Acta Agronómica

**Morpho-physiological characteristics of common bean (Phaseolus vulgaris L.) related to drought adaptation**

El desarrollo de variedades adaptadas es una de las estrategias que contribuye a garantizar la seguridad alimentaria en zonas productoras de frijol con estrés por sequía. En los invernaderos de cristal del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Palmira, Colombia, se evaluaron las características morfológicas y fisiológicas de raíces de 21 líneas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en condiciones de estrés por sequía e irrigación, utilizando un sistema de tubos plásticos desarrollado por el CIAT. Las características evaluadas fueron profundización visual, longitud total de raíces y distribución de raíces a través del perfil del suelo. En campo, utilizando los mismos genotipos de frijol, se evaluaron características relacionadas con la eficiencia de uso de agua mediante la técnica de discriminación de isótopo de carbono y producción de grano. Los resultados en invernadero mostraron que la profundización visual y longitud de raíces entre 60 y 75 cm tienen una correlación significativa (r = 0.56 y 0.50 respectivamente, P < 0.001) con la biomasa aérea de la planta en condiciones de estrés por sequía. En campo, la discriminación del isótopo de carbono en grano se correlacionó (r = 0.32, P < 0.01) con la producción de grano en condiciones igualmente de estrés por sequía. Las líneas de frijol NCB 226, SER 16, SEN 56 y SEA 15 presentaron una mayor longitud de raíces bajo estrés por sequía (28, 24, 29 y 27 m/planta respectivamente) en comparación con las demás líneas evaluadas, lo que les permite mayor transpiración y movilización de fotoasimilados, que favorecen una alta producción de granos. Se estima que la profundización visual, la longitud de raíces entre 60 y 75 cm y la discriminación de isótopo de carbono en grano, son características valiosas como criterios de selección en mejoramiento por tolerancia a estrés por sequía en frijol común.

Development of drought adapted common bean cultivars is a strategy to improve food security in bean producing areas under drought stress. Under greenhouse conditions at the International Center for Tropical Agriculture (CIAT), Palmira, Colombia, we evaluated the morphological and physiological traits of 21 common bean lines (Phaseolus vulgaris L.) that were subjected to drought stress and irrigated treatments using a soil cylinder system. The characteristics evaluated were visual rooting depth, total root length and distribution across the soil profile. In the field, using the same bean genotypes, we evaluated differences in water use efficiency (using carbon isotope discrimination) and grain yield. Under greenhouse conditions, we found that visual rooting depth and root length at soil depth of 60-75 cm correlated positively with shoot biomass (r = 0.56 and 0.50 respectively, P < 0.001) production when water supply was limiting. Under field conditions, grain yield under drought stress was positively associated with carbon isotope discrimination in grain (r = 0.32 P < 0.01). Five lines (NCB 226, SER 16, SEN 56 and SEA 15) had higher root length under drought stress (28, 24, 29 and 27 m/plant respectively) compared with the other lines evaluated, which allows greater water uptake and transpiration, and also in mobilization of photosynthate to greater production of grain. It is estimated that the visual rooting depth, root length at soil depth of 60 to 75 cm and carbon isotope discrimination in grain, are valuable traits as selection criteria in breeding for drought stress tolerance in common bean.

**Effect of origin, harvest time and leaves age on the yield and thymol content of essential oils from Lippia origanoides H.B.K.**

En este estudio se evaluó el efecto del origen (cuatro zonas), la época de recolección (lluviosa y seca) y la edad de las hojas (jóvenes y maduras) sobre el rendimiento y el contenido de timol del aceite esencial (AE) de plantas de Lippia origanoides, que crecen en estado silvestre en la región del Alto Patía al suroccidente de Colombia. Las extracciones de AE se realizaron mediante la técnica de hidro-destilación asistida por radiación de microondas (MWHD) y fueron analizadas por cromatografía de gases. Los rendimientos de AE variaron entre 2.53 y 3.28% y sólo se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) para la zona de origen de las plantas. Para el contenido de timol se observaron diferencias relacionadas con la época de recolección, siendo mayor el contenido en las muestras recolectadas en época seca. Los compuestos principales identificados en los AE fueron timol (50.8 - 81.6%), r-cimeno (7.5 - 19.5%) y g-terpineno (2.3 - 7.4%).

The purpose of this research was to evaluate the effect of the origin (4 localities), the plant's leaves age (young and mature) and the season (rainy and dry season) on the essential oil's (EOs) yield and thymol content of Lippia origanoides growing wild in the Alto Patía region (south-west of Colombia). The extractions were performed through microwave-assisted hydrodistillation technique (MWHD) and the EOs were analyzed by gas chromatography. Yields of EOs varied between 2.5 and 3.3% and were obtained where the origin factor showed statistical differences (P< 0.05) over the yielding. Taking into account the thymol content, differences related to the season were observed. The highest thymol content in the EOs were obtained in the dry season. The major compounds identified in the EOs were thymol (50.8 - 81.6%), r-cymene (7.5 - 19.5%) and g-terpinene (2.3 - 7.4%).

**Physical, morphological characterization and evaluation of pasting curves of Musa spp.**

Se caracterizaron veinte variedades de musáceas de diferente composición genética: AB, BB, AAA, AAB, ABB, AAAA y AAAB, del Banco de Germoplasma existente en la hacienda Las Vegas, de Fedeplátano, Chinchiná (1360 m.s.n.m., 4° 58' N y 75° 20' O), Colombia. La caracterización incluyó propiedades físicas como peso, diámetro, longitud, materia seca y porcentaje de cáscara del fruto y propiedades funcionales como harinas y almidones. El análisis de componentes principales (ACP) mostró que las variedades de plátano se diferencian por su mayor tamaño (peso, longitud y diámetro). M. B. Tani, ICAFHIA 110, Saba, y los plátanos del subgrupo Bluggoe tuvieron altos porcentajes de cáscara. Entre los demás clones no se observaron diferencian entre sí. Los plátanos de cocción del subgrupo Plantain presentaron el mayor contenido de materia seca. Bocadillo Chileno e híbridos postre (exceptuando FHIA-1), presentaron mayor contenido de fracción comestible frente a las demás variedades. La temperatura de inicio de gelatinización de las harinas en el RVA varió entre 66.58 °C para la variedad Bocadillo Chileno y 75.21 °C para Mbindi. La viscosidad máxima varió entre 441.57 y 1837.17 cP para las variedades Tafetán Rojo y Dwarf Cavendish, respectivamente. La facilidad de cocción varió entre 2.76 min en Bocadillo Chileno y 7.55 min en Gros Michel Guayabo. La temperatura de inicio de gelatinización de los almidones varió entre 65.58°C para Gros Michel Guayabo y 74.41°C en Tafetán Rojo. La variedad Yangambi Km3 presentó la viscosidad máxima a 483.24 cP e Indio a 1958.44cP. La variedad Mbindi presentó la mayor facilidad de cocción (1.91 min) mientras que FHIA-1 presentó el mayor tiempo (9.49 min).

Twenty varieties of Musa sp. from diverse genetic compositions were analyzed: AB, BB, AAA, AAB, ABB, AAAB and AAAA. The material was acquired from the Fedeplatano germplasm bank in Chinchiná, Colombia, located at 1360 masl. The varieties were physically and morphologically characterized, and their functional flour and starch properties were identified. The analysis of the principal components (PCA) showed that plantains are differentiated by their higher size (weight, length and diameter), when compared among varieties. MB Tani, ICAFHIA 110, Saba and Bluggoe plantain subgroups showed the larger peel percentages; the other clones did not differ from each other. Plantains for cooking from the Plantain subgroup (AAB), have more dry matter; Bocadillo Chileno and hybrid dessert (except FHIA 1) have more edible proportions than other varieties. The onset temperature for flour gelatinization in the RVA ranged from 66.58°C for Bocadillo Chileno, to 75.21 ° C for Mbindi. The maximum viscosity was between 441.57 and 1837.17 cP for Red Tafetan and Dwarf Cavendish; cooking facility were between 2.76 and 7.55 minutes for the Bocadillo Chileno and Gros Michel Guayabo varieties. The onset temperature for starch gelatinization ranged between 65.58°C for Gros Michel Guayabo, and 74.41°C for Red Tafetan. The maximum viscosity was between 483.24 cP and 1958.44 cP for the varieties Yangambi Km3 and Indio. The Mbindi variety cooked more easily (1.91 minutes), while FHIA 1 needed more time (9.49 minutes).

**Assessment antioxidant content in introductions of cherry tomato (Solanum spp.)**

La mayor diversidad genética de tomate (Solanum lycopersicum L.) se encuentra en especies silvestres, con variabilidad en características de calidad del fruto como sabor, aroma, coloración, y contenidos de licopeno y b-caroteno. El objetivo del presente trabajo fue determinar el contenido de antioxidantes (licopeno, b-caroteno y vitamina C) en frutos de tomate tipo cereza de 30 introducciones silvestres existentes en el Banco de Germoplasma de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira. El estudio de campo se realizó en la granja Montelindo de la Universidad de Caldas; temperatura promedio de 22.8 °C; a 1010 m.s.n.m.; 2200 mm de precipitación pluvial anual y una humedad relativa de 76%. El diseño experimental fue látice rectangular, con 30 tratamientos (introducciones) y un testigo comercial (Sweet million), con cuatro repeticiones por tratamiento y cinco plantas en cada una de ellas como unidad experimental. Las variables evaluadas fueron licopeno, b-caroteno, vitamina C y acidez del fruto, determinadas por espectrofotometría y titulación por cambio de color y pH. adicionalmente se evaluó la producción de frutos. Los datos fueron analizados utilizando pruebas de varianza y prueba de medias por Duncan, con el programa SAS (SAS Institute Cary N.C). Finalmente se aplicó un índice de selección ponderado con base en las variables licopeno, b-caroteno y vitamina C, con aplicación de una presión de selección de 17%. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) para las variables evaluadas. El mayor contenido de licopeno se halló en la introducción LA1455 con 0.32 µg/ml, el de b-caroteno en la introducción LA2076 (0.095 µg/ml), y el de vitamina C en el testigo comercial (Sweet million) (85 mg/100 g). El índice de selección mostró como introducciones promisorias: IAC 445, LA2076, LA2710, LA2845, y LA1546, lo cual indica que existe diversidad fenotípica entre las introducciones evaluadas para las variables licopeno, b-caroteno y vitamina C.

The greatest genetic diversity of tomato (Solanum lycopersicum L.) is found in wild species, with variability in fruit quality characteristics such as flavor, aroma, color, and content of lycopene and b-carotene. The aim of this study was to determine the content of antioxidants (lycopene, b-carotene and vitamin C) in cherry tomato fruits of 30 wild introductions from the Germplasm Bank of the National University of Colombia in Palmira. The field study was conducted at Montelindo farm, property of the University of Caldas, with an average temperature of 22.8 °C, at 1010 masl, 2200 mm of annual pluvial precipitation and relative humidity of 76%. The experimental design used was a rectangular lattice, with 30 treatments (introductions) and a commercial control (Sweet million) in four replicates per treatment and five plants in each one as experimental unit. The evaluated variables were lycopene, b-carotene, vitamin C and acidity of the fruit, which were determined by spectrophotometry and titration by color change and pH. Additionally, fruit production of the introductions was assessed. Data were analyzed using ANOVA and Duncan mean test by using SAS software (SAS Institute, Cary NC). Finally, we applied a weighted selection index based on the variables lycopene, b-carotene and vitamin C, applying a selection pressure of 17%. Significant differences (P <0.05) for the evaluated variables were found. The highest content of lycopene was found in the introduction LA1455 with 0.32 µg / ml, that of b-carotene in the introduction LA2076 (0.095 µg / ml), and vitamin C in commercial control (Sweet Million) (85 mg / 100 g). The selection index showed as promising introductions: IAC 445, LA2076, LA2710, LA2845, and LA1546, indicating that phenotypic diversity exists among the introductions assessed for variables lycopene, b-carotene and vitamin C.

**Determination of the stomach emptying time of tilapia Oreochromis sp. using different weekly feeding frequencies and starvation**

En el estudio se midió el tiempo necesario para el vaciado total del estómago de tilapias (Oreochromis sp.) en el día de comienzo regular de alimentación posterior a un periodo de ayuno. Se recolectaron muestras de contenido estomacal en periodos de 2 horas después del suministro de alimento (9:30 y 15:30 h) hasta el primer indicio de vaciado. Se utilizaron tilapias con un promedio de peso vivo de 150 ± 10 g dispuestas en cuatro tratamientos: (1) T5 = alimentación a saciedad durante 5 días y ayuno de 2 días (T5), (2) T6 = alimentación a saciedad durante 6 días y ayuno de 1 día, (3) T7 = alimentación a saciedad durante 7 días, y (4) TC = alimentación restringida mediante tabla recomendada por el fabricante, 7 días a la semana. El análisis de datos se realizó mediante Anova de medidas repetidas, empleando como factores el tratamiento y el tiempo de vaciado, siendo cada repetición la unidad experimental. Las tilapias en el tratamiento T5 presentaron mayor cantidad de alimento en el estómago después del primer periodo de muestreo y en los muestreos posteriores al suministro de la primera y segunda ración. A diferencia del tratamiento T5, en los demás las tilapias vaciaron su contenido del estómago durante el periodo comprendido entre la primera y la segunda ración de alimentación y en el periodo posterior a la segunda ración. Por tanto, cuando el contenido estomacal fue mayor, debido a un mayor consumo de alimento en la ración, como en el caso del tratamiento T5, el tiempo necesario para vaciar el estómago de las tilapias se incrementó.

The study measured the time necessary to complete emptying of the stomach of tilapia (Oreochromis sp.) starting on the day subsequent to regular feeding a fasting period. Samples were collected from stomach contents in periods of 2 hours after feeding (9:30 and 15:30 h) until the first sign of emptying. The tilapia weighing was 150±10 g; designing four treatments: (1) T5 = feed to satiation for 5 days and fasting for two days (T5), (2) T6 = feed to satiation for 6 days and fasting for one day, (3) T7 = feed to satiation for 7 days, and (4) TC= restricted feeding table recommended by the manufacturer, 7 days a week. Data analysis was performed using repeated measures ANOVA, using as factors the treatment and emptying time, with each repetition as the experimental unit. Unlike the T5 treatment, in other tilapia emptied its contents into the stomach from the time period between the first and the second ration of food and in the period after the second ration. Therefore, when the stomach content was higher due to a higher feed intake in the diet, as in the case of treatment (T5), the time required to empty the stomach of tilapia increased.

**Genotypic variability and response to selection in foxtail millet (Setaria italica (L.) P. Beauv.)**

La moha (Setaria italica) es un cultivo de verano, anual, tipo C4, utilizado como cereal o forraje. El objetivo de este estudio fue estimar parámetros genéticos de utilidad para el mejoramiento en caracteres relacionados con rendimiento de grano y forraje en las poblaciones de la especie adaptadas de Argentina. Se estimaron la variabilidad y las correlaciones genotípicas, y la ganancia genética esperada por selección de líneas puras en los cultivares Carapé INTA y Yaguané INTA. Los cultivares se diferenciaron principalmente en número de macollos, altura de planta y tamaño de panoja. En todos los caracteres evaluados, Yaguané INTA mostró mayores niveles de variabilidad genotípica que Carapé INTA. En Yaguané INTA el número de macollos presentó una fuerte correlación negativa con el resto de caracteres morfológicos, mientras que en Carapé INTA esta asociación fue menos marcada. Las ganancias genéticas esperadas en Yaguané INTA fueron superiores que las obtenidas en Carapé INTA sobre todos los caracteres, con las mayores ganancias en el tamaño de panoja y número de macollos. Los parámetros estimados sugieren que Yaguané INTA posee el mayor potencial para mejoramiento.

Foxtail millet (Setaria italica) is a summer annual C4 short-season crop used as cereal and forage. The aim of this study was to estimate genetic parameters useful for genetic improvement of traits related to grain and forage yield in populations adapted to Argentina. Genotypic variation, genotypic correlations and the expected genetic gain in pure lines selection were estimated in cultivars Carapé INTA y Yaguané INTA. The cultivars differed mainly in number of tillers, plant height and panicle size. Yaguané INTA showed higher levels of genotypic variation than Carapé INTA in all traits. The number of tillers had strong negative correlations with the rest of morphological traits in Yaguané INTA while these correlations were less marked in Carapé INTA. The expected genetic gains in Yaguané INTA were higher than those obtained in Carapé INTA for all traits with greater gains in panicle size and number of tillers. The estimated parameters suggest that Yaguané INTA has the greatest potential for genetic improvement.

**Preliminary study of inheritance of the carotenoids content in roots from cassava (Manihot esculenta Crantz) segregating populations**

La deficiencia de vitamina A es un problema de enormes consecuencias en la salud pública de muchos países en desarrollo. El perfeccionamiento y difusión de variedades con altos contenidos de carotenoides provitamina A es una estrategia para resolver este problema. La yuca es un cultivo relevante en muchas regiones del mundo cuyos habitantes padecen deficiencia crónica y generalizada de vitamina A. A pesar de que se ha logrado incrementar significativamente el contenido total de carotenoides (CTC) en raíces de yuca mediante el mejoramiento genético, es poco lo que se conoce sobre la herencia de CTC. En este estudio se analizaron numerosas familias de hermanos completos y S1 (resultantes de autofecundaciones). La heredabilidad, estimada por regresión padre-progenies, resultó ser alta (> 0.60) y el análisis de las segregaciones no permitió definir patrones de segregación mendeliana simple que explicaran la variación en todas las familias. Sin embargo, hay suficiente evidencia para plantear la hipótesis de que la herencia es relativamente simple y depende de dos o tres genes mayores, cuya expresión es afectada por unos pocos genes modificadores menores. Se propone que al menos uno de los genes mayores inhibiría la acumulación de carotenoides.

Vitamin A deficiency (VAD) is a major problem with huge public health implications. One strategy to overcome this problem is the development of varieties with increased levels of pro-vitamin A carotenoids. Cassava is a relevant crop in many regions of the world where VAD is prevalent. Significant progress has already been achieved increasing the content of total carotenoids (CTC) in cassava roots. However, little is known on the inheritance of this trait in cassava. In this study the segregations for CTC in several full-sib and self-pollinated (S1) families were analyzed. Parent-offspring regression was used to estimate heritability, which was found to be high (>0.60). The analyses of segregations did not allow for the identification of simple Mendelian patterns that could explain the variation in CTC in every family analyzed. However, enough evidence has been generated for a hypothesis that few (2-3) major genes control most of the variation in CTC but their action is modified by few minor genes. Mounting evidence was also found that at least one single dominant gene may inhibit carotenoids accumulation in the roots.

**Rhizosphere microorganisms potential antagonists Fusarium sp. causing root rot of passion fruit (Passiflora edulis Sims)**

El cultivo de maracuyá (Passiflora edulis), de gran importancia económica para Colombia, actualmente es afectado por la enfermedad del marchitamiento vascular causado por Fusarium sp. lo que hace necesario la búsqueda de alternativas que permitan un control eficiente de esta enfermedad. Aislados de las bacterias Azotobacter spp., Azospirillum spp. y el hongo Trichoderma spp., fueron evaluados como potenciales biocontroladores de Fusarium sp. en pruebas in vitro e in vivo. Las pruebas de test dual evidenciaron que un aislado nativo de Trichoderma sp. y un producto comercial (Trichoderma lignorum), provocaron la inhibición del crecimiento micelial de Fusarium sp. entre 94.2% y 93.6%, respectivamente. La evaluación de aislados de Trichoderma sobre plántulas de maracuyá en tres momentos de aplicación indicó que la inoculación previa disminuyó el porcentaje de infección de las plantas entre un 75 y 50%, mientras que con aplicaciones después o simultáneamente con el patógeno, el porcentaje de infección disminuyó en 25%. Estos resultados indican que la aplicación de organismos de biocontrol en semillas pregerminadas mejora la protección de las plantas contra el fitopatógeno estudiado y son un recurso importante en el manejo preventivo de las enfermedades de maracuyá.

The passion fruit crop (Passiflora edulis) is very important for the Colombian economy. Nowadays this crop is affected by damping-off disease caused by Fusarium sp. So, it is necessary to look for alternatives which allow us to control the disease efficiently. The bacteria Azotobacter spp., Azoospirillum spp. and the fungi Trichoderma spp., were evaluated as a Fusarium sp. potential biocontrol in In vitro and In vivo test. The research was carried out in laboratory and nursery. The dual test showed that an wild isolate of Trichoderma spp. and a commercial product (Trichoderma lignorum), inhibited the mycelial growth of Fusarium sp. between 94.2 and 93.6 % respectively. Trichoderma assessment on passion fruit plantlets at three application times demonstrated that applying Trichoderma before Fusarium sp. appearance, decreased the disease occurrence between 75.0 and 50.0 %, whereas applying Trichoderma after or simultaneously with the pathogen the disease in the plantlets decreased until 25.0 %. This suggest that inoculation of pregerminated seeds with bio-control agents improved the protection of plants against the pathogenic and they are an important tool for management of diseases in plants of maracuyá.

Evaluation of physical and textural characteristics of pandebono

El pandebono es un producto libre de gluten típico de Colombia, elaborado principalmente con almidón agrio de yuca, queso y agua o leche. El queso es fundamental en su formulación, ya que le imparte al producto sus propiedades sensoriales y texturales características. En el estudio se evaluaron estas propiedades en pandebonos elaborados con dos tipos de quesos: costeño y blanco. Se realizaron análisis de perfil de textura, firmeza, fractura de la corteza y determinaciones de peso, volumen y densidad mediante un análisis de varianza de una sola vía. Para evaluar el sabor general se hizo una prueba sensorial de diferenciación de tipo triangular. La firmeza fue mayor en pandebono elaborado con queso costeño debido a que la miga fue más uniforme; mientras que la fractura de la corteza fue mayor en pandebono elaborado con queso blanco, reflejando un espesor de corteza mayor. En el análisis de perfil de textura no se encontraron diferencias significativas. Los pesos y los volúmenes fueron menores en pandebono elaborado con queso costeño, pero la densidad fue mayor. El sabor fue diferente, principalmente por las propiedades del queso costeño, el cual tiene un salado característico.

The pandebono is a traditional gluten-free product from Colombia made mainly with cassava sour starch, cheese and milk or water. The cheese is critical in its formulation, because it imparts suitable sensory and textural properties. In this study, these properties were evaluated on pandebono made from two types of cheeses, costeño cheese and white cheese. Texture profile analysis, firmness, crust fracture, and determinations of weight, volume and density were performed using a one-way analysis of variance. A sensory differentiation test of triangular type was performed to assess the overall flavor of the products. The firmness was higher in the pandebono made from costeño cheese because the crumb was more uniformity; whereas the crust fracture was higher in the pandebono made from white cheese, reflecting a greater crust thickness. There were not significant differences in texture profile analysis. The weight and volume were lower in pandebono made from costeño cheese, while the density was higher. The overall flavor of samples was different, mainly by the costeño cheese properties, which has a characteristic and salty taste.

**Orchid endophytes and their effect on growth in Vanilla planifolia Andrews**

Los endófitos son microorganismos que crecen dentro de los tejidos vegetales sin causar síntomas de enfermedad. Aquellos asociados a las raíces tienen, entre otros posibles beneficios la defensa contra patógenos y un aumento en la disponibilidad de nutrientes. En el presente estudio se aislaron hongos endófitos de raíces de orquídeas del género Vanilla en estado silvestre, con el fin de determinar su efecto sobre el crecimiento de plantas de V. planifolia cuando se inocularon en el sustrato. Los resultados mostraron que variables como biomasa aérea, longitud de raíces y altura de la planta son afectadas por la inoculación de estos endófitos. La efectividad de estos hongos sobre la protección de plantas o la estimulación en el crecimiento contribuye a la generación de herramientas para el uso de bioinoculantes. De esta forma se reduce el uso de insumos químicos y se promueven prácticas amigables con el ambiente en sistemas de cultivo de vainilla.

Endophytes are microorganisms that grow inside plant tissues without causing symptoms of disease. Those roots are associated with, among others, potential benefits in the defense against pathogens and increased nutrient availability. In the present study, endophytes from roots of orchids of the genus Vanilla in wild state were isolated, in order to determine their effect on plant growth of V. planifolia when inoculated into the substrate. The results showed that variables such as biomass, root length and height of the plant are affected by the inoculation of these endophytes. The effectiveness of these fungi on the plant protection or growth stimulation contributes to the generation of tools for the use of bio-inoculants. This will reduce the use of chemical inputs and promote environmentally friendly practices in farming systems of vanilla.