RESUMEN

Understanding the interaction between genotype performance and the target environment is the key to improving genetic gain, particularly in the context of climate change. Wheat production is seriously compromised in agricultural regions affected by water and heat stress, such as the Mediterranean basin. Moreover, wheat production may be also limited by the nitrogen availability in the soil. We have sought to dissect the agronomic and physiological traits related to the performance of 12 high-yield European bread wheat varieties under Mediterranean rainfed conditions and different levels of N fertilization during two contrasting crop seasons. Grain yield was more than two times higher in the first season than the second season and was associated with much greater rainfall and lower temperatures. However, the nitrogen effect was rather minor. Genotypic effects existed for the two seasons. While several of the varieties from central/northern Europe yielded more than those from southern Europe during the optimal season, the opposite trend occurred in the dry season. The varieties from central/northern Europe were associated with delayed phenology and a longer crop cycle, while the varieties from southern Europe were characterized by a shorter crop cycle but comparatively higher duration of the reproductive period, associated with an earlier beginning of stem elongation and a greater number of ears per area. However, some of the cultivars from northern Europe maintained a relatively high yield capacity in both seasons. Thus, KWS Siskin from the UK exhibited intermediate phenology, resulting in a relatively long reproductive period, together with a high green area throughout the crop cycle.

RESUMEN

Among the agronomically important grasses, maize is the most susceptible to drought at flowering. Drought stimulates a protandrous pattern of development, increasing the anthesis-silking interval. Because maize has a short period of flowering and pollen remains viable for only a short period of time, each day of delay between pollen shed and silk emergence will reduce the rate of sexual fertilization and increase barrenness. The purpose of this article is to present an ideotype of maize designed to overcome this problem. The biological model described here can reduce sensitivity to water deficiency through morphological and anatomical modifications, such as the transference of the ear from the axil of a leaf to the apex of the plant; condensation of the upper stem internodes; and a reduction of plant height and leaf number. Genetic diversity was found for all traits of interest. It was possible to identify and select mutants that exhibited the proposed alterations in a single phenotype. However, associated with those mutants there were several undesirable characteristics, such as lack of vigor and disease susceptibility. To gain an agronomically acceptable phenotype with adaptation to a hot and dry environment further improvement is needed.

Entre as gramíneas de importância econômica, o milho é a que apresenta maior susceptibilidade à estiagem no florescimento. A seca estimula um comportamento protândrico da planta, o qual aumenta a duração do subperíodo antese-espigamento. Como o milho tem um período de floração curto e definido, e o pólen permanece viável por um intervalo reduzido, cada dia de defasagem entre antese e espigamento se reflete numa redução da fertilização e aumento da esterilidade. O objetivo desta revisão é o de apresentar um ideotipo de milho concebido para superar este problema. Pretende-se com este modelo biológico reduzir a suscetibilidade da planta ao déficit hídrico, através de uma série de alterações anatômicas e morfológicas, entre as quais podem ser citadas: transferência do local de produção de grãos da axila de uma folha para o ápice da planta; condensação dos entrenós superiores do colmo; redução da estatura de planta e número de folhas produzidas. Encontrou-se variabilidade genética para todas as características desejadas. Os caracteres propostos também foram expressos num único fenótipo. Por outro lado, algumas características indesejáveis, tais como falta de vigor e suscetibilidade a doenças, também estiveram associadas aos mutantes mais promissores, indicando que os mesmos necessitam ser incrementados para que um fenótipo, agronomicamente aceitável, possa ser produzido e comparado às cultivares de milho disponíveis, em termos de adaptação a ambientes quentes e secos.

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Among the agronomically important grasses, maize is the most susceptible to drought at flowering. Drought stimulates a protandrous pattern of development, increasing the anthesis-silking interval. Because maize has a short period of flowering and pollen remains viable for only a short period of time, each day of delay between pollen shed and silk emergence will reduce the rate of sexual fertilization and increase barrenness. The purpose of this article is to present an ideotype of maize designed to overcome this problem. The biological model described here can reduce sensitivity to water deficiency through morphological and anatomical modifications, such as the transference of the ear from the axil of a leaf to the apex of the plant; condensation of the upper stem internodes; and a reduction of plant height and leaf number. Genetic diversity was found for all traits of interest. It was possible to identify and select mutants that exhibited the proposed alterations in a single phenotype. However, associated with those mutants there were several undesirable characteristics, such as lack of vigor and disease susceptibility. To gain an agronomically acceptable phenotype with adaptation to a hot and dry environment further improvement is needed.

Entre as gramíneas de importância econômica, o milho é a que apresenta maior susceptibilidade à estiagem no florescimento. A seca estimula um comportamento protândrico da planta, o qual aumenta a duração do subperíodo antese-espigamento. Como o milho tem um período de floração curto e definido, e o pólen permanece viável por um intervalo reduzido, cada dia de defasagem entre antese e espigamento se reflete numa redução da fertilização e aumento da esterilidade. O objetivo desta revisão é o de apresentar um ideotipo de milho concebido para superar este problema. Pretende-se com este modelo biológico reduzir a suscetibilidade da planta ao déficit hídrico, através de uma série de alterações anatômicas e morfológicas, entre as quais podem ser citadas: transferência do local de produção de grãos da axila de uma folha para o ápice da planta; condensação dos entrenós superiores do colmo; redução da estatura de planta e número de folhas produzidas. Encontrou-se variabilidade genética para todas as características desejadas. Os caracteres propostos também foram expressos num único fenótipo. Por outro lado, algumas características indesejáveis, tais como falta de vigor e suscetibilidade a doenças, também estiveram associadas aos mutantes mais promissores, indicando que os mesmos necessitam ser incrementados para que um fenótipo, agronomicamente aceitável, possa ser produzido e comparado às cultivares de milho disponíveis, em termos de adaptação a ambientes quentes e secos.