Evaluation of a diverse collection of red clover for forage quality and antioxidant activity

Abstract

Description of the subject. Red clover is an important forage legume and a rich source of high quality forage for livestock feed. This study assesses of a diverse red clover collection for agronomic value, forage quality and antioxidant activity in relation to status (cultivar vs natural population) and ploidy level (diploid or tetraploid) for the purpose of diversity study and for identification of potential heterotic groups and classification of accessions according to the results of analyses. Objectives. The aims of this research were to: i) explore agronomic traits, forage quality, and antioxidant activity in relation to status and ploidy level; ii) assess trait associations and the possibility of indirect selection; iii) cluster red clover accessions with regard to forage quality and antioxidant activity. Method. Red clover was represented by 46 accessions, the cultivars and natural populations of diploid (2n) and tetraploid (4n) ploidy levels from 17 countries, which were collected and preserved in the Institute of Field and Vegetable Crops in Novi Sad, Serbia. The following traits were determined from the two-year field trial at Rimski Šančevi, Serbia: plant height (PH), internodes number (IN), green mass yield (GMY), dry matter yield (DMY), crude protein (CP), acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF), digestible dry matter (DDM), dry matter intake (DMI), relative feed value (RFV) and antioxidant activity. All accessions were characterized in the second cut of the second year of life when 20-25% of flowers appeared. Results. The cultivars had higher values for PH, IN, GMY, DMY, DDM, DMI, and RFV. The tetraploid accessions had higher values for IN, GMY, DMY, CP, NDF and DDM. The natural populations and diploid accessions had 39.9% and 21.9% smaller antioxidant capacity, respectively. The antioxidant capacity was positively associated with RFV, DDM, DMI, PH, IN, GMY and DMY, but negatively with ADF and NDF. Conclusions. The grouping of red clover accessions based on forage quality parameters and antioxidant activity was represented by five clusters. High-quality cultivars had a shorter length of internodes and a good leaf to stem ratio with a high leaf proportion.

Description du sujet. Le trèfle violet est une légumineuse fourragère importante et une riche source de fourrage de haute qualité pour l’alimentation du bétail. Cette étude évalue une collection diversifiée de trèfle violet pour la valeur agronomique, la qualité du fourrage et l’activité antioxydante en relation avec le statut (cultivar vs population naturelle) et le niveau de ploïdie (diploïde ou tétraploïde) aux fins d’étude de diversité et d’identification de groupes hétérotiques potentiels et de classification des accessions en fonction des résultats des analyses. Objectifs. Les buts de cette recherche étaient : i) d’explorer les caractéristiques agronomiques, la qualité du fourrage et l’activité antioxydante en relation avec le statut et le niveau de ploïdie ; ii) d’évaluer les associations de caractéristiques et la possibilité de sélection indirecte ; iii) de regrouper les accessions de trèfle violet en ce qui concerne la qualité du fourrage et l’activité antioxydante. Méthode. Le trèfle violet était représenté par 46 accessions, les cultivars et populations naturelles de niveaux de ploïdie diploïde (2n) et tétraploïde (4n) originaires de 17 pays qui ont été collectés et conservés à l’Institut des grandes cultures et des cultures maraîchères de Novi Sad, Serbie. Les caractéristiques suivantes ont été définies sur la base d’un essai bisannuel sur un champ dans la localité de Rimski Sancevi en Serbie : hauteur de la plante (PH), nombre d’entre-noeuds (IN), rendement en masse verte (GMY), rendement en matière sèche (DMY), protéine brute (CP ), fibre détergente acide (ADF), fibre détergente neutre (NDF), matière sèche digestible (DDM), apport en matière sèche (DMI), valeur alimentaire relative (RFV) et activité antioxydante. Toutes les accessions ont été caractérisées à la deuxième coupe de la deuxième année de vie lorsque 20 à 25 % des fleurs sont apparues. Résultats. Les cultivars avaient des valeurs plus élevées pour PH, IN, GMY, DMY, DDM, DMI et RFV. Les accessions 4n avaient des valeurs plus élevées pour IN, GMY, DMY, CP, NDF et DDM. Les populations et les accessions 2n avaient une capacité antioxydante inférieure de 39,9 % et 21,9 %, respectivement. La capacité antioxydante était positivement associée à RFV, DDM, DMI, PH, IN, GMY et DMY, mais négativement à ADF et NDF. Conclusions. Le regroupement des accessions de trèfle violet sur la base des paramètres de qualité du fourrage et de l’activité antioxydante a été représenté par cinq groupes. Les cultivars de haute qualité avaient une longueur d’entre-noeuds plus courte et un bon rapport feuille/tige avec une proportion élevée de feuilles.