Revista Colombiana de Biotecnología

Biopolímeros y su aplicación en medio ambiente

Propagación in vitro de materiales seleccionados de Rubus glaucus Benth (mora de Castilla) en la provincia de Pamplona, región nororiental de Colombia

Abstract In this study plant materials were selected in 53 farms belonging to four growers associations of blackberry in the municipalities of Pamplona and Chitagá (North of de Santander, Colombia). Nodal segments were used as initial explants of R. glaucus. For the establishment stage Murashige and Skoog, 1962 (MS) media was used and, supplemented with of gibberel-lic acid (GA3) (0.0 -0.1 mg/L) and 6-aminopurine (BAP) (0.0 -2.0 mg/L); for the multiplication stage MS was supplemented with GA3 (0.0 -0.03 mg/L) and BAP, (0.0 -2.5 mg/L) and for the rooting stage MS was supplemented with acid indolbutirico (0.0 -1.0 mg/L). From the data generated during the three stages, an experimental design of incomplete blocks was randomly applied and the treatments averages were statistically analyzed using the Tukey Test. The results indicated average rates of contamination (16.5-49.7 %), multiplication (3.8-4.3 shoots/explant) and in vitro rooting (3.3-4.3 roots/plant) for the different evaluated materials. These results, achieved first in the Northeastern region of Colombia, are important in that they will feature selected materials available for blackberry growers in the region.

Resumen En este estudio los materiales fueron seleccionados en 53 fincas pertenecientes a cuatro asociaciones de cultivadores de mora en los municipios de Pamplona y Chitagá (Norte de Santander, Colombia). Se emplearon como explantes segmentos nodales, los cuales permitieron obtener en poco tiempo brotes adventicios adecuados para la multiplicación masiva. Para la etapa de establecimiento se empleó el medio de cultivo Murashige y Skoog, (MS 1962), suplementado con ácido giberélico (GA3) (0.0-0.1 mg/L) y 6-benzil aminopurina (BAP) (0,0-2,0 mg/L ), en la etapa de multiplicación MS suplementado con GA3 (0,0-0,03 mg/L-1) y BAP (0,0-2,5 mg/L) y para la etapa de enraizamiento MS, suplementados con ácido indolbutírico (AIB) (0,0-1,0 mg/L). A los datos generados en las tres etapas, se les aplicó un diseño experimental de bloques completos al azar y se analizaron estadísticamente los promedios de los tratamientos mediante una prueba de Tukey. Los resultados alcanzados indicaron tasas promedio de contaminación (16,5-49,7 %) multiplicación (3,8-4,3 brotes/explante) y enraizamiento (3,3-4,3 raíces/planta) in vitro para los diferentes materiales seleccionados y evaluados. Estos resultados, logrados por primera vez en la región Nororiental de Colombia, son importantes por cuanto se contara con materiales seleccionados disponibles para los cultivadores de mora de la región.

Mejoramiento de la germinación, control de la hiperhidricidad y formación de brotes en Vasconcellea stipulata Badillo

Abstract Vasconcellea stipulata has great commerc¡al ¡mportance because of ¡ts enzymat¡c act¡v¡ty and as a source for genet¡c ¡mprovement of papaya s¡nce ¡t ¡s res¡stant to the papaya r¡ngspot v¡rus. However, due to ¡ts low regenerat¡on by seeds and l¡m¡ted knowledge of ¡ts genet¡c and pharmaceut¡cal properties, th¡s spec¡es ¡s not w¡dely cult¡vated. For propagat¡on, in vitro culture of seeds has been used to address th¡s problem, but hyperhydr¡c¡ty, a phys¡olog¡cal d¡sorder, ma¡nly expressed ¡n the develop¡ng embryon¡c ax¡s and spec¡f¡cally assoc¡ated w¡th th¡s spec¡es, ¡s a s¡gn¡f¡cant constra¡nt. In order to obta¡n el¡te mater¡al for culture of V. stipulata, the a¡m of th¡s work was to ¡ncrease germ¡nat¡on, to control hyperhydr¡c¡ty ¡n embryos and to evaluate the potent¡al to ¡nduce morphogen¡c responses, ¡.e., shoot format¡on. Our results showed that ¡t ¡s poss¡ble to ¡ncrease germ¡nat¡on up to 53% under in vitro cond¡t¡ons w¡th¡n a short per¡od ¡n the presence of hydrogen perox¡de. In add¡t¡on, hyperhydr¡c¡ty was s¡gn¡f¡cantly reduced (50%) in vitro when g¡bberell¡c ac¡d concentrat¡ons were ¡ncluded on a 1/2 N¡tsch and N¡tsch nutr¡ent med¡um, result¡ng ¡n approx¡mately 80% recovery of v¡able seedl¡ngs. F¡nally, other plant growth regulators were evaluated and found to tr¡gger shoot format¡on ¡n ax¡llary buds as well as ¡nduce the format¡on of callus ¡n leaf sect¡ons der¡ved of seedl¡ngs.

Resumen Vasconcellea stipulata posee una gran importancia comercial debido a su actividad enzimática y como fuente para el mejoramiento genético de papaya, debido a su resistencia al virus de la mancha anular de esta especie. Sin embargo, debido a su baja regeneración por semillas y al limitado conocimiento de sus propiedades genéticas y farmacéuticas, esta especie no es cultivada ampliamente. La propagación a través del cultivo in vitro de semillas se ha usado para contrarrestar este tipo de problema, pero la hiperhidricidad, un trastorno fisiológico, expresado principalmente en los ejes embrionarios en desarrollo y asociado específicamente a esta especie, es una restricción significativa. Con el fin de obtener material de élite para el cultivo de V. stipulata, el objetivo de este trabajo fue incrementar la germinación, controlar la hiperhidricidad en embriones y evaluar el potencial para inducir respuestas morfogénicas, es decir, la formación de brotes. Nuestros resultados mostraron que es posible aumentar la germinación hasta un 53% en condiciones in vitro, dentro de un período más corto en presencia de peróxido de hidrógeno. Además, la hiperhidricidad se redujo significativamente (50%) en condiciones in vitro cuando se incluyó ácido giberélico en bajas concentraciones en el medio 1/2 Nitsch y Nitsch. Esto permitió recuperar hasta aproximadamente el 80% de plántulas viables. Finalmente, otros reguladores de crecimiento vegetal evaluados, indujeron la formación de brotes en yemas axilares y la formación de callos en secciones de hoja derivadas de plántulas.

Capacidad antifúngica de sobrenadantes libres de células obtenidos de la fermentación de un sustrato de "panela" con gránulos de kéfir de agua

Abstract Water kéfir (WK) is a moderately sour fermented beverage elaborated in sugar-containing solutions through fermentation by a microorganism consortium, principally lactic acid bacteria (LAB) and yeasts, embedded in a matrix of polysaccharide so-called WK grains. The presence of fungi and their toxins it is a problem for the food industry, such as Aspergillus ochraceus and their mycotoxin production especially in coffee and wine. Some alternatives that have been evaluated for their inhibition include lactic acid bacteria and generally fermented products. The main objective was to evaluate the capacity of WK to ferment a Colombian beverage made with Panela and to assess capability of this product to retard the germination of a common toxigenic fungi like Aspergillus ochraceus. 8 cell-free supernatants (CFS) were obtained from separate fermentations and with different organic acids (OA) concentrations (e. g., lactic and acetic). Different fermentations were conducted with WK in Panela broth during 32.5 h periods at 25, 30, and 37°C. We determined the kinetics of acidification of WK along with the corresponding increment in biomass and conducted a quantitation of microorganisms groups that composed the grain. The greatest biomass increase occurred at 25 °C (92%); but the fermentation temperature affected the composition of microorganisms conforming the grain, with the quantity of LAB decreasing at the highest fermentation temperatures (37 °C) (1x10^6 cfu ml-1), compared with the minimum temperature (25 °C) (6x10^7 cfu ml-1). The CFS5 (pH 3.2; fermentation temperature 30 °C) exhibited the greatest antifungal activity. We attribute the inhibitory power of these ferments to the OA produced during fermentation, although we cannot discard the possibility of the action of other sub" stances not specifically quantified. We concluded that WK can grow and fermentate Panela broth and that its CFS can exert an antifungal effect against A. ochraceus

Resumen El kéfir de agua (KA) es una bebida fermentada medianamente ácida elaborada con soluciones azucaradas y fermentada por un consorcio de microorganismos, principalmente bacterias ácido lácticas (BAL) y levaduras (LEV), embebidas en un polisacárido llamado gránulo de KA. La presencia de hongos y sus toxinas es un problema de la producción de alimentos, como Aspergillus ochraceus y sus micotoxinas especialmente en café y vino. Entre algunas alternativas que se han evaluado para su inhibición se incluyen las bacterias ácido lácticas y productos fermentados en general. El objetivo principal de esta investigación fue evaluar la capacidad del KA en inhibir o retrasar el crecimiento de A. ochraceus. Se emplearon 8 sobrenadantes libres de células (SLC) obtenidos de diferentes fermentaciones de panela con gránulos de KA y con diferentes concentraciones de ácidos orgánicos (láctico y acético). Se hicieron fermentaciones con gránulos de KA en solución de panela por periodos de 32,5 h, a 25, 30 y 37 °C. Se determinaron la cinética de acidificación; el incremento de biomasa y se hizo el recuento de los grupos de microorganismos que componen el gránulo. A 25 °C se determinó el mayor aumento de biomasa (92%). La temperatura de fermentación afectó el recuento de los microorganismos que conforman el gránulo, principalmente las BAL, disminuyendo su cantidad a la máxima temperatura de fermentación (37 °C) (1x10^6 UFC ml-1), comparado con la mínima temperatura (25 °C) (6x10^7 UFC ml-1). El fermento que presentó mayor actividad antifúngica fue el SLC5 (pH: 3,2; temperatura de fermentación: 30 °C). El poder inhibitorio se atribuyó a los ácidos orgánicos producidos durante la fermentación, aunque no se puede descartar que hayan actuado otras sustancias no cuantificadas. Se pudo comprobar que el KA puede fermentar y aumentar su biomasa en un sustrato como el agua de panela y que sus SLC tienen la capacidad de reducir el crecimiento de A. ochraceus.

Caracterización bioquímica de hojas de clones de Theobroma cacao y su relación con los tricomas

Abstract Theobroma cacao L. is a crop of major importance for their potential applications in pharmacy and agriculture. It contains metabolites that are of great interest for its natural biological functions in plant response to different types of stress, both biotic and abiotic. The presence, type and concentration of both primary and secondary metabolites may vary depending on the genotype analyzed and these compounds can accumulate in the architecture associated structures such as leaf trichomes. The aim of this study was to characterize 26 clones of the germplasm bank of Padrón, INIA-Miranda, Miranda State, Venezuela and study the relationship between biochemical indicators assessed and the number of trichomes. The content of phenolic compounds, soluble protein, free proline, total carbohydrates, lignins, the number of trichomes and the relationship between all traits was determined. The results showed that in the two dimensional space explained 46.68% of the variability, five homogeneous groups were defined: 10 clones were associated with the maximum gradient of proline, total carbohydrate and lignin content. Nine clones were associated with high content of phenols and a group of seven clones with the highest number of trichomes on leaves. It was found that the number of trichomes was not related to the concentration of phenolic compounds. The clones of Forastero cocoa type showed higher concentration of total phenols and carbohydrates, meanwhile the Trinitario type presented higher concentration of proteins and prolina.

Resumen Theobroma cacao L. es un cultivo de gran importancia por sus posibles aplicaciones en la farmacia y la agricultura. Contiene metabolitos que resultan de gran interés por sus funciones biológicas naturales en la respuesta de la planta a los diferentes tipos de estrés, tanto bióticos como abióticos. La presencia, tipo y concentración de los metabolitos (primarios y secundarios) pueden variar de acuerdo al genotipo analizado y se pueden acumular en estructuras asociadas a la arquitectura de la hoja como son los tricomas. El objetivo de este trabajo fue caracterizar 26 clones del banco de germoplasma de Padrón, INIA-Miranda, Estado Miranda, Venezuela y estudiar la relación existente entre los indicadores bioquímicos y el número de tricomas. Se determinó el contenido de compuestos fenólicos, proteínas solubles, prolina libre, carbohidratos totales, ligninas, el número de tricomas y la relación existente entre ellos. Los resultados mostraron que en el espacio bidimensional que explica el 46,68% de la variabilidad total, se definieron cinco grupos homogéneos: diez clones se asociaron con el máximo gradiente de prolina, carbohidratos totales y contenido de ligninas, nueve con alto contenido de proteínas y fenoles y siete con mayor número de tricomas en hojas. Se comprobó que el número de tricomas no se relacionó con la concentración de compuestos fenólicos. Los clones de cacao del tipo forastero mostraron mayor concentración de fenoles totales y carbohidratos, en tanto que los trinitarios presentaron mayor concentración de proteínas y prolina.

Producción de polisacáridos a partir de Ganoderma sp., aislado en la región andina

Abstract The wh¡te rot wood fung¡ l¡ke Ganoderma has been used worldw¡de because ¡t has tr¡terpeno¡ds and polysacchar¡des w¡th med¡c¡nal propert¡es. Th¡s research focuses on determ¡n¡ng the polysacchar¡de product¡on cond¡t¡ons and laboratory and b¡oreactor scale, from the aforement¡oned fung¡, ¡solated ¡n the Andean reg¡on. It was used agr¡cultural l¡gn¡n-res¡due supplemented w¡th glucose and lactose. We found that the most appropr¡ate and feas¡ble product¡on cond¡t¡ons for b¡omass and Ganoderma polysacchar¡des are: B¡o med¡um 3%, t = 10 days, 10% lactose, pH= 4,0, T= 30°C, 300 rpm and 1 vvm. The spectrophotometr¡c, enzymat¡c and IR tests; allowed us to ¡dent¡fy the presence of polysacchar¡des and prote¡ns ¡n some extracts, suggest¡ng that the endogenous mushrooms ¡n the Andean reg¡on also have character¡st¡cs s¡m¡lar to those of metabol¡tes that are ¡mportant ¡n med¡c¡ne. Add¡t¡onally, the ant¡prol¡ferat¡ve effect was observed ¡n J774 sarcoma cells, part¡cularly GIPS¡ extract (IC50= 86%) s¡m¡lar to the effect generated by commerc¡al standards.

Resumen Los hongos de la podredumbre blanca de la madera, como Ganoderma sp., han s¡do ut¡l¡zados alrededor del mundo por sus prop¡edades med¡c¡nales, ya que poseen compuestos b¡oact¡vos como los tr¡terpenos y los pol¡sacár¡dos. Esta ¡nves-t¡gac¡ón se centra en la producc¡ón de pol¡sacár¡dos a escala de laborator¡o y de b¡orreactor, a part¡r de Ganoderma sp., a¡slado en la reg¡ón and¡na, ut¡l¡zando como sustrato un res¡duo l¡gn¡nocelulós¡co de la ¡ndustr¡a agrícola suplementado con glucosa y lactosa. Se encontró que las cond¡c¡ones más adecuadas y v¡ables para la producc¡ón de b¡omasa y pol¡sa-cár¡dos de Ganoderma sp., son: med¡o B¡o 3%, 10 días de ¡ncubac¡ón, lactosa 10%, pH= 4,0, T= 30°C, 300 rpm y 1 vvm. Los ensayos espectrofotométr¡cos (fenol ác¡do sulfúr¡co y escaneo en UV entre 200 y 400 nm), enz¡mát¡cos y de ¡nfrarrojo perm¡t¡eron ¡dent¡f¡car y cuant¡f¡car glucanos y algunas proteínas en los extractos, sug¡r¡endo que los hongos endógenos de la reg¡ón And¡na poseen característ¡cas prop¡as de metabol¡tos ¡mportantes a n¡vel med¡c¡nal. Ad¡c¡onalmente se demostró el efecto ant¡prol¡ferat¡vo en células J774, espec¡almente del extracto GIPS¡ (IC50= 86%) s¡m¡lar al efecto generado por estándares comerc¡ales.

Remoción anaerobia del colorante azul directo brl en Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) con carbón activado

Abstract In this research the brl direct blue dye was used for anaerobic removal with a bacterial consortium of industrial effluents from Industrial Park Río Seco (IPRS), Arequipa, Peru; in an anaerobic reactor of UASB Upflow with activated carbon. The reactor had a capacity of 14.4 L with sludge and activated carbon of 40% of volume, with an organic load of 6 Kg COD/ m3-dia and a hydraulic retention time of 1 day with an upward flow. The objective was to measure the efficiency of the anaerobic removal of coloring in a time of 28 days. The results showed an increase of 41% of the solids suspended volatile (SSV) 12894 mg-L-1 up to 21546 mg-L-1 under the conditions of the experiment, with a removal of 57% of the chemical demand of oxygen (COD) from 484 mg-L-1 to 122 mg-L-1 and a removal of 87% of the dye Blue direct the 69.61 brl mg-L-1 to 9 mg-L-1. Results with activated charcoal granular only, they showed a removal of 61% of the dye Blue direct 70.67 brl mg-L-1 to 27.83 mg-L-1 at 28 days.

Resumen En esta investigación se utilizó el colorante azul directo brl para remoción anaerobia con un consorcio bacteriano aislado de efluentes industriales del Parque Industrial río Seco (PIRS), Arequipa, Perú; en un reactor anaerobio de flujo ascendente UASB con carbón activado. El reactor tuvo una capacidad de 14.4 L con lodos y carbón activado del 40% de volumen, con una carga orgánica de 6 Kg DQO/m3 - día y un tiempo de retención hidráulica de 1 día con un flujo ascendente. El objetivo fue medir la eficiencia de la remoción anaerobia del colorante en un tiempo de 28 días. Los resultados demostraron un incremento del 41% de los Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV) de 12894 mg-L-1 a 21546 mg-L-1 bajo las condiciones del experimento, con una remoción del 57% de la Demanda Química de Oxigeno (DQO) de 484 mg-L-1 a 122 mg-L-1 y una remoción del 87% del colorante azul directo brl de 69.61 mg-L-1 a 9 mg-L-1. Los resultados con el carbón activado granular solamente, demostraron una remoción del 61% del colorante azul directo brl de 70.67 mg-L-1 a 27.83 mg-L-1 a los 28 días.

Embriogénesis somática en el cultivar de plátano 'FHIA - 25' (AAB) a partir de ápices meristemáticos

Abstract Plantain cultivar 'FHIA - 25' (AAB) shows high yielding qualities and high resistance to Black Sigatoka disease, but its sugar content in the fruit is low, so a regeneration method at cell level is necessary, such as somatic embryogenesis supported by biotechnological tools to improve fruit quality. This work was performed with the aim of establishing a plant regeneration method via somatic embryogenesis using initial explants of shoot apices from axillary buds in liquid culture medium. Homogenous embryogenic cell suspensions were obtained from mentioned explants. The highest cellular multiplication rates were achieved at 3,0% density. The incubation of somatic embryos during 30 days in the maturation culture medium permitted to increase germination. During the acclimatization stage, plants regenerated from somatic embryos, as well as plants from organogenesis, showed a high survival percentage (98 and 97 respectively), without somaclonal variation.

Resumen El cultivar de plátano 'FHIA - 25' (AAB), posee excelente rendimiento y alta resistencia a "Sigatoka negra", pero con la limitante del bajo contenido de azúcar en su fruto, lo cual hace que sea necesario disponer de un método de regeneración de plantas a nivel celular como la embriogénesis somática, que se complemente a técnicas biotecnológicas de transformación genética para mejorar la calidad del fruto. El presente trabajo se realizó con el objetivo de establecer una metodología de regeneración vía embriogénesis somática a partir del explante inicial ápices de brotes axilares establecidos directamente en medio de cultivo líquido. Se obtuvieron suspensiones celulares embriogénicas homogéneas a partir del explante antes mencionado. Se lograron las mayores tasas de multiplicación a la densidad celular de 3,0%. La incubación de los embriones somáticos durante 30 días en el medio de cultivo de maduración permitió incrementar la germinación de los mismos. Durante la fase de aclimatización las plantas provenientes de los embriones somáticos, así como las plantas regeneradas por organogénesis, mostraron un alto porcentaje de supervivencia (98 y 97 %, respectivamente), sin la presencia de variación somaclonal.

Estandarización del protocolo de desinfección para la micropropagación de Aspidosperma polyneuron

Abstract Aspidosperma polyneuron is a species native to the Neotropics, in countries like Colombia, Venezuela, Peru, Brazil, Argentina and Paraguay, typical of semi-deciduous forests, catalogued since 1998 by the IUCN as "Endangered (EN)", because its natural populations were subjected to an intense exploitation for timber and its habitat was seriously degraded by agricultural and silvopastoral activities. The difficulties for its natural regeneration and the rooting of cuttings, make the in vitro culture an efficient tool to counteract the reproductive difficulties that it presents. However, the presence of pollutants that affect the viability of the explants needs the development of protocols that allow the in vitro establishment of this species. The objective of this research was to achieve aseptic establishment and the induction of callogenesis in explants of A. polyneuron, by evaluating different disinfection treatments. The expants were obtained from individuals of natural regeneration, in the Municipality of Armero in the Department of Tolima, which were immersed in distilled water with a drop of Tween® 80 for each 100 ml, for 10 minutes and then rinsed with sterile distilled water. There were used as disinfectant agents, sodium hypochlorite and mercury dichloride in different concentrations and times of immersion. Among the used explants: buds, nodal segments and leaf blades, the last one was selected for its capacity of producing friable and green callosity, for which a disinfection with mercury dichloride (HgCl2) 0.125% for 10 minutes was enough for contamination control and low indexes of oxidation.

Resumen Aspidosperma polyneuron es un especie nativa de la región neotropical, en países como Colombia, Venezuela, Perú, Brasil, Argentina y Paraguay, propio de bosques semideciduos, catalogada desde 1998 por la UICN como "En Peligro (EN)", debido a que sus poblaciones naturales fueron sometidas a una intensa explotación con fines madereros y su hábitat se vio seriamente degradado por actividades agrícolas y silvopastoriles. Las dificultades para su regeneración natural y el enraizamiento de las estacas, hace que el cultivo in vitro sea una eficaz herramienta para contrarrestar las dificultades reproductivas que presenta. Sin embargo, la presencia de contaminantes que afectan la viabilidad de los explantes, precisa el desarrollo de protocolos que permitan el establecimiento in vitro de la especie. El objetivo de la presente investigación fue lograr el establecimiento aséptico y la inducción de la callogénesis en explantes de A. polyneuron, mediante la evaluación de diferentes tratamientos de desinfección. Los explantes se obtuvieron de individuos de regeneración natural, en el municipio de Armero, departamento del Tolima, los cuales se sumergieron en agua destilada con una gota de Tween® 80 por cada 100 ml, durante 10 minutos y lavados con agua destilada estéril. Se utilizaron como agentes desinfectantes, el hipoclorito de sodio y el dicloruro de mercurio a distintas concentraciones y tiempos de inmersión. De los explantes utilizados: ápices, segmentos nodales y láminas foliares, este último fue seleccionado por su capacidad de producir callos friables de color verde, para lo cual una desinfección con dicloruro de mercurio (HgCl2) al 0.125% durante 10 minutos fue suficiente para el control de la contaminación y bajos índices de oxidación.

Efecto de Dicamba y de ácido 2,4 diclorofenoxiacético sobre la embriogénesis somática en caña de azúcar

Abstract In order to conserve sugarcane germplasm, produce microbial disease-free material, detect resistance to diseases and pests, etc., in vitro propagation of sugarcane has been established in many commercial varieties. In this sense, the aim of this work was to analyze the efficiency of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) and 3,6-dichloro -2- methoxybenzoic acid (Dicamba) to induce somatic embryogenesis and regeneration of plantlets from sugarcane varieties C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475. For induction of embryogenic callus, leaf discs in tillering stage of 1 cm diameter and 2 mm thick, were inoculated on Murashige-Skoog, 1962 medium (MS), supplemented with 50 ml.l-1 coconut water, 30 g.l-1sucrose and two different treatments: 3 mg.l-1 2,4D or 6.63 mg.l-1 Dicamba, both of them in total darkness at 25 °C, during 1 month. For plant regeneration, embryogenic calli were transferred to ½ MS salts supplemented with coconut water 200 ml.l-1 and sucrose 60 g.l-1 and incubated under continuous light, 25 °C, for 2 months. The highest percent of embryogenic callus induction was obtained in media supplemented with Dicamba, an average of 70.83 % of embryogenic callus by variety, while in media with 2,4-D, 62.08 % of embryogenic callus was obtained by variety. An average of 89,00 % of plantlets was obtained from calli induced on media with Dicamba and an average of 66.12% of plantlets was obtained from calli induced on media supplemented with 2,4D. Using Dicamba it was possible to establish an efficient somatic embryogenesis protocol for these sugarcane varieties.

Resumen El cultivo in vitro de la caña de azúcar ha sido establecido en muchas variedades comerciales con el propósito de producir material libre de enfermedades microbianas, conservar germoplasma, detectar resistencia a enfermedades y plagas, etc. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue analizar la efectividad de las auxinas sintéticas ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D) y ácido 3,6-dicloro-2-metoxibenzoico (Dicamba), en la inducción del proceso de embriogénesis somática y la regeneración de vitroplántulas de distintas variedades de caña de azúcar (C26670, RB855546, V99245, V756, V781, V0050, CC8592, CC8475). Para esto se cultivaron discos de hojas en fase de macollamiento, de 1 cm de diámetro y 2 mm de grosor, en medio Murashige-Skoog, 1962 (MS) suplementado con 50 ml.l-1 agua de coco, 30 g.l-1 sacarosa y dos tratamientos diferentes: 3 mg.l-1 2,4-D ó 6.63 mg.l-1 Dicamba, ambos en completa oscuridad a 25°C, durante 1 mes. Los callos obtenidos se colocaron en medio de regeneración, conteniendo ½ sales MS, 200 ml.l-1 agua de coco y 60 g.L-1 sacarosa, incubándose bajo luz continua, 25°C, por 2 meses. El mayor porcentaje de callo embriogénico se obtuvo en medios suplementados con Dicamba un promedio de 70,83 % de callo embriogénico por variedad ; mientras que en los medios con 2,4D se obtuvo 62,08 % de callo embriogénico por variedad. Se obtuvo un promedio de 89,00 % de plantas regeneradas a partir de los callos obtenidos en medios con Dicamba y 66,12 % de plantas a partir de callos obtenidos en medios con 2,4D. Con el uso de Dicamba se estableció un sistema eficiente de embriogénesis somática para estas variedades de caña de azúcar.

Prototipo de formulación y atmósfera de empaque para la cepa antagonista Pseudomonas fluorescens Ps006

Abstract The isolation Pseudomonas fluorescens PS006 demonstrated high potential to be used as an active ingredient of a bio-produt, because its capacity to produce biosurfactants, its phosphorus solubilizing activity and its antagonistic activity over different phytopathogens. For this reason, the present work had as objectives to develop and characterize a formulation prototype based on P. fluorescens PS006, stable under storage conditions. Initially the active ingredient was characterize and compatible formulation auxiliaries, were selected evaluating the stability of its mixture with three solid diluents at two different moistures (10% and 20 %) during three months of storage at temperatures of 8, 18 and 28 ± 2 °C. The active ingredient showed in vitro biocontrol activity over four phytopathogens and temperature and humidity affected its stability during storage. Stability of the most stable formulation prototypes in terms of viability and biocontrol activity was evaluated in presence and absence of oxygen and membrane protectors. Support S1 with 20% of moisture mixed with the active ingredient without addition of membrane protectors and stored in presence of oxygen, was selected as the most stable treatment during six months of storage at three temperatures, with viability losses lower than 5%.

Resumen El aislamiento Pseudomonas fluorescens Ps006 demostró alto potencial para ser usado como principio activo de un bioinsumo, por su capacidad para producir biosurfactantes, actividad solubilizadora de fósforo y antagonista ante diferentes fitopatógenos. Por tal razón, el presente trabajo tuvo como objetivos desarrollar y caracterizar un prototipo de formulación a base de P. fluorescens Ps006, estable bajo condiciones de almacenamiento. Inicialmente se caracterizó el principio activo y se seleccionaron los auxiliares de formulación compatibles con el mismo, evaluándose la estabilidad de su mezcla con tres soportes sólidos, a dos humedades diferentes (10% y 20%) durante tres meses de almacenamiento a temperaturas de 8, 18 y 28 ± 2 °C. El principio activo demostró actividad antagonista in vitro sobre cuatro fitopatógenos y la temperatura y la humedad afectaron su estabilidad durante el almacenamiento. A los prototipos de formulación más estables en cuanto a viabilidad y actividad biocontroladora se les evaluó su estabilidad en presencia y ausencia de oxígeno y de protectores de membrana. Se seleccionó el soporte S1 al 20% de humedad mezclado con el principio activo sin adición de protectores de membrana y almacenado en presencia de oxígeno, por ser el tratamiento más estable durante seis meses de alamacenamiento a tres temperaturas, con pérdidas de viabilidad inferiores al 5%.

Análisis prospectivo de los bioinsumos agrícolas en Colombia: una consulta a expertos

Abstract Productivity and sustainability of agriculture in Colombia can be influenced positively through the use of biodiversity for the production of bioinoculants. They were analyzed in the medium and long term, the future scenarios generated by the regulations involved in the technological advancement of bio-products through the application of a Delphi survey, with the participation of 23 experts in bio-products, taking into account the three dimensions sustainable development. Based on this study, it was found that 65% of the experts believe that the impact of innovation and technological development of the use of bio- products in agricultural production, has a high economic impact with a significant level of agreement (≥0.05). Additionally, 65% selected as the best scenario, in which conditions that promote greater development, access and application of bio-products, so that the rate of adoption of technology is increased by the producers to make. In conclusion, beyond the level of technological development is necessary to revise the legislative process for the marketing of bio-products, it was clear that the future success of the industry in the production of biological products depend on the management of innovative enterprises, efficient marketing thereof, education and transfer to producers and the progress of the investigation.

Resumen La productividad y sostenibilidad de la agricultura en Colombia pueden ser influidas positivamente a través del aprovechamiento de la biodiversidad para la producción de bioinsumos. Fueron analizados a mediano y largo plazo, los posibles escenarios futuros generados por las regulaciones que intervienen en el avance tecnológico de los bioinsumos, a través de la aplicación de una encuesta Delphi, con la participación de 23 expertos, teniendo en cuenta las tres dimensiones del desarrollo sostenible. Sobre la base de este estudio, se encontró que el 65% de los expertos consideran que el impacto de la innovación o el desarrollo tecnológico del uso de bioinsumos en la producción agrícola, tiene un alto impacto económico con un nivel de concordancia significativo (≥0.05). Adicionalmente, el 65% seleccionó como el mejor escenario, en el cual se den condiciones que promuevan mayor desarrollo, acceso y aplicación de los bioinsumos, de tal forma que se incremente el ritmo de incorporación de la tecnología por parte de los productores. En conclusión, más allá del nivel de desarrollo tecnológico, es necesario revisar los procesos legislativos para la comercialización de los bioinsumos, fue evidente que el éxito futuro de la industria de la producción de productos biológicos dependerá de la gestión de empresas innovadoras, la eficiente comercialización de los mismos, la educación y transferencia a los productores y el progreso de la investigación.

Efecto del anegamiento en la actividad de la enzima alcohol deshidrogenasa en raíces de maracuyá amarillo Passiflora Edulis var. Flavicarpa

Abstract Under natural environments, yellow passion fruit plants often face flooded conditions as a limiting factor for the widespread production of the crop, especially in flood-prone lowlands. This study was carried out to identify the activation of the enzyme alcohol dehydrogenase (ADH) during the flood, as a possible mechanism for the survival of yellow passion fruit seedlings. The activity of the ADH enzyme was assessed on days 0, 1, 3, 7, 9 and 14, with and without flooding, on rooted yellow passion fruit seedlings germinated during three and a half months. In the roots of the yellow passion fruit seedlings in flood conditions, the activity of the ADH enzyme showed a significant increase compared to seedlings under normal irrigation (no flooding). These results suggest that the activity of the alcohol dehydrogenase enzyme involved in anaerobic metabolism, is a possible mechanism for survival of yellow passion fruit seedlings waterlogged in short periods of flooding.

Resumen Bajo entornos naturales, las plantas de maracuyá amarillo frecuentemente se enfrentan a condiciones de anegamiento, un factor limitante para la producción generalizada de su cultivo, especialmente en tierras bajas inundables. El presente estudio se encargó de identificar la activación de la enzima alcohol deshidrogenasa (ADH) durante la inundación, como un posible mecanismo de sobrevivencia de plántulas de maracuyá amarillo. Se evaluó la actividad de la enzima ADH durante 0, 1, 3, 7, 9 y 14 días de tratamiento con inundación y sin inundación, en raíces de plántulas de maracuyá amarillo de tres meses y medio de germinadas. En las raíces de plántulas de maracuyá amarillo en condiciones de inundación, la actividad de la enzima ADH presentó un aumento significativo respecto a las plántulas en condiciones normales de riego (sin inundación). Esto sugiere que la actividad de la enzima alcohol deshidrogenasa, implicada en el metabolismo anaeróbico, es un posible mecanismo de supervivencia al anegamiento de plántulas de maracuyá amarillo en periodos cortos de inundación.

Estandarización de un protocolo para Northern blot no radioactivo usado en la detección de pequeños RNA en células Vero

Abstract The interest in detection, identification and functional characterization of small non-coding RNAs (snRNAs), has generated the need to optimize the methodologies commonly used in its detection in specificity and sensitivity, The Quantitative reverse transcription PCR (RT-qPCR) and Northern blot. Even though the low sensitivity of Northern blot, this method continues to be commonly used in the sRNAs, because its capacity to detect the sRNA and its precursor, which is the reason why Northern blot is used as complementary method in this sort of Research. This work describes the implementation of an innovative non-radioactive Northern blot protocol, with modifications that improving the sensibility and specificity, with the discussion of the theoretical foundations of such modifications.

Resumen El interés en la detección, identificación, y caracterización funcional de los pequeños RNAs no codificantes (sRNAs), ha generado la necesidad de optimizar las metodologías comúnmente usadas en su detección, la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (RT-qPCR) y Northern blot, con el fin de que sean más sensibles y específicas. A pesar de la baja sensibilidad del Northern blot, esta metodología continúa siendo de uso común en la detección de sRNAs porque permite detectar el RNA pequeño así como a sus precursores, razón por la cual se usa como una metodología complementaria en este tipo de investigaciones. En este trabajo se describe la implementación de un nuevo protocolo para Northern blot no radioactivo, con modificaciones dirigidas a mejorar su sensibilidad y especificidad. El diseños de la sonda con la tecnología LNA, el marcaje de esta con Digoxigenina y por último la fijación del RNA a la membrana mediante 1-Ethyl-3-(-3-dimethyla-minopropyl) carboniimide (EDC) y finalmente se discuten los fundamentos teóricos de estos cambios.

Valoración de impacto ambiental en el Puerto Moa-Holguín Environmental impact assessment in Moa-Holguín Port

Abstract The operations of unloading ships the reception and distribution of products derivate of oil crude in the storage area, the movement of raw materials like coal anthracite, ammonia and sulphur, the load of lots of minerals as well as the maintenance of ships, direct leads to the appearance of hydrocarbons that affects the different ecosystems which he meets in once the contaminating source in the municipal Moa. It is present the characterization of ecosystems affected with oil's hydrocarbons, attending to environmental impacts identified by the expert group and the prior characterization of the area using assessment tools expert judgment using Delphi methodology. The environmental impact study was realized of qualitative form through matrix of cause-effect, valuation and importance of impact. The environmental factors of resulting surface/groundwater and health and hygiene the most attacked while impacts were more aggressive emissions (throwing to the ground hydrocarbons/ liberation to the midway air of gases, noises and materials in particles, throwing and contamination of the source for dragging of sediments, hydrocarbons and chemical substances) and accumulation waste (creation of drains industrials).

Resumen Las operac¡ones de descarga de los buques-tanques, la recepc¡ón y d¡str¡buc¡ón de productos der¡vados del crudo de petróleo en el área de almacenam¡ento, el mov¡m¡ento de ¡nsumos como el carbón antrac¡ta, amon¡aco y azufre, la carga de lotes de m¡nerales así como el manten¡m¡ento de los tanques, conducen al vert¡m¡ento d¡recto de hidrocarburos que afectan los d¡ferentes ecos¡stemas en los cuales se encuentra s¡tuada la fuente contam¡nante. Se presenta la caracter¡zac¡ón de los ecos¡stemas afectados por esta contam¡nac¡ón, atend¡endo a los ¡mpactos amb¡entales ¡dent¡f¡cados y la prev¡a caracter¡zac¡ón del área, ut¡l¡zando herram¡entas de evaluac¡ón de cr¡ter¡os de expertos mediante la metodología Delph¡. El estud¡o de ¡mpacto amb¡ental se real¡zó de forma cual¡tat¡va a través de las matr¡ces causa-efecto, valorac¡ón e ¡mportanc¡a del ¡mpacto. Los factores del med¡o más afectado fueron las aguas superf¡c¡a-les y subterráneas y la salud e h¡g¡ene; las acc¡ones más agres¡vas fueron la em¡s¡ón de contam¡nantes (vert¡m¡ento al med¡o suelo de h¡drocarburos/ l¡berac¡ón al med¡o a¡re de gases, ru¡dos y mater¡ales part¡culados/ vert¡m¡ento y contam¡nac¡ón del acuator¡o por arrastres de sed¡mentos, h¡drocarburos y sustanc¡as químicas) y la acumulac¡ón de res¡duos (creac¡ón de vertederos ¡ndustr¡ales).

Aislamiento y caracterización de cepas de Bacillus spp. con actividad contra Tetranychus urticae Koch en cultivos comerciales de rosas

Abstract One of the species of mites that cause considerable qualitative and quantitative losses in roses growing under greenhouses in Ecuador is Tetranychus urticae, where conventional agrochemicals control is not effective; therefore seeks to identify strains of Bacillus spp. Isolated from T. urticae and determine their anatomical pathogenic scenarios for future control with bacteria. The field phase took place in Naranjo Roses S.A. in Latacunga in a growing roses under organic conditions, where they were collected sheets of each third of six plants with presence of T. urticae Koch. The samples were taken to be processed in Plantsphere Laboratories (PSL) in Quito. They were identified and quantified the different stages of the pest and some individuals were isolated for the presence of pathogenic strains of Bacillus spp., which were isolated, purified and identified. Check treatments of pathogenic were strains, distilled water (control) and Bacillus thuringiensis biovar acari (positive control). Pathogenic events were evaluated in adult females of T. urticae by citohistochemistry, where breakout of the outer walls, precipitation of cell contents and cuticular malformations were reported. It was determined that the largest numbers of pest individuals are located in the lower third (59.4%) with greater presence of eggs (63.3%). Using principal component analysis (PCA) of the treatments, the PSL 104, 113, 114 and Bacillus thuringiensis biovar acari was determined as the most efficient Biocatalytic Effectors (EBc©).

Resumen Una de las especies de ácaros que producen considerables pérdidas cualitativas y cuantitativas en el cultivo de rosas bajo invernadero en Ecuador es Tetranychus urticae, donde el control con agroquímicos convencionales no es efectivo; por lo cual se busca identificar cepas de Bacillus spp. aisladas a partir de T. urticae y determinar sus escenarios anatómicos patogénicos para un futuro control con bacterias. La fase de campo se realizó en la florícola Naranjo Roses S.A. en Latacunga en un cultivo de rosas bajo condiciones orgánicas, en donde se recolectaron hojas de cada tercio de seis plantas con presencia de T. urticae Koch. Las muestras fueron trasladadas para ser procesadas en Plantsphere Laboratories (PSL) en Quito. Se identificaron y cuantificaron los diferentes estadios de la plaga y se aislaron algunos individuos para determinar la presencia de cepas patogénicas de Bacillus spp., las cuales fueron aisladas, purificadas e identificadas. Los tratamientos de verificación patogénica fueron las cepas, agua destilada (testigo) y Bacillus thuringiensis biovar acari (testigo positivo). Los eventos patogénicos se evaluaron en hembras adultas de T. urticae mediante citohistoquímica, por medio de la cual se reportó ruptura de paredes externas, precipitación de contenido celular y malformaciones cuticulares. Se determinó que el mayor número de individuos plaga se localizan en el tercio bajo (59,4%) con mayor presencia de huevos (63,3%). Mediante análisis de componentes principales (ACP) de los tratamientos, se determinó las cepas más eficientes como Efectores Biocatalíticos (EBc©) siendo estas la PSL 104, 113, 114 y Bacillus thuringiensis biovar acari.

Influencia de diferentes factores en el crecimiento de bacterias endófitas de caña de azúcar

Abstract Among the efforts done in Cuba to the sustainability in the agricultural system, one of them is the use of bio-products, which have a relevant economic, ecological and social impact. The sugarcane is one of main crops in our country and it has a great importance at world level. In the present work is demonstrated the effect of different carbon and nitrogen sources in the growth of 5 entophytic bacteria (three of Gluconacetobacter diazo-trophicus, one of Bacillus licheniformis and one of Enterobacter agglomerans) were demonstrated. As the same form are studied the influence of juices from five varieties, as well as, different concentrations of fitohormones indole3acetic acid and giberelic acid on the growth. Was demonstrated that asparagine and ammonium sulfate as nitrogen sources added to LGI medium enhance the growth a major growth of the studied endophytic bacteria. The LGI medium supplied with juices of sugarcane enhance the growth of microorganisms (p≤0,05) and don't exist any relationships among the origin of the juice and the strains. On the other hand, the fitohormones at low concentrations don't affect the growth but at high levels of these hormones inhibit the growth. It's necessary to study the factors that have influence on the interaction between the plant and endophytes to use their potentialities as plant growth promoters.

Resumen En Cuba, entre los esfuerzos por lograr la sostenibilidad en la agricultura se han empleado biopreparados a gran escala, los cuales han tenido un gran impacto económico, ecológico y social. La caña de azúcar constituye uno de los principales cultivos agrícolas para nuestro país y tiene gran importancia desde los puntos de vista económico y ecológico a nivel mundial. En el presente trabajo se demostró el efecto de diferentes fuentes de carbono y nitrógeno en el crecimiento de 5 cepas endófitas de caña de azúcar, 3 de Gluconacetobacter diazotrophicus, una de Bacillus licheniformis y una de Enterobacter agglomerans. De igual forma, se estudió la influencia de jugos provenientes de cinco variedades, así como diferentes concentraciones de las fitohormonas ácido 3 indolacético (AIA) y ácido giberélico (GA) en el crecimiento. Se demostró que la asparagina y el sulfato de amonio como fuentes de nitrógeno adicionadas al medio LGI posibilitan un mayor crecimiento de las bacterias endófitas estudiadas. El medio LGI suplementado con jugo de caña de azúcar favorece significativamente (p<0,05) el crecimiento de los microorganismos endófitos y no existe relación directa entre el origen varietal del jugo y de las cepas. Por otra parte las fitohormonas en bajas concentraciones favorecieron el crecimiento, no ocurriendo así cuando se encuentran a elevadas concentraciones en el medio de cultivo. Es necesario estudiar todos los factores que pueden influir en la interacción entre la planta y los endófitos para poder utilizar sus potencialidades como promotores del crecimiento vegetal.

Establecimiento in vitro de Hypericum goyanesii Cuatrec. E Hypericum juniperinum Kunth, a partir del cultivo de semillas

Abstract The purpose of this study was to evaluate germination culture media for the in vitro establishment Hyperi-cum goyanesii e Hypericum juniperinum as ex situ conservation strategy for biotechnology of plant species belonging to the high-Andean ecosystem. The seeds were disinfected with sodium hypochlorite and seeded into six treatments MS and MS with 50% reduction of its macro and microsales and vitaminas, with and without the addition of activated charcoal and pulp banana. Germination is favored by the use of banana pulp in MS medium with reducing salts and supplemented with activated charcoal. It was possible to show that sexual explants and H. goyanesii e H. goyanesii juniperinum were influenced positively variable germination percentage, by the use of organic substances to replace growth regulators.

Resumen El propósito de este estudio fue evaluar medios de cultivo de germinación para el establecimiento in vitro de Hypericum goyanesii e Hypericum juniperinum como estrategia de conservación ex situ, por medios biotecnológicos de especies vegetales pertenecientes al ecosistema alto-andino. Las semillas se desinfectaron con hipoclorito de sodio y se sembraron en seis tratamientos basados en los medios de cultivo Murashige & Skoog (MS) y MS con reducción del 50% de sus macro y microsales y vitaminas, con y sin la adición de carbón activado y pulpa de banano. La germinación se favoreció por el empleo de pulpa de banano en el medio MS con reducción de sales y suplementado con carbón activado. Fue posible evidenciar que los explantes sexuales de H. goyanesii e H. juniperinum estuvieron influenciados positivamente en la variable porcentaje de germinación, por el empleo de sustancias orgánicas en reemplazo de reguladores de crecimiento.