Rhygwellt lluosflwydd yw’r glaswellt porthiant sy’n cael ei hau fwyaf yn y DU oherwydd ei allu i greu porfeydd cynhyrchiol sy’n cynnal amaethyddiaeth anifeiliaid cnoi cil sy’n seiliedig ar bori. O’u defnyddio ar y cyd â chodlysiau porthiant, fel meillion coch a gwyn, mae’r glaswelltir cymysg hyn yn darparu porthiant uchel o ran egni a phrotein ond heb yr angen am gymaint o fewnbynnau oherwydd priodweddau cloi nitrogen y codlysiau. Fodd bynnag, mae natur cynyddol anwadal yr hinsawdd yn golygu bod yn rhaid i’r planhigion unigol sy’n ffurfio’r glaswelltiroedd cymysg hyn allu parhau yn wyneb ystod ehangach o heriau amgylcheddol. Bwriad ein hymchwil yw adnabod rhai o elfennau genynnol parhad a gwydnwch yn y rhywogaethau glaswelltir hyn.

^{Lleiniau o rygwellt lluosflwydd a meillion coch yn Aberystwyth}

Dull gweithredu: Mae ein dull gweithredu yn cynnwys defnyddio rhai o’r adnoddau genynnol sylweddol sy’n bodoli ar gyfer rhygwellt a meillion i gynhyrchu poblogaethau newydd sy’n dangos amrywiadau diddorol o ran perfformiad nodweddion. Ar gyfer rhygwellt, rydym ni’n defnyddio arbrofion ar blanhigion unigol mewn amgylcheddau rheoledig sy’n edrych ar ymateb i ddirlenwi a sychder, ynghyd â dadansoddiadau maes o berfformiadau poblogaeth, h.y., planhigion sy’n tyfu mewn porfeydd trwchus. Bydd canlyniadau’r treialon hyn yn dangos genynnau a pharthau genomig a allai chwarae rôl bwysig wrth gyflwyno parhad a gwydnwch yn wyneb straen anfiotig. Ar gyfer meillion coch, rydym ni wedi nodi plasm cenhedlu gydag arferion twf cyferbyniol yn amrywio o’r talsyth i’r gorweddol neu hyd yn oed ymledol, lle mae gwreiddiau’n ffurfio o nodau egin sy’n gorwedd ar yr wyneb. Mae twf talsyth yn deillio’n bennaf o ganlyniad i fridio, tra bod twf gorweddol yn tueddu i fod yn gysylltiedig â phoblogaethau naturiol neu ecoteipiau. Credwn mai arferion twf sy’n gyfrifol am allu planhigyn i ymdopi â phwysau dethol pori neu dorri rheolaidd, ac wedi llwyddo i greu poblogaethau sy’n deillio o groesiadau rhwng arferion twf talsyth a gorweddol a fydd yn caniatáu i ni nodi'r genynnau allweddol sy'n rheoli’r nodwedd hon.

Potential impact: Grasslands cover c. 70% of the utilised agricultural area within the UK and, therefore, have a major impact on many aspects of our environment. Because of the extent of these grasslands, incremental improvements in the performance of individual grass or clover plants could generate considerable benefits. For instance, longer-term persistence of mixed grass and legume swards and improved resilience in the face of environmental stresses can result in the need for fewer interventions to maintain or renew the grasslands, thus generating more stable natural environments with lower energy costs.

Prif fewnwelediadau a chanfyddiadau'r ymchwil: Rydym ni wedi cynhyrchu poblogaethau o rygwellt a meillion gyda lefelau amrywiol o gymhlethdodau genynnol a’u hau mewn lleiniau arbrofol. Roedd gwres a sychder anarferol haf 2018 yn golygu bod y lleiniau hyn wedi wynebu straen anfiotig sylweddol wrth sefydlu hefyd. Mae gwaith ar hyn o bryd yn ceisio nodi a oedd yr amodau yn ystod y cyfnod sefydlu hwn wedi effeithio ar gydbwysedd planhigion unigol a genynnau o fewn y poblogaethau hyn.
Rydym ni wedi gwerthuso oddeutu 200 o blanhigion rhygwellt unigol o gasgliadau adnoddau genynnol mewn amgylcheddau rheoledig am eu hymatebion i sychder a dirlenwi. Mae hyn wedi caniatáu i ni bennu planhigion unigol i’w hastudio ymhellach er mwyn eu defnyddio ar gyfer croesiadau rheoledig i gynhyrchu poblogaethau i'w dadansoddi ymhellach.

^{Planhigion yn cael eu gwerthuso am straen dŵr drwy drochi hyd at y corun am 3 wythnosPlants being evaluated for water-stress by submersion up to the crown for 3 weeks}

We have set up field experiments at Gogerddan and at our upland research site Pwllpeirian using red  clover populations segregating for growth habit traits which are being managed for cutting for silage or simulated grazing. We will use these trials to assess changes in allele frequencies, using genotyping by sequencing on pooled plant material from each plot. We will use the genomic data to investigate how allele frequency changes may be used to identify regions of the genome under selection (Ergon, Skøt et al 2019; Frontiers in Plant Science 10:718. doi.org/10.3389/fpls.2019.00718). We are also collecting phenotypic data from the trials in the form of biomass yield, ground cover and quality, as well as other observational traits. Additionally, we are using a spaced plant trial on which we can make detailed phenotypic observations of the growth habit, and combining this with genotype data using GBS of each plant in the population. We will map traits associated with growth habit to the red clover genome using a GWAS approach. The data from the two experiments will provide us with further insight into this important complex domestication trait, and map genomic regions under selection and underlying the trait. The use of breeder relevant material means that the results will feed into the breeding programme.

^{Golygfa o’r lleiniau arbrofol meillion coch a ddefnyddiwyd yn y prosiect. Yn y blaen, mae’r lleiniau sy’n efelychu pori, a’r tu ôl iddyn nhw mae’r lleiniau sy’n cael eu torri i efelychu rheoli ar gyfer silwair Overview of red clover experimental plots used in the project. In the foreground are grazed (simulated) plots, and behind them the plots cut  for simulated silage management}

Ein nod yw nodi a nodweddu genynnau sy’n gysylltiedig â chystadleuaeth rhwng rhywogaethau mewn glaswelltir, ac i nodweddu ymatebion genynnol a ffisiolegol rhywogaethau glaswelltir allweddol i bori, torri a straen biotig ac anfiotig arall.

Dull gweithredu: Rydyn ni’n defnyddio technegau ar draws gwahanol raddfeydd gan gynnwys barcodio DNA, dadansoddi planhigion cymdogol a synhwyro o bell i olrhain fflwcs gofodol rhywogaethau cyfansoddol o dan wahanol gyfundrefnau rheoli ac ar draws trawslun hinsoddol. Rydym ni’n defnyddio proffilio epigenynnol gyda phlanhigion sy’n cael eu hamlygu i straen gwahanol mewn amgylchedd maes, a barcodio DNA NGS ar samplau ysgarthol/tocion i bennu dileu biomas penodol i rywogaethau.

Effaith bosibl: Byddwn yn nodi ymatebion planhigion sy’n sail i wydnwch yn wyneb pori/torri yng nghyd-destun porfa lle mae rhywogaeth amrywiol yn cystadlu. Yn y tymor byr, byddwn yn caniatáu gwell cyfuniad o rywogaethau masnachol a chymysgedd amrywogaethau wedi’u teilwra i’r amgylchedd tyfu a’r gyfundrefn bori. Yn y tymor hwy, byddwn yn gwella amrywogaethau glaswellt porthiant a chodlysiau sy’n fwy cydnaws â’i gilydd ac yn wydn yn wyneb pori/torri.

Prif fewnwelediadau a chanfyddiadau'r ymchwil: Roedd ein gwaith cychwynnol yn canolbwyntio ar ddatblygu dulliau gweithredu newydd i ganfod newidiadau yng nghyfansoddiad rhywogaethau porfa wrth sefydlu neu mewn ymateb i newidynnau rheoli/hinsawdd. Rydym ni wedi optimeiddio dau ddewis amgen i fetabarcodio DNA, isel o ran cost ond gyda thrwybwn sylweddol, (PCR-RFLP a PCR-HRM wedi’u targedu) a thrwy hynny wedi gallu cynyddu grym ystadegol posibl astudiaethau o fflwcs porfeydd. Wrth ddefnyddio cyfuniad o’r holl ddulliau, roeddem yn gallu prosesu llawer mwy o samplau na thrwy labelu tagiau metabarcodio yn unig. Mae’r strategaethau hyn bellach yn cael eu cyfuno i ddisgrifio deinameg porfeydd yn ystod y cyfnod sefydlu, a byddant yn cael eu defnyddio nesaf i nodweddu porfeydd mewn ymateb i reolaeth ac ar draws graddiant uchder sy’n fras gynrychioliadol o >60% o dir pori y DU.

Crëwyd dau gymysgedd hadau masnachol cyferbyniol wedi’u hoptimeiddio ar gyfer iseldiroedd ac ucheldiroedd ar draws graddiant o’r pedwar safle uchder. Roedd pob safle yn cynnwys pum bloc wedi’u hailadrodd ar gyfer dau gymysgedd cyferbyniol o hadau (cyfanswm o 10 bloc). Rhannwyd pob bloc yn is-flociau (7m x 7m) lle’r oedd pedair cyfundrefn bori gwahanol ar waith (pori parhaus, pori cylchdro, pori wedi’i efelychu a thorri gwair). Mae planhigion cyfeirio wedi’u casglu o bob safle a’u defnyddio i greu barcodau cyfeirio lleol sy’n addas ar gyfer pob techneg proffilio (barcodau craidd ynghyd â nifer o locysau atodol). Er mwyn sefydlu cyfansoddiadau rhywogaethau, casglwyd samplau cwadrat pwynt a samplau cwadrat pwynt cyfunol yn ystod sefydlu’r porfeydd ac eto ar ôl eu sefydlu.

	Safleoedd Arbrofi yr Ucheldir