The formation of a lignified sclerenchyma ring that efficiently reduces the digestibility of the stem was not related to apex development but rather to a requirement for mechanical support. The observed good freezing tolerance of reproductive timothy tillers could be one important adaptation mechanism ensuring high yields in northern conditions. Both VRN1 and VRN2 homologues required a vernalization signal for expression so the development of yield-forming tillers in regrowth was regulated independently of the studied genes.

Herbage dry matter (DM) yield of grasses is a function of the density and size of vegetative (VEG), generative (GEN), and elongating vegetative (ELONG) tillers. We determined the contribution of these tbree tiller types to DM yield accumulation along with their main morphological characteristics on three sampling dates during each of the primary growth and the regrowth of field-grown swards of timothy (Phleum pratense L.) and tall fescue (Festuca arundinacea Scbreb.). Our results provide the first quantitative characterization of ELONG tillers, which contributed to timothy DM yield by up to 28% in primary growth and 58% in regrowth. In tall fescue, VEG tillers were dominant in primary growth and regrowth (74 to 100% of DM yield). The GEN tillers were dominant (67 to 74% of DM yield) in the primary growth of timothy while in the regrowth, VEG tillers were dominant early (84% of DM yield) but ELONG tillers represented 58% of DM yield later on. Timothy and tall fescue had similar rates of DM accumulation. The greater DM yield on all sampling times of the regrowth of tall fescue confirms a greater growth before the first sampling, most likely due to the greater proportion of VEG tillers. The GEN tillers were large with low leaf to weight ratio (LWR) and proportion of attached senesced material whereas VEG tillers were small with high LWR and large proportion of attached senesced material. The ELONG tillers were intermediate in size and LWR but they had a low proportion of attached senesced material.

Nurmet ovat sekä taloudellisesti että maankäytöllisesti merkittävä tuotantomuoto. Tästä huolimatta niiden sadonmuodostuksen sisäisistä prosesseista tiedetään Suomessa varsin niukasti. Yleensä sadonmuodostus kuvataankin vain massan määrän ja ruokinnallisen arvon muutoksina ajan tai lämpötilasumman funktiona. Tässä tutkimuksessa selvitettiin keskeisimmät sadonmuodokseen vaikuttavat prosessit sadon määrän ja ruokinnallisen arvon kannalta. Tutkimuksen kohteena oli erityisesti timotei sekä kasvutavaltaan timoteistä huomattavasti poikkeava ruokonata. Tutkimuksen aineisto koostuu pääosin kahdesta osasta: ruokonadan ja timotein kasvuprosessien vertailusta MTT:n Maaningan toimipisteessä vuosina 2006 - 2007 ja timotein laatujalostusaineistosta valittujen kloonien vertailusta Maaningalla 2008 - 2009. Ensimmäisessä kokeessa määritettiin satofysiologisia parametreja laajasti ja timoteikloonien osalta keskityttiin korrenmuodostukseen ja versotyyppijakaumaan. Molemmissa kokeissa määritettiin ruokinnallinen arvo, mm. sulamaton kuitu (iNDF) ja sulavan orgaanisen aineksen pitoisuus (D-arvo) koko sadosta ja kasvinosittain (lehdet, korret, kukinto, kuolleet kasviosat) joko kemiallisin määrityksin (MTT Jokioinen) tai NIR-määrityksin (Boreal Kasvinjalostus Oy). Lisäksi korsi- ja lehtimateriaalista tarkasteltiin niiden anatomista rakennetta safraniini- ja Mäule-värjättyinä valomikroskopialla Helsingin yliopistossa. Tärkeimmiksi prosesseiksi valikoituivat korrenmuodostus, versominen sekä lehtien muodostuminen ja kuoleminen. Timotei ja ruokonata poikkeavat toisistaan yleisesti kasvuprosessien osalta lähes kaikin tavoin, jopa lehtien sulavuuteen vaikuttavien ominaisuuksien osalta. Timotein osalta merkittävimmäksi sadonmuodostusparametriksi havaittiin korrenmuodostus ja laatuparametriksi erot versotyyppien sulavuudessa ja kuolleen solukon määrä. Versotyyppijakauma pääsadon korjuuhetkellä selittää hyvin kasvilajien väliset erot jälkikasvussa. Lisäksi timotein versotyypit poikkeavat ratkaisevasti toisistaan lehtien kasvu- ja kuolemisnopeuksien osalta. Lehtien osuus sadossa selitti hyvin D-arvoa pääsadossa, mutta jälkisadossa kuolleen solukon määrä oli ratkaisevampi. Ruokonadan sato koostui etenkin jälkisadossa lähes täysin VEG-versoista ja siten lehtien osuus sadosta oli korkeampi kuin timoteillä.

Kasvuston rakenne määrää suurelta osin nurmikasvien sadon määrän. Tämä havaitaan selvimmin vertailtaessa timotein kevät- ja syyskasvustojen rakennetta ja sadon määrää; kevätsadossa esiintyy runsaasti korrellisia, kukintoja muodostavia versoja, kun taas syksyllä kasvusto on matalaa ja lehtevää, ja kortta muodostavien versojen määrä on alhainen. Kevätsato on myös määrällisesti suurempi. Korrellisten ja kukintoja muodostavien versojen määrä ohjailee myös nurmisadon laadun kehittymistä, sillä korren puutuminen kehityksen edetessä alentaa nopeasti rehun sulavuutta. Koska korren kasvulla ja kukkimisella on suuri merkitys nurmisadon määrään ja laatuun, on kukinnan säätely myös yksi merkittävä jalostuskohde nurmilla. Tässä tutkimuksessa selvitettiin korrenkasvun ja kukinnan virittymisen säätelyä sekä kärkikasvupisteen kehitysasteen ja korren lignifikoitumisen yhteyttä Viikin kasvihuoneissa ja MTT Maaningan tutkimusaseman pellolla järjestetyissä kokeissa. Kukintaan virittävistä säätelytekijöistä tutkittiin kasvihuoneella eripituisten vernalisaatioaikojen vaikutusta kukkivien versojen määrään, kahden vernalisaatiota ohjailevan geenin kukinnan indusoijan VRN1 ja kukinnan estäjän VRN2 ilmenemiseen sekä versojen kylmänkestävyyteen. Peltokokeesta kerätyistä näytteistä selvitettiin kärkikasvupisteen kehitysasteen yhteyttä korren morfologiaan ja lignifioitumiseen sekä vernalisaatiogeenien ilmenemiseen kevät- ja syyssadoissa. Timotei on pitkän päivän kasvi eikä tarvitse välttämättä vernalisaatiota kukkiakseen. Kontrolloiduissa vernalisaatio- ja päivänpituusoloissa tehdyt kokeet kuitenkin osoittavat, että vernalisaatio nopeuttaa ja synkronoi versojen kehitystä sekä lisää kukkivien versojen lukumäärää kasvustossa. Vernalisaatiopituudessa havaittiin optimi, jonka jälkeen korrellisten ja kukkivien versojen määrä väheni. Timoteigenotyyppien välillä havaittiin eroja niiden vernalisaatiovasteessa sekä ei-vernalisoituneiden versojen kyvyssä tuottaa korrellisia versoja. Kärkikasvupisteen kehitysasteella tai siirtymisellä kasvullisesta suvulliseen vaiheeseen, ei havaittu olevan vaikutusta kortta tukevan ja korren sulavuutta tehokkaasti alentavan puutuneen tukisolukkovaipan muodostumiseen. Kevätsadon korsien puutuminen alkoi aikaisemmissa kärkikasvupisteen kehitysasteissa kuin syyssadossa. Kevätsadossa kärkikasvupisteen siirtyminen kasvullisesta generatiiviseen oli yhteydessä korkeaan VRN1 geenin ilmenemisen kanssa, mutta syyssadossa VRN1 ilmenemistä ei havaittu. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että timoteillä kärkikasvupisteen kehitysaste ei ole yhteydessä korren pituuteen tai puutuneen tukisolukon muodostumiseen. Vernalisaatio nopeuttaa kehitystä ja korteen kehittyy hyvin varhaisessa vaiheessa puutunut tukisolukko ja korsi onttoutuu. Korren morfologiassa ja korkeudessa havaitut erot mahdollisesti selittävät kevät- ja syyssadon korsien erilaisen sulavuuden. Kukintaa edistävän vernalisaatiogeeni VRN1 ilmeneminen oli yhteydessä kärkikasvupisteen kehitysasteeseen, mutta VRN2 geenin ilmenemisestä saadut tulokset viittaavat siihen, että timotein kukinnan virittyminen on säädelty erilailla kuin syysviljoilla. Tässä tutkimuksessa saadut tulokset antavat ensimmäisiä viitteitä niistä säätelytekijöistä, jotka vaikuttavat timotein sadon määrään ja laatuun Suomessa.

Timotein (Phleum pratense L.) pää- ja jälkisadosta voidaan erottaa kolme erilaista versotyyppiä (vegetatiivinen, vegetatiivinen elongoituva ja generatiivinen), mutta niiden yksilöllisestä sulavuudesta tai osuudesta nurmikasvustossa tiedetään varsin vähän. Näiden eri versotyyppien esiintymistä ja rehuarvoa säilörehunurmen pää- ja jälkisadon kehityksen eri vaiheissa tutkittiin vuosina 2006 – 2007 Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen Maaningan tutkimusasemalla suoritetussa kokeessa. Koe suoritettiin kolmena kerranteena Tammisto II-lajikkeella.Pääsadon niitot suoritettiin kolmella eri kehitysasteella (varhainen, keskimääräinen ja myöhäinen säilörehun tekoajankohta) viikon välein ja jälkisadon niitot 4, 6 ja 8 viikkoa keskimääräisen pääsadon korjuun jälkeen. Ennen jokaista niittokertaa koeruutujen kasvustosta otettiin näytekehikolla osanäytteet, jotka eroteltiin silmämääräisesti korren solmujen ja kukintojen olemassaolon perusteella vegetatiiviseen, vegetatiiviseen elongoituvaan ja generatiiviseen versotyyppiin sekä irralliseen elävään ja irralliseen kuolleeseen materiaaliin sekä muihin lajeihin. Kustakin versotyypistä eroteltiin edelleen elävä lehtilapa, lehtitupen sisältävä korsi, kukinto ja versoon kiinnittynyt kuollut solukko omiksi fraktioikseen. Jokaisesta saadusta timoteifraktiosta määritettiin kuiva-ainemassa ja rehuarvot. Kunkin versotyypin kuiva-ainemassa ja rehuarvo laskettiin siihen kuuluvien fraktioiden tulosten perusteella.Aikaisemmin tunnettujen vegetatiivisen ja generatiivisen versotyypin lisäksi timoteikasvustosta voitiin erottaa vegetatiivinen elongoituva versotyyppi, joka tuottaa aitokortta, mutta ei lainkaan kukintoa. Sen osuus kasvustosta oli merkittävä erityisesti jälkisadossa kasvuston myöhäisemmillä kehitysasteilla, jolloin jälkisadon säilörehua tavallisesti tehdään.Koko kasvuston lehtien massaosuus (elävän lehtisolukon osuus kokonaiskuiva-aineesta) selitti hyvin muutoksia pääsadon D-arvossa, mutta ei jälkisadossa. Vegetatiivisten versojen D-arvo pysyi hyvänä pää- ja jälkisadossa. Tämä johtui mahdollisesti niiden korkeasta lehtien massaosuudesta, vaikka lehtien massaosuuden muutosten ei kuitenkaan havaittu korreloivan niiden D-arvon muutoksen kanssa. Vegetatiivisten elongoituvien versojen lehtien massaosuus oli sekä pää- että jälkisadossa korkeampi kuin generatiivisten versojen. Vegetatiivisen elongoituvan ja generatiivisen versotyypin lehtien massaosuuden muutoksen ja D-arvon muutoksen välillä havaittiin positiivinen korrelaatio pääsadossa.Vegetatiivisten elongoituvien versojen ja generatiivisten versojen D-arvo näytti olevan pääsadossa samalla tasolla, mutta jälkisadossa vegetatiivinen elongoituva versotyyppi oli selvästi generatiivista sulavampi. Jälkisadon vegetatiivisen elongoituvan versotyypin parempi sulavuus voi selittyä sen aitokorren korkeammalla sulavuudella, sillä näiden versotyyppien elävän lehden tai versoihin kiinnittyneen kuolleen solukon sulavuuksissa ei havaittu merkittäviä eroja.