Acta Agronómica

General and specific combining ability of efficient corn inbreeds to low phosphorus

Los cruzamientos dialelos de 12 padres contrastantes en la toma y uso de fósforo se evaluaron en dos niveles de fósforo (4 y 15 ppm) usando un diseño experimental de alpha lattice con tres repeticiones. Se usó el diseño genético propuesto por Hallauer y Miranda. En bajo y alto fósforo se encontraron diferencias altamente significativas entre los genotipos, i.e. cruzamientos (C), padres (P) y PvsC. En alto fósforo, PvsC explicaron 58% de la suma de cuadrados de los genotipos y los cruzamientos 66% en bajo fósforo. En bajo fósforo se encontraron diferencias altamente significativas para el contraste de tolerantes (T) vs susceptibles (S). Los cruzamientos de padres TxT, SxS y TxS fueron estadísticamente diferentes, lo que sugirió que el carácter es poligénico. HCG y HCE fueron altamente significativas en los dos ambientes y HCE fue tres veces más grande, lo que sugirió que en la tolerancia a bajo fósforo son más importantes los efectos genéticos no aditivos.

Twelve corn inbreeds contrasting in P use efficiency available at CIMMYT collection of CIAT, Colombia were studied. The inbreeds and their diallel crosses were evaluated under 2 P levels (4 and 15 ppm) using the alpha lattice design. The genetic design was performed according to Hallauer and Miranda (1986). Highly significant differences were found among parents (P), crosses (C) and P vs C in both environments (low and high P levels). At low P, crosses sum of squares (SS) accounted for 66% of genotype SS while at high P, P vs C accounted for 58% of genotype SS, meaning that heterosis was more important at high P. At low P, significant differences were found for tolerant (T) parents vs susceptible ones (S). Crosses among TxT, SxS and TxS parents were different, suggesting a polygenic inheritance for this trait. General (GCA) and specific combining ability (SCA) were highly significant at low and high P but SCA was 3 fold the GCA, meaning that no additive gene effects were more important for P use efficiency.

Transient gene expression in sugarcane using Agrobacterium tumefaciens

En el estudio se desarrolló una metodología de transformación genética mediante Agrobacterium tumefaciens en cultivares colombianos de caña de azúcar. La transformación se evaluó mediante la expresión del gen GUS. Callos embriogénicos y explantes meristemáticos de los genotipos CC85-92, CC84-75 y CC87-505 se transformaron usando tres cepas (AGL-1, LBA4404 y EHA105) con el plásmido pCambia 1305.2 y dos (EHA105 y LBA4404) con pCambia 2301. Se usó el medio de infiltración (IM) con acetosiringona y se evaluó el tiempo de cocultivo y la densidad óptica de la bacteria al momento de la inducción. Los genotipos mostraron respuesta diferencial con las combinaciones cepa-plásmido: obtuvieron mayor expresión del gen GUS cuando el genotipo CC85-92 se transformó con la cepa AGL-1-pCambia 1305.2. CC84-75 y CC87-505 mostraron mayor expresión cuando se transformaron con la cepa EHA105-pCambia 1305.2. Mayor eficiencia en la expresión se obtuvo cuando la bacteria se indujo en IM después de siete días de cocultivo y cuando la densidad óptica de la bacteria fue de 0.2(600nm) al momento de la inducción. Se demostró superioridad de los explantes en la eficiencia de transformación.

The aim of the present study was to develop a transformation method mediated by Agrobacterium in Colombian cultivars of sugarcane. Transformation was evaluated in each step through transient GUS expression. Embryogenic calli and meristematic explants of CC85-92, CC84-75 y CC87-505 cultivars, were transformed using Agrobacterium tumefaciens AGL-1, LBA 4404 and EHA 105 strains, harboring pCambia 1305.2 plasmid. Furthermore, strains LBA 4404 and EHA 105 harboring pCambia 2301 were also tested. Bacterian activator medium, named infiltration media (IM) with acetosyringone was used. Co-cultivation time and bacteria optical density before induction were tested. Sugarcane cultivars evaluated showed differential response to different strain-plasmid combinations, obtaining higher GUS expression when CC85-92 was transformed using AGL-1 strain harboring the vector pCambia 1305.2. CC84-75 and CC87-505 cultivars showed higher GUS expression using EHA 105 strain harboring pCambia 1305.2 vector. The most efficient expression was evident after 7 days of co-cultivation and when bacteria optical density was 0.2(600nm) before induction in IM medium. This study demonstrated that meristematic explant is more suitable than embryogenic callus as a target to be transformed by Agrobacterium tumefaciens.

Molecular characterization of a begomovirus affecting tomato in the Cauca Valle - Colombia and identification of sources of resistance to improve the variety Unapal Maravilla

Se caracterizó un virus transmitido por la mosca blanca Bemisia tabaci al tomate en el Valle del Cauca como una variante del Virus del mosaico amarillo del tomate (Tomato yellow mosaic virus = ToYMV). Plantas de tomate (FLA 496-11-6-1-0, FLA 478-6-3-1-11, FLA 456-4 y FLA 653-3-1-0) de 20 días de edad se confinaron en jaulas individuales con 10 individuos virulíferos de B. tabaci (biotipo B) por planta, en condiciones de invernadero. La infección por el virus se confirmó por el desarrollo de los síntomas y las pruebas moleculares de PCR e hibridación dot blot. Las características agromorfológicas se evaluaron en campo en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. Las líneas FLA 653-3-1-0, FLA 496-11-6-1-0 y FLA 478-6-3-1-11 desarrollaron síntomas muy leves; el ADN viral fue apenas detectable para algunos individuos y presentaron características del fruto y rendimientos deseables.

A virus transmitted by the whitefly Bemisia tabaci to tomato was characterized in the Cauca Valley like a variant of Tomato yellow mosaic virus (ToYMV). Artificial whitefly-mediated inoculation in the greenhouse was done with 20 days-old tomato plants (FLA 496-11-6-1-0, FLA 478-6-3-1-11, FLA 456-4 y FLA 653-3-1-0) exposed to 10 viruliferous individuals of B. tabaci (biotype B) per plant in individual insect-proof cages. The presence of the begomovirus was evaluated by symptoms development and was confirmed using dot blot hybridization and PCR. Agronomical characteristics were evaluated in the field in a completely randomized blocks design with 3 replications. The lines FLA 653-3-1-0, FLA 496-11-6-1-0 and FLA 478-6-3-1-11 developed mild symptoms, viral DNA was barely detectable in some individuals, and they showed characteristics of the fruit and desirable yield.

In vitro microtuberization of seven accessions of potato from colombian central collection

Se evaluó la producción in vitro de microtubérculos de papa (cuatro accesiones de S. tuberosum ssp andigena y tres de S. phureja de la Colección Central Colombiana). Se emplearon dos protocolos (líquido-líquido y sólido-líquido) en un diseño completamente al azar con arreglo factorial. Las variables evaluadas al momento de la cosecha fueron número de microtubérculos con tamaño inferior a 0.5cm, superior a 0.5cm y número total. La producción de microtubérculos estuvo determinada por el genotipo, el protocolo y las diferentes concentraciones de las hormonas Benzilaminopurina (BAP) y Cloruro de Cloro Colina (CCC). La producción fue mayor en el protocolo sólido - líquido, y entre concentraciones la de mejor producción de microtubérculos fue C1 (Sales MS 100%, sacarosa 8%, 10mg BAP/ 500mg CCC y oscuridad). Los mejores productores de microtubérculos fueron las accesiones C.C.C. 4318 (Carriza), C.C.C. 4981 (Guata negra) y Solanum phureja 50 (sin nombre).

The in vitro microtuberization of potato, four accessions of S. tuberosum ssp. andigena and three accessions of S. phureja of the Colombian Central Collection was evaluated. Two protocols were used (liquid-liquid and solid-liquid) in a complete random analysis design with a factorial arrangement. The traits evaluated at the time crop were: number of microtubers with size under 0.5cm, microtubers with size over 0.5cm and total number of microtubers. The microtubers production was higher in the solid-liquid protocol. On the other hand, when comparing the microtuber production among the hormones BAP and CCC, the C1 (MS salts at 100%, sucrose 8%, 10mg BAP / 500mg CCC and darkness) showed the higher microtubers production.The most efficient microtubers producer were the accessions C.C.C. 4318 (Carriza), C.C.C. 4981 (Guata negra) and Solanum phureja 50 (without common name).

**Meiosis in desynaptic-chromosomal restitution mutants in Rhoeo spathacea (Commelinaceae)**

El estudio se llevó a cabo en recolectas de Rhoeo spathacea realizadas en Veracruz, Chiapas, Tabasco, Yucatán, Quintana Roo y Michoacán, México. Las plantas presentaron número diploide de cromosomas (2n=12) en mitosis. En meiosis los individuos formaron anillo y/o cadenas en metafase I, con excepción de varios mutantes desinápticos-RSD (separación de cromosomas apareados). En meiosis de Rhoeo no se observan bivalentes ni hay posibilidades de entrecruzamiento, y consecuentemente no habrá quiasmas ya que no hay cuatro cromátidas de las cuales dos deberían ser no-hermanas. Sin embargo, en anafase I hay disyunción altamente regular 6:6 que se presentan como "anillos o donas" con los brazos cortos hacia el interior de esas figuras. De la autofecundación de un mutante desináptico-RSD (GAVA 1.1) se obtuvo una progenie F2 de 123 individuos: 90 diploides-formadores de anillos y 1 acrotrisómico (2n=13). Esto es, 91 individuos "revirtieron" el comportamiento y 29 fueron diploandróginos tetraploides desinápticos (2n=24) y 3 hipertetraploides (2n=25 desinápticos). Este comportamiento diferente entre hermanos confirma que Rhoeo es dicarión: los diploides- con anillo tendrán el subgenoma A, y los tetraploides el B, que incluyen cromatidas hermanas en la restitución en segunda división (2n).

This study was carried out with collected material of Rhoeo spathacea in the states of Veracruz, Chiapas, Tabasco, Yucatan, Quintana Roo and Michoacan, Mexico. All material exhibited a diploid chromosome number (2n =12) in mitosis. In meiosis, all individuals showedring and /or chains at metaphase I. Exceptionally several desynaptic mutants resulted desynaptic - SDR (dissociation of paired chromosomes). Therefore, in meiosis Rhoeo did not exhibit synapsis in parallel-fashion instead the chromosomes are united in end-to-end (no chiasmata-) fashion. Then, there are not bivalents, no chiasmata-achiasmata- as there are not four chromatids two of which resulted sister-chromatids. But in anaphase I, there is high regular 6:6 disyuction and observed as "Rings or donuts". In which short arms are oriented to the center of those figures. From selfed a desynaptic- SDR (GAVA 1.1) mutant, a progeny of 123 individuals resulted: 90 diploid-ring forming, 1 acrotrisomic (2n=13) equally ring-forming reverts its "meiotic behavior", but 29 diplandrogynous tetraploids (2n=24) and 3 hypertetraploids (2n=25) resulted desynaptics. The cytological behaviour is due to the fact that Rhoeo Is a dikaryon: diploids-ring forming and the trisomic also and present subgenome A, but polyploids present subgenome B which includes a desynaptic gene in both sister chromatids as result of restitution at second division(2n).

Production and Post-harvest Handling of Coriander Seed

Se evaluó el potencial de rendimiento de semilla del cultivar Unapal - Precoso utilizando cuatro densidades de siembra, dos métodos de cosecha, tres sistemas de trilla y tres operaciones de limpieza y clasificación. Se usó un diseño de bloques completos al azar con arreglo de parcelas subdivididas con tres repeticiones. La densidad de 1.5 millones ha-1 presentó el mayor rendimiento de semilla pura (1747.2 kg ha-1), aunque no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. La cosecha manual rindió 1.264.9kg ha-1 y requirió 19.83 horas-hombre ha-1; la mecánica rindió 1.059kg ha-1 con 5.1 horas-hombre ha-1. El sistema de trilla estacionaria rindió 44.42 kg hora-1, seguido de trilla con garrote (36.97 kg h-1) y trilla con marimba (11.41 kg h-1). La trilla con garrote produjo el material más limpio y con menos fisuras; el porcentaje de frutos partidos fue similar en los tres sistemas de trilla. La venteadora produjo la menor pérdida de semilla (92.3% de recuperación) y el mayor índice de remoción de material inerte (78.1%). Las densidades, método de cosecha, trilla y beneficio no afectaron la calidad física y fisiológica de las semillas. La germinación promedio fue de 92% y el índice de velocidad de emergencia (I. V. E.) de 8.0 plántulas día-1. La humedad fue de 11.9%.

The seed yield potential of coriander cultivar Unapal-Precoso was evaluated using four plant populations, two harvest methods, three threshing systems, and three clean-up and classification processes. A randomized complete block design was used with split-split plots and three replicates. The highest pure seed yield (1747.2 kg ha-1) was obtained with a population of 1.5 million plants/ha, although no statistically significant differences were found among treatments. Manual harvest of seed yielded 1264.9 kg ha-1 and required 19.83 man-hours ha-1, whereas mechanical harvest yielded 1059 kg ha-1 and required 5.1 man-hours ha-1. Stationary threshing yielded 44.42 kg hour-1, followed by threshing by beating with a stick (36.97 kg hour-1) and use of a threshing board (11.41 kg hour-1). Threshing by beating produced the cleanest material with the fewest fissures. The percentage of broken fruits was similar for the three threshing systems. Winnowing produced the lowest seed loss (92.3% recovery) and the highest index of removal of inert material (78.1%). Plant population, harvest method, threshing system, and post-harvest handling did not affect the physical and physiological quality of coriander seed. Average germination was 92%, and plant vigor, measured as the speed of emergence index, was, on average, 8 seedlings day-1. Average seed moisture was 11.9%.

Physiological response of coriander to different levels of potassium and nitrogen

Se realizó un experimento con el fin de evaluar la respuesta del cilantro cv. Unapal-Precoso a diferentes niveles de N y K. Se sembraron plantas en potes con 4 kg de arena de río, lavada, y se regaron con soluciones nutritivas (Testigo: solución completa de Hougland y Arnon; tratamientos restantes: concentraciones variables de N y K). Se utilizó un diseño completamente al azar con siete tratamientos y cinco repeticiones. Se realizaron cuatro muestreos cada nueve días hasta la cosecha final. Con la concentración alta de K se observó mayor acumulación de biomasa y menor pérdida de agua en poscosecha. El rango óptimo de concentración de N en la solución nutritiva se estimó entre 3.9 y 8.7 mM y el nivel crítico de deficiencia de K en 8.4 mM.

To evaluate the response of coriander cv. Unapal-Precoso at different levels of N and K an experiment was carried out. Plants were sown in pots with 4 kg of river washed sand and irrigated with nutrient solutions (Control: solution of Hougland and Arnon, other treatments: different concentrations of N and K). A complete randomized design with seven treatments and five repetitions was used. Four sampling every nine days until the final harvest were taken. With the high concentration of K greater biomass accumulation and the lowest post-harvest loss of water was observed. The optimum range of N concentration in the nutrient solution was estimated between 3.9-8.7 mM and the critical level of K deficiency was 8.4 mM.

**Molecular characterization of 15 isolations of Beauveria bassiana related to Cosmopolites and Metamasius in plantain and banana in three regions of Colombia**

Se colectaron picudos de Cosmopolites y Metamasius en municipios del Valle del Cauca, Caldas y Quindío. Se obtuvieron cultivos monospóricos con diluciones de 10-10 y 10-11. Los aislamientos fueron almacenados a -80°C con glicerol al 10% y el ADN a -20°C. Los marcadores moleculares RAM generaron 82 fragmentos de los cuales 67% fueron polimórficos con una heterocigocidad de 0.24, que indica diversidad media a alta. A un índice de similitud 0.84 se formaron 5 grupos: uno con 11 aislamientos y 4 con un solo aislamiento. En el gran grupo se detectó un duplicado y se encontró diversidad del hongo en los sitios muestreados. No se encontró relación entre aislamientos sobre Cosmopolites y Metamasius o zona geográfica en la formación de grupos genéticos.

Weevils Cosmopolites and Metamasius in municipalities of the Valle del Cauca, Caldas and Quindío departaments of Colombia were collected. Monosporic cultures were obtained from10-10 and 10-11 dilutions of Beauveria bassiana. Isolates were kept at -80°C with 10% glycerol and DNA stored at -20°C. RAMs molecular markers generated a total of 82 fragments of which 67% were polymorphic. A heterozygosity value of 0.24 indicated a medium - high diversity. Five groups were formed which have a similarity value of 0.84 and one big group with 11 isolates and four groups with only one isolate. In the big group was detected a duplicate and fungi genetic diversity in the sampled places. Neither relationship among isolates of Cosmopolites and Metamasius nor geographical zone related to the formation of genetic groups.

Ideal electrolite concentration in soil surface from Palmira, El Cerrito and Guacarí, Valle del Cauca, Colombia

Tras añadir cantidades variables de CaCl2, equivalentes a la Concentración Crítica de Coagulación (CCC), llamada concentración de electrolitos ideal, se evaluó el movimiento de agua en muestras de suelo superficial y se relacionó con los contenidos de carbono orgánico, arcilla y pH en 112 muestreos distribuidos en esquema logarítmico sobre 84.000 ha; se utilizó el programa ArcGIS 8.3 para producir mapas geoestadísticos. La CCC mejoró significativamente la conductividad hidráulica saturada en la mayoría de los suelos analizados y mostró correlación inversa con el contenido de arcilla y el pH, y directa con el porcentaje de carbono orgánico. Por interpolación se obtuvieron las áreas más susceptibles a sellarse con agua lluvia.

After addition of variable quantities of CaCl2 equivalent to critical coagulation concentration (CCC) (ideal soil electrolyte concentration) the water movement in surface soil samples was evaluated and was also related with organic carbon, clay content, and soil pH in 112 soil samples distributed in a logarithmic squeme over 84.000 ha. The Arc GIS 8.3 software to produce geoestadistical maps was used. The CCC improved significantly the saturated soil hydraulic conductivity in majority of soils, showed inverse correlation with clay content and pH and direct correlation with organic carbon percentage. Using the interpolation procedure the most susceptible areas to soil sealing were obtained.