Published August 17, 2015
| Version v1
Publication
Open
Contrasting Strategies of Alfalfa Stem Elongation in Response to Fall Dormancy in Early Growth Stage: The Tradeoff between Internode Length and Internode Number
- 1. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 2. Institute of Grassland Research
- 3. National Animal Husbandry Service
Description
Fall dormancy (FD) in alfalfa (Medicago sativa L.) can be described using 11 FD ratings, is widely used as an important indicator of stress resistance, productive performance and spring growth. However, the contrasting growth strategies in internode length and internode number in alfalfa cultivars with different FD rating are poorly understood. Here, a growth chamber study was conducted to investigate the effect of FD on plant height, aboveground biomass, internode length, and internode number in alfalfa individuals in the early growth stages. In order to simulate the alfalfa growth environment in the early stage, 11 alfalfa cultivars with FD ratings from one to 11 were chosen and seeded at the greenhouse, and then were transplanted into an artificial growth chamber. The experimental design was a randomized complete block in a split-plot arrangement with three replicates. Plant height, above-ground biomass, internode length, and internode number were measured in early growth stage in all individuals. Our findings showed that plant height and the aboveground biomass of alfalfa did not significantly differ among 11 different FD rated cultivars. Also, internode length and internode number positively affected plant height and the aboveground biomass of alfalfa individuals and the average internode length significantly increased with increasing FD rating. However, internode number tended to sharply decline when the FD rating increased. Moreover, there were no correlations, slightly negative correlations, and strongly negative correlations between internode length and internode number in alfalfa individuals among the three scales, including within-FD ratings, within-FD categories and inter-FD ratings, respectively. Therefore, our results highlighted that contrasting growth strategies in stem elongation were adopted by alfalfa with different FD ratings in the early growth stage. Alfalfa cultivars with a high FD rating have longer internodes, whereas more dormant alfalfa cultivars have a larger number of internodes. There were tradeoffs between internode length and internode number in response to FD in alfalfa, which reflected certain scale-dependence.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن وصف السكون الخريفي (FD) في البرسيم (Medicago sativa L.) باستخدام تصنيفات 11 FD، ويستخدم على نطاق واسع كمؤشر مهم لمقاومة الإجهاد والأداء الإنتاجي ونمو الربيع. ومع ذلك، فإن استراتيجيات النمو المتناقضة في طول العقدة الداخلية وعدد العقدة الداخلية في أصناف البرسيم ذات تصنيف FD مختلف غير مفهومة بشكل جيد. هنا، تم إجراء دراسة لغرفة النمو للتحقيق في تأثير FD على ارتفاع النبات، والكتلة الحيوية فوق الأرض، وطول العقدة الداخلية، وعدد العقدة الداخلية في أفراد البرسيم في مراحل النمو المبكرة. من أجل محاكاة بيئة نمو البرسيم في المرحلة المبكرة، تم اختيار 11 من أصناف البرسيم ذات تصنيفات FD من واحد إلى 11 وبذرت في الدفيئة، ثم تم زرعها في غرفة نمو اصطناعية. كان التصميم التجريبي عبارة عن كتلة كاملة عشوائية في ترتيب قطعة أرض مقسمة مع ثلاث نسخ متماثلة. تم قياس ارتفاع النبات والكتلة الحيوية فوق الأرض وطول العقدة الداخلية وعدد العقدة الداخلية في مرحلة النمو المبكرة لدى جميع الأفراد. أظهرت النتائج التي توصلنا إليها أن ارتفاع النبات والكتلة الحيوية للبرسيم فوق الأرض لم تختلف اختلافًا كبيرًا بين 11 نوعًا مختلفًا من الأصناف المصنفة على أنها من نوع FD. أيضًا، أثر طول العقدة الداخلية ورقم العقدة الداخلية بشكل إيجابي على ارتفاع النبات والكتلة الحيوية فوق الأرض لأفراد البرسيم ومتوسط طول العقدة الداخلية بشكل كبير مع زيادة تصنيف FD. ومع ذلك، يميل رقم العقدة الداخلية إلى الانخفاض بشكل حاد عندما يرتفع تصنيف الودائع الثابتة. علاوة على ذلك، لم تكن هناك ارتباطات وارتباطات سلبية قليلاً وارتباطات سلبية قوية بين طول العقدة الداخلية ورقم العقدة الداخلية لدى أفراد البرسيم بين المقاييس الثلاثة، بما في ذلك تصنيفات داخل FD، وداخل فئات FD وتصنيفات بين FD، على التوالي. لذلك، سلطت نتائجنا الضوء على أن استراتيجيات النمو المتناقضة في استطالة الساق تم تبنيها من قبل البرسيم بتصنيفات مختلفة من FD في مرحلة النمو المبكرة. تحتوي أصناف البرسيم ذات تصنيف FD العالي على عقد داخلية أطول، في حين أن أصناف البرسيم الأكثر خمولًا تحتوي على عدد أكبر من العقد الداخلية. كانت هناك مقايضات بين طول العقدة الداخلية ورقم العقدة الداخلية استجابةً لـ FD في البرسيم، مما يعكس اعتمادًا معينًا على الحجم.Translated Description (French)
La dormance automnale (FD) chez la luzerne (Medicago sativa L.) peut être décrite à l'aide de 11 cotes FD, est largement utilisée comme un indicateur important de la résistance au stress, de la performance productive et de la croissance printanière. Cependant, les stratégies de croissance contrastées en termes de longueur et de nombre d'entre-nœuds chez les cultivars de luzerne ayant une cote FD différente sont mal comprises. Ici, une étude de chambre de croissance a été menée pour étudier l'effet de la FD sur la hauteur de la plante, la biomasse aérienne, la longueur des entre-nœuds et le nombre d'entre-nœuds chez les individus de luzerne aux premiers stades de croissance. Afin de simuler l'environnement de croissance de la luzerne à un stade précoce, 11 cultivars de luzerne avec des cotes FD de 1 à 11 ont été choisis et ensemencés à la serre, puis transplantés dans une chambre de croissance artificielle. Le plan expérimental était un bloc complet randomisé dans un arrangement de parcelle divisée avec trois répliques. La hauteur de la plante, la biomasse aérienne, la longueur des entre-nœuds et le nombre d'entre-nœuds ont été mesurés au début de la croissance chez tous les individus. Nos résultats ont montré que la hauteur de la plante et la biomasse aérienne de la luzerne ne différaient pas significativement entre 11 cultivars différents classés FD. En outre, la longueur et le nombre d'entre-nœuds ont affecté positivement la hauteur de la plante et la biomasse aérienne des individus de luzerne et la longueur moyenne des entre-nœuds a augmenté de manière significative avec l'augmentation de la cote FD. Cependant, le nombre d'entre-nœuds avait tendance à diminuer fortement lorsque la cote FD augmentait. De plus, il n'y avait pas de corrélations, des corrélations légèrement négatives et des corrélations fortement négatives entre la longueur et le nombre d'entre-noeuds chez les individus de luzerne parmi les trois échelles, y compris les évaluations intra-FD, les catégories intra-FD et les évaluations inter-FD, respectivement. Par conséquent, nos résultats ont mis en évidence que des stratégies de croissance contrastées dans l'élongation de la tige ont été adoptées par la luzerne avec différentes cotes FD au début de la croissance. Les cultivars de luzerne ayant une cote FD élevée ont des entre-nœuds plus longs, tandis que les cultivars de luzerne plus dormants ont un plus grand nombre d'entre-nœuds. Il y avait des compromis entre la longueur et le nombre d'entre-noeuds en réponse à la FD dans la luzerne, ce qui reflétait une certaine dépendance à l'échelle.Translated Description (Spanish)
La latencia de otoño (DF) en la alfalfa (Medicago sativa L.) se puede describir utilizando 11 clasificaciones de DF, se utiliza ampliamente como un indicador importante de la resistencia al estrés, el rendimiento productivo y el crecimiento primaveral. Sin embargo, las estrategias de crecimiento contrastantes en la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos en cultivares de alfalfa con diferente clasificación FD son poco conocidas. Aquí, se realizó un estudio de cámara de crecimiento para investigar el efecto de FD en la altura de la planta, la biomasa sobre el suelo, la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos en individuos de alfalfa en las primeras etapas de crecimiento. Para simular el entorno de crecimiento de la alfalfa en la etapa inicial, se eligieron 11 cultivares de alfalfa con calificaciones FD de uno a 11 y se sembraron en el invernadero, y luego se trasplantaron a una cámara de crecimiento artificial. El diseño experimental fue un bloque completo aleatorizado en una disposición de parcela dividida con tres réplicas. La altura de la planta, la biomasa sobre el suelo, la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos se midieron en la etapa de crecimiento temprano en todos los individuos. Nuestros hallazgos mostraron que la altura de la planta y la biomasa sobre el suelo de la alfalfa no difirieron significativamente entre 11 cultivares diferentes con clasificación FD. Además, la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos afectaron positivamente la altura de la planta y la biomasa sobre el suelo de los individuos de alfalfa y la longitud promedio de los entrenudos aumentó significativamente con el aumento de la calificación FD. Sin embargo, el número de entrenudos tendió a disminuir drásticamente cuando aumentó la calificación de FD. Además, no hubo correlaciones, correlaciones ligeramente negativas y correlaciones fuertemente negativas entre la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos en individuos de alfalfa entre las tres escalas, incluidas las clasificaciones dentro de FD, dentro de las categorías de FD y las clasificaciones inter-FD, respectivamente. Por lo tanto, nuestros resultados destacaron que las estrategias de crecimiento contrastantes en el alargamiento del tallo fueron adoptadas por la alfalfa con diferentes calificaciones FD en la etapa de crecimiento temprano. Los cultivares de alfalfa con una calificación FD alta tienen entrenudos más largos, mientras que los cultivares de alfalfa más latentes tienen un mayor número de entrenudos. Hubo compensaciones entre la longitud de los entrenudos y el número de entrenudos en respuesta a la DF en la alfalfa, lo que reflejó cierta dependencia de la escala.Files
journal.pone.0135934&type=printable.pdf
Files
(626.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:01d5dc67bd815716a6000940409c4bd9
|
626.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استراتيجيات متناقضة لاستطالة جذع البرسيم استجابة للسكون في مرحلة النمو المبكر: المفاضلة بين طول العقدة الداخلية ورقم العقدة الداخلية
- Translated title (French)
- Stratégies contrastées de l'allongement de la tige de luzerne en réponse à la dormance automnale au début de la croissance : le compromis entre la longueur et le nombre d'internodes
- Translated title (Spanish)
- Estrategias contrastantes del alargamiento del tallo de la alfalfa en respuesta a la latencia de la caída en la etapa de crecimiento temprano: la compensación entre la longitud internode y el número internode
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1931004617
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0135934
References
- https://openalex.org/W1964529635
- https://openalex.org/W1969768986
- https://openalex.org/W1977820945
- https://openalex.org/W1978729151
- https://openalex.org/W1982789986
- https://openalex.org/W1988154540
- https://openalex.org/W1988531015
- https://openalex.org/W1992419195
- https://openalex.org/W1994026064
- https://openalex.org/W1994219569
- https://openalex.org/W1996035683
- https://openalex.org/W1999092067
- https://openalex.org/W2001595594
- https://openalex.org/W2005445567
- https://openalex.org/W2010590335
- https://openalex.org/W2017256963
- https://openalex.org/W2018960844
- https://openalex.org/W2022397367
- https://openalex.org/W2030877525
- https://openalex.org/W2032593385
- https://openalex.org/W2034458722
- https://openalex.org/W2042484615
- https://openalex.org/W2042775901
- https://openalex.org/W2045085791
- https://openalex.org/W2051086571
- https://openalex.org/W2059187141
- https://openalex.org/W2060582062
- https://openalex.org/W2074519546
- https://openalex.org/W2075245402
- https://openalex.org/W2084929731
- https://openalex.org/W2093296794
- https://openalex.org/W2094412858
- https://openalex.org/W2102048447
- https://openalex.org/W2107622096
- https://openalex.org/W2110944667
- https://openalex.org/W2127969131
- https://openalex.org/W2136019475
- https://openalex.org/W2151071154
- https://openalex.org/W2151516389
- https://openalex.org/W2163429609
- https://openalex.org/W2164136884
- https://openalex.org/W2164149251
- https://openalex.org/W2167377887
- https://openalex.org/W2167950561
- https://openalex.org/W2318020545
- https://openalex.org/W3023263922
- https://openalex.org/W4253436394