h-1 en el ensayo 1 y 38,1 a 88,2 mg CO2 · kg-1 · h-1 en el ensayo 2. Con respecto a la evolución del color, en el ensayo 1 el tratamiento 0 ºC presentó menores valores de croma y tono, es decir, se observó un producto menos pardeado, con respecto a los otros tratamientos, registrándose valores promedio de croma en un rango 11,6 a 12,9 y tono entre 94 a 93,4. En el ensayo 2, sólo se observaron menores valores para el parámetro de tono para el mismo tratamiento, registrándose valores promedio entre 93,5 y 92,9. Se observaron aumentos significativos en la acidez a lo largo de los días de almacenamiento para los tres tratamientos, en el ensayo 1. En cuanto a la evolución de la calidad sensorial, se observaron diferencias en el ensayo 1, en los parámetros apariencia e intensidad de color, el tratamiento mejor evaluado fue el almacenado a 8 ºC. En el ensayo 2, el tratamiento 8 ºC fue el mejor evaluado en cuanto a apariencia, en cambio, fue el peor evaluado en cuanto a presencia de olores extraños. / The aim of this study was to evaluate the effect of different storage temperatures (0, 5 and 8 °C) on respiratory rate and sensory quality of alfalfa sprouts (Medicago sativa L.) minimally processed. The sprouts were washed with water at 5 °C, dried and packed in polyethylene (PE) trays, then were stored for 6 and 8 days (95% relative humidity). The parameters measured were: respiratory rate, color, total soluble solids, titratable acidity (TA) and sensory quality. Both trials showed a decrease in respiratory rate during the storage for all treatments. Treatment of 0 °C showed significantly lower rates as compared to the others two treatments with values of 13.9 to 27.6 mg CO2 · kg-1 · h-1 for trial 1 and 19.2 to 39.8 mg CO2 · kg-1 · h-1 for trial 2. Treatment at 5 °C reached 23.1 to 45.1 mg CO2 · kg-1 · h -1 and 21.4 to 58.6 mg CO2 · kg-1 · h-1, during trials 1 and 2 respectively. Treatment at 8 ºC, showed significantly higher rates, recording ranges from 30.2 to 47.0 mg CO2 · kg-1 · h-1 in trial 1 and 38.1 to 88.2 mg CO2 · kg-1 · h-1 in trial 2. Significant increases in the percentage of TA along storage days for the three treatments, in trial 1. Regarding the evolution of sensory quality, differences were observed in trial 1, appearance and intensity parameters of color, were the higher score was at 8 °C, compared to others. In trial 2, treatment at 8 ºC was the best evaluated for appearance, however, was the worst evaluated for the presence of off odour.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / La industria de hortalizas mínimamente procesadas en fresco (MPF) utiliza comúnmente lavados con hipoclorito de sodio (NaClO) para disminuir la carga microbiana del producto, sin embargo, éste genera subproductos perjudiciales para la salud. Por esto, la necesidad de encontrar nuevas tecnologías emergentes y sostenibles como la radiación UV-C. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de la aplicación de diferentes dosis de radiación UV-C sobre la calidad de brotes de alfalfa envasados en atmósfera modificada. Se realizaron dos ensayos utilizando bolsas de baja y alta permeabilidad. Los brotes fueron lavados con agua potable y tratados con UV-C en dosis de 0,35, 5,26, 10,18, 15,09 y 20,01 kJ m-2. Tras la aplicación del tratamiento UV-C, los brotes se envasaron en atmósfera modificada y se almacenaron a 5 °C por 8 días. Como testigo se utilizaron brotes lavados con NaClO (100 mg L-1) y envasados de la misma forma. Se evaluó la tasa respiratoria, composición gaseosa al interior de las bolsas, color, análisis microbiológico y sensorial. La combinación de radiación UV-C con bolsas de baja permeabilidad no fue efectiva para mantener la calidad en los brotes de alfalfa. La tasa respiratoria de los brotes no se vio afectada por las dosis de radiación utilizadas. La concentración gaseosa al interior de las bolsas registró valores de 19 a 23% CO2 y 1,5% para O2 tras 8 días, no influyendo las distintas dosis de radiación utilizadas. Los tratamientos con NaClO y en especial el tratamiento en bolsa perforada, reflejaron un menor pardeamiento en comparación a los tratamientos con dosis elevadas de UV-C (15,09 y 20,01 kJ m-2). El tratamiento con dosis de 20,01 kJ m-2 obtuvo los recuentos más elevados en mésofilos y psicrófilos, mientras que en enterobacterias, Lactobacillus, además de hongos y levaduras no existieron diferencias entre los distintos tratamientos, no obstante los conteos se encontraron dentro de los límites permitidos. La calidad sensorial de los brotes no registró diferencias significativas entre los tratamientos, sin embargo presentaron un deterioro evidente fuera de los límites de aceptabilidad fijados, teniendo un potencial de almacenamiento no superior a 4 o 5 días. Las bolsas de alta permeabilidad en conjunto con la aplicación de radiación UV-C, fueron efectivas para mantener la calidad general en brotes de alfalfa. La tasa respiratoria no se vio afectada por las distintas dosis de radiación utilizada. Al interior de las bolsas, se registraron concentraciones gaseosas de 2 a 3% para CO2 y 4 a 8% para O2 luego de 8 días. La radiación UV-C permitió mantener el color de los brotes, registrando diferencias sólo los tratamientos 10,18 y 20,01 kJ m-2 que presentaron un color más intenso (mayor C*), mientras que la L y Hab se mantuvieron sin diferencias significativas. Las dosis (15,09 y 20,01 kJ m-2) proporcionaron un control efectivo sobre el crecimiento de mesófilos, psicrófilos, enterobacterias, además de hongos y levaduras, mientras que dosis bajas y medias de radiación registraron conteos más elevados. Las distintas dosis de radiación UVC permitieron mantener la calidad sensorial de los brotes. La apariencia y turgencia se mantuvieron dentro de los rangos “más que regular” a “buena”, la intensidad de color dentro del rangos “bueno” a “muy bueno” y la presencia de sabores extraños dentro de los rangos “sin sabor” a “muy suave”, dentro de los límites permitidos. / The minimally processed fresh vegetables (MPF) industry commonly uses sodium hypochlorite (NaClO) washings to reduce the microbial load. However, it generates harmful by-products to health. Therefore, it is necessary to study new emerging and sustainable technologies such as the UV-C radiation. The aim of this study was to evaluate the effect of applying different UV-C radiation doses on the quality of germinated alfalfa in modified atmosphere packaging. Two trials were conducted using low and high permeability bags. The germinated alfalfa was washed with water and treated with 0.35, 5.26, 10.18, 15.09 and 20.01 kJ m-2 UV-C doses. Then, the germinated alfalfa was packed in modified atmosphere and stored at 5 °C for 8 d. Control outbreaks were washed with NaClO (100 mg L-1) and packaged in the same way. The respiration rate, atmosphere composition, colour, microbiological and sensory quality were evaluated. The combination of UV-C radiation with low permeability bags was not effective in maintaining the germinated alfalfa quality. The respiration rate was not affected by the UVC radiation doses. The atmosphere composition inside the bags showed values ranging from 19 to 23% CO2 and 1.5% O2 after 8 d, but it was not influenced by the different UV-C radiation doses. The treatments with NaClO and specially the treatment in perforated bag showed less enzymatic browning compared to germinated alfalfa treated with high UV-C doses (15.09 and 20.01 kJ m-2). Treatment with 20.01 kJ m-2 doses reported the highest counts for mesophilic and psycrophilic microorganisms, while enterobacteria, Lactobacillus, yeasts and fungi did not show significantly statistical differences between treatments and the values were within the legal permitted limits. The sensory quality of the germinated alfalfa did not differ significantly between treatments, but showed a clear deterioration beyond the set limits for acceptability, having a storage potential no longer than 4 or 5 d. The bags of high permeability in conjunction with UV-C radiation were effective in maintaining the overall quality of germinated alfalfa. The respiration rate was not affected by the UV-C radiation doses. The internal atmosphere composition was 2 to 3% CO2 and 4 to 8% O2 after 8 d. Treatments with UV-C radiation doses at 10.18 and 20.01 kJ m-2 allowed the outbreak colour to be preserved. However, germinated alfalfa treated at 20.01 kJ m-2 had a deeper colour (higher C*), while L and Hab stayed without statistical significantly differences. Doses at 15.09 and 20.01 kJ m-2 provided an effective growth control for mesophilic, psycrophilic, enterobacteria, fungi and yeasts, while low and medium UV-C radiation doses reported higher counts. Different UV-C radiation doses maintained the sensory quality of germinated alfalfa. Grades for appearance and turgidity ranged from "rather than regular" to "good", while colour intensity was graded as "good" to "very good" and off flavours ranged from "no flavour" to "too soft", within the set permitted limits.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención Agroindustria / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / En este estudio se evaluó el efecto de los agentes sanitizantes sobre la calidad funcional y microbiológica en los brotes de alfalfa (Medicago sativa L.). Los brotes fueron sumergidos durante 5 minutos en soluciones sanitizantes de hipoclorito de sodio (HS; 100 mg L-1), ácido peroxiacético (APA; 90 mg L-1), dióxido de cloro (DC; 10 mg L-1) y clorito de sodio acidificado (CSA; 500 mg L-1), que luego fueron envasados en bolsas plásticas (60 g) y almacenados a 5 °C durante 7 a 8 días. Los parámetros evaluados fueron: tasa respiratoria, atmósfera modificada, luminosidad (L), croma (C*), tono (Hab), fenoles totales, capacidad antioxidante, análisis microbiológicos y sensoriales. Los brotes de alfalfa lavados en las soluciones sanitizantes presentaron un aumento en la tasa respiratoria en todos los tratamientos. El hipoclorito de sodio, ácido peroxiacético y dióxido de cloro no afectaron el parámetro de color ni la calidad sensorial. Sin embargo, el clorito de sodio acidificado registró un leve pardeamiento y menores valores en calidad sensorial. El menor recuento microbiológico durante el tiempo de almacenamiento lo obtuvo el clorito de sodio acidificado, alcanzando una reducción promedio de 1,3 log UFC g-1. El contenido de fenoles totales y la capacidad antioxidante presentaron un leve aumento durante el almacenamiento a 5 °C, pero sin diferencias significativas entre los tratamientos.

Nous nous sommes intéressés à évaluer l'influence du changement climatique sur les patrons nets de réponse des plantes aux agents pathogènes. Dans ce travail, nous avons étudié les effets de l’augmentation de la température (20°, 25° et 28°C) sur le phénotype précoces (symptômes de maladie) et sur la fitness en fin de cycle de différentes accessions et mutants de nodulation de la plante légumineuse modèle Medicago truncatula, inoculées par des souches d’agent pathogène racinaire Verticillium adaptées à des différentes températures. Le comportement des variétés de Luzerne cultivée (Medicago sativa) dans ces conditions a été également analysé. Le travail a été divisé en 3 parties. La première partie nous a permis d’identifier parmi 12 souches de Verticillium spp., une souche froide (VA1) et une souche tempérée (V31.2), avec une température optimale de 20°C et 25°C respectivement pour la croissance, la sporulation et l'agressivité sur M. truncatula. Par contre, notre collection des souches ne renfermant pas de souches adaptées à des températures plus élevées. Nous avons obtenu par mutagénèse UV de la souche V31.2 une troisième souche (AS38) chaude qui est agressive à 28°C. Dans la deuxième partie nous avons observé les symptômes de maladie pour sept accessions naturelles de M. truncatula, inoculées par ces trois souches d’agent pathogène, à trois températures 20°, 25° et 28°C et en présence de la souche Sinorhizobium meliloti RCR2011. De faibles symptômes ont été relevés pour deux accessions A17 et DZA315.16 inoculées par VA1 à 20°C. Nous avons observé une sensibilité maximale pour trois accessions (F83005.5, DZA315.16 et L321) inoculées par V31.2 à 25°C, et pour quatre accessions (F83005.5, DZA315.16, L321 et L198) inoculées par AS38 à 28°C. Les résultats des symptômes de maladie ont été confirmés par une quantification moléculaire de l’ADN fongique (qPCR) et par ré-isolement à partir des tissus aériens de la plante. L’effet de VA1 et V31.2 sur trois caractères de fitness (nombre et poids de gousse par plante, ainsi que biomasse aérienne) de M. truncatula a été étudié. L’effet de VA1 s’observe uniquement à 20°C sur l'accession A17. Par contre, V31.2 a montré un impact sur les trois caractères de fitness qui diminuent chez les accessions sensibles, ainsi que sur le nombre de gousse pour l’accession résistante L198. Dans la troisième partie nous avons analysé de la même façon pour quatre mutants de nodulation dans le fond génétique A17. Les mutants ont montré un niveau de résistance à la souche VA1 plus élevé qu’A17, quelle que soit la température étudiée. Vis à vis de la souche V31.2, à 20°C les mutants skl et hcl ont montré le même taux de symptômes qu’A17 tandis que les mutants nfp et sunn ont de taux de symptômes supérieur à celui d'A17. Ces mutants ont tous une sensibilité plus élevé à 25°C. Les résultats des symptômes de maladie ont été confirmés par le test de ré-isolement. Pour ces mutants nous montrons pour la première fois, que seul le mutant sunn (hypernodulant) à la même productivité qu’A17, quelle que soit la condition (contrôle ou inoculées) et la souche (VA1 ou V31.2) étudiée ; alors que le mutant skl (hypernodulant également) a une productivité plus faible. Les deux autres mutants déficients dans la nodulation nfp et hcl ont montré une productivité plus faible qu’A17 quelle que soit la souche et la température étudiée. Enfin une bonne similitude a été trouvée entre la réponse phénotypique précoce (symptômes de maladie) de M. truncatula et de M. sativa inoculées par Verticillium spp. Dans cette thèse, on n’est pas trouvé la corrélation positive entre la capacité de la nodulation et la protection contre la maladie, mais la symbiose augmente la fitness pour certaines de ces plantes. Les résultats suggèrent aussi que l'augmentation de la température pourrait contribuer à faire apparaître une souche adaptée à 28°C (AS38) qui est plus agressive et plus virulente que V31.2 sur M. truncatula. / We were interested to evaluate the influence of climate change on net patterns of plants responses to pathogens. In this work, we studied the effects of temperature increase (20 °, 25 ° and 28 ° C) on early phenotype (symptoms of disease) and on fitness at the end of growth cycle on different accessions and nodulation mutants of the legume model plant Medicago truncatula, inoculated by the root pathogen Verticillium adapted to different temperatures. The behavior of cultivated varieties of alfalfa (Medicago sativa) in these conditions was also analyzed. The work is divided into 3 parts. In the first part, we identified among 12 strains of Verticillium spp., a cold strain (VA1) and a temperate strain (V31.2) with an optimum temperature of growth, sporulation and aggressiveness to M. truncatula of 20°C and 25°C respectively. Since our strain collection doesn’t contain strains adapted to higher temperatures, we have obtained by UV mutagenesis of strain V31.2 a third strain (AS38), considered as a ‘hot’ strain, which is aggressive at 28°C. In the second part, we observed the symptoms of disease on seven natural accessions of M. truncatula, inoculated by the three strains of the pathogen at three temperatures 20°C, 25°C and 28°C in the presence of Sinorhizobium meliloti RCR2011. Mild symptoms were observed for two accessions A17 and DZA315.16 inoculated with VA1 at 20°C. We observed a maximal sensitivity for three accessions (F83005.5, DZA315.16 and L321) inoculated with V31.2 at 25 ° C, and for four accessions (F83005.5, DZA315.16, L321 and L198) inoculated with AS38 at 28 ° C. The results of phenotypic disease symptoms were confirmed by molecular quantification of fungal DNA (qPCR), and re-isolation of the fungus from aerial plant tissues. The effect of strains VA1 and V31.2 on three fitness traits (number and weight of pods per plant and aerial biomass) was studied. The effect negative of VA1 was observed only at 20°C on the A17 accession. In contrast, V31.2 showed an impact on the three fitness traits, which decrease in susceptible accessions, as well as on pod number of the resistant accession L198. In the third part, a similar analysis was made for four nodulation mutants in A17 genetic background. Nodulation mutants showed a higher level of resistance to VA1 than A17, at different studied temperatures. Towards strain V31.2 at 20°C the mutants skl and hcl showed the same symptom scores as A17 whereas nfp and sunn mutants had more susceptible. Mutants showed a higher sensitivity at 25°C to V31.2 fungal strain. The results of phenotypic disease symptoms were confirmed by re-isolation experiments. For the nodulation mutants we showed, for the first time, that only the sunn mutant (hypernodulant) has the same productivity as A17, regardless of the condition (inoculated or control) and the studied strain (VA1 or V31.2); while the skl mutant (hypernodulant also) has a lower productivity. The other two mutants defective in nodulation (nfp and hcl) showed lower productivity than A17 regardless of the strain (VA1 or V31.2) and the temperature studied. Finally, a strong similarity was found between the early phenotypic response symptoms disease in M. truncatula and M. sativa inoculated by Verticillium spp. In this thesis, we didn’t find a positive correlation between the ability of nodulation and protection against the disease, however the symbiosis increases the fitness of some of these plants. The results also suggest that increasing temperatures could favour appearance a strain adapted to 28°C (AS38), which is more aggressive and more virulent than V31.2 on M. truncatula.

Cloning and molecular characterization of new genes constitutes a useful approach in studying the symbiotic interactions between the model plant Medicago truncatula and Synorhizobium meliloti. Large numbers of expressed sequence tags (ESTs) available for Medicago truncatula, along with numerous cDNA, oligonucleotides, and Affimetrix DNA microarray chips, represent useful tools for gene discovery. In an attempt to identify a new gene that might be involved in the process of nodulation in Medicago truncatula, preliminary data reported by Fedorova et al. (2002), who identified 340 putative gene products or tentative consensus sequences (TCs) expressed only in nodules, was used. This research was focused on TC33166 (TC103185), which has 3 ESTs in the TC, and whose strongest BLASTX hit of TC103185 is the incomplete root hair elongation (IRE) protein kinase-like protein (NP_192429) from Arabidopsis thaliana. The Arabidopsis IRE gene is required for normal root hair growth, and a role in apical growth was suggested (Oyama et al., 2002). Infection thread growth can be looked at as an inward growth of the root hair. Thus, TC103185 was a good candidate for identifying a gene that may be involved in early events of nodulation. MtIRE (GenBank accession AC122727) is organized in 17 exons and 16 introns, similarly to the Arabidopsis IRE gene. MtIRE is a new member of the IRE family and it is a putative Ser/Thr protein kinase. MtIRE is a nodule- and flower-specific gene, suggesting that nodulation may have recruited it from other developmental processes. MtIRE is likely to be involved in the invasion process, or in the maturation of the symbiosome, or of the cells that contain rhizobia, rather than infection thread initiation and elongation or in nitrogen fixation. Nodule invasion precedes the onset of MtIRE expression and the expression pattern changes in time within the nodule. RNA interference results support MtIRE expression data and suggest a possible role in preventing extensive defense responses. Our study demonstrates the existence of an Arabidopsis IRE homolog in Medicago truncatula root nodules with an entirely new function and regulation.