ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Rosalie Marion Bliss, (301) 504-4318, rbliss@ars.usda.gov
February 28, 2005

Two oat genotypes identified by Agricultural Research Service scientists and cooperators were found to be more freeze-tolerant under controlled field tests than any variety released during the past 65 years.

Plant physiologist David P. Livingston, with the ARS Plant Science Research Laboratory, and plant breeder Paul Murphy at North Carolina State University--both in Raleigh, N.C.--reported the findings in the journal Crop Science.

Among fall-sown grain crops, oats are much less winter hardy than wheat, barley and rye. Sustained temperatures at or below 20 degrees Fahrenheit usually result in yield losses.

The scientists screened lines produced from the cross of two historic U.S. winter oats: Wintok, released in 1940, and Norline, released in 1960.

Starting with 10,000 plants from the two varieties, the researchers used progressively lower temperatures to screen for the toughest lines. Two of the new lines, WN1 and WN10, were more winter-hardy than either of the two hardy cultivars from which they were crossed. Despite their superior freezing tolerance, neither germplasm was late-flowering, a trait commonly linked to freeze tolerance.

The scientists suspect that each of the parent cultivars possessed different alleles for freezing tolerance, and that those alleles were combined into a single genotype. Alleles are natural variations of a particular gene among members of the same species.

These germplasm lines have alleles that allow regenerative cells within the plant crown to sufficiently resist ice and cold. The crown is the area where a plant's root and stem meet, and it contains various compounds that are critical to the plant's regrowth after winter.

Increased winter hardiness among oat varieties could allow farmers as far north as Pennsylvania and Ohio to grow winter oats in the future. The germplasm is being used by breeders to cross with high-yielding, disease-resistant varieties.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.
 

Avenas resistentes aguantan el frío

Servicio Noticiero
del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Rosalie Marion Bliss, (301) 504-4318, rbliss@ars.usda.gov
28 de febrero de 2005

Dos genotipos de avena identificados por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y colaboradores son más tolerantes a la congelación en ensayos controlados de campo que cualquier otra variedad lanzada durante los últimos 65 años.

El fisiólogo de plantas David L. Livingston del ARS y el criador de plantas Paul Murphy de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh reportaron los hallazgos en la revista 'Crop Science' (Ciencia de Cosechas). Livingston trabaja en el Laboratorio de Investigación de Ciencia de Plantas mantenido por ARS en Raleigh.

Entre las cosechas de grano sembradas en otoño, la avena es menos resistente al invierno que el trigo, cebada y centeno. Temperaturas continuas de 20 grados Fahrenheit o menos usualmente causan pérdidas de rendimientos de avena.

Los científicos evaluaron líneas producidas del entrecruzamiento de dos avenas estadounidenses históricas del invierno: Wintok, lanzada en 1940, y Norline, lanzada en 1960.

Comenzando con 10.000 plantas de las dos variedades, los investigadores usaron temperaturas progresivamente bajas para encontrar las líneas más resistentes al frío. Dos de las líneas nuevas, llamadas WN1 y WN10, eran más resistentes al invierno que cualquiera de los dos cultivares resistentes de los cuales fueron entrecruzados. A pesar de su tolerancia superior a la congelación, ningún germen plasma tiene el rasgo de florecimiento tardío, el cual es comúnmente asociado con la tolerancia a la congelación.
Los científicos sospechan que cada una de las líneas padres tenía diferentes alelos para la tolerancia a la congelación, y que estos alelos se combinaron en un solo genotipo. Alelos son variaciones naturales de un gen particular entre los miembros de la misma especie.

Estas líneas de germen plasma tienen alelos que permiten las células regenerativas dentro de la corona de la planta a resistir suficientemente el hielo y el frió. La corona es el área donde la raíz y el tallo de la planta se encuentran, y contiene varios compuestos que son esenciales para el nuevo crecimiento de la planta después del invierno.

Una resistencia aumentada contra el invierno entre las variedades de avenas les permitirá a los granjeros tan lejos como al norte de Pensilvania y Ohio a cultivar avenas del invierno en el futuro. El germen plasma está siendo usado por cultivadores para entrecruzar variedades de rendimiento alto y resistencia a enfermedades.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.