Acta Biológica Colombiana

Tropical Endophytic Fungi: Current Knowledge and Perspectives

Los organismos endófitos, particularmente los hongos, han recibido una creciente atención en los años recientes. Este grupo de microrganismos vive asintomáticamente dentro de tejidos vegetales sanos, y ha mostrado poseer un gran potencial económico en áreas como la agronomía y la medicina. También se han usado como grupo modelo para estudiar aspectos teóricos de la ecología de comunidades y de la interacción planta microorganismo. En la presente revisión se ha recopilado la literatura existente acerca de los hongos endófitos tropicales, y se analiza comparativamente con algunos trabajos de zonas templadas. Se discuten algunos de los aspectos más relevantes y promisorios en este sistema simbiótico y se hacen recomendaciones acerca de tópicos particulares hacia los que debe dirigirse la investigación en este campo.

Endophytic microorganisms are symptomless inhabitants of plant tissues. This group is receiving a growing attention due to its potential in fields as varied as agronomy and medicine. Some more basic aspects of science, such as ecology of communities and plantmicrobe interactions have also been studied in this group. This review emphasizes on current literature about tropical endophytes and work in this theme is compared with those developed in temperate zones when appropriate. The most important ecological aspects of this system are discussed, and recommendations about the future directions of research in this field are done, especially those related to the use of endophytes as a model group in modern biology.

Limitations of Cassava Bacterial Blight: New Advances

La yuca (Manihot esculenta) constituye la base de la alimentación de más de 600 millones de personas en el mundo. Una de las principales limitaciones de este cultivo es la bacteriosis vascular, ocasionada por la bacteria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). Este artículo revisa el conocimiento actual acerca de la interacción Xanthomonasyuca. Se presentan estudios recientes llevados a cabo sobre la diversidad y dinámica de las poblaciones de Xam empleando diferentes estrategias moleculares. Se describen los diferentes métodos desarrollados para la detección y diagnóstico de la bacteria en plantas y semillas de yuca y su contribución para reducir el impacto de la enfermedad. Se presentan los estudios encaminados a comprender los mecanismos moleculares y los genes responsables en la resistencia de la yuca a la bacteriosis vascular incluyendo los últimos avances obtenidos gracias a la aplicación de estrategias de genómica funcional. El conocimiento adquirido en los últimos años en este patosistema permitirá desarrollar mejores estrategias para el manejo de la enfermedad así como desarrollar a corto plazo variedades de yuca resistentes a la bacteriosis lo que contribuiría a resolver uno de los principales problemas de los productores pobres de yuca y le abriría un horizonte promisorio al cultivo de la yuca en el mundo.

Cassava (Manihot esculenta), a starchy root crop, constitutes the source of alimentation for over 600 million people worldwide. Cassava Bacterial Blight (CBB) is caused the bacterium Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). This review will focus on the current knowledge on the molecular cassava-Xam interaction. We will present the different molecular techniques developed to assess the genetic diversity and dynamics of Xam populations. We will also present different methods developed for detecting the pathogen in vegetative planting materials and true seeds and their contribution to reduce the impact of the disease. We will review different studies conducted to gain a better understanding on the molecular mechanisms and the genes involved in the cassava bacterial resistance, including the recent advances obtained using functional genomics. The acquired knowledge in the last years for this pathosystem will help to establish better disease control strategies and generate, in a short term, resistant cassava varieties contributing to solve one of the main problems of poor cassava farmers and this effort will open a new horizon to the cassava crop in the world.

Daily Periodicity of Microinvertebrate Drift and Organic Matter in a Tropical Mountain Stream, Nariño, Colombia

La presente contribución describe la variación de la deriva de macroinvertebrados acuáticos y de materia orgánica particulada gruesa (MOPG) durante un ciclo diario en dos tramos de un río de la vertiente occidental de la cordillera occidental en el departamento de Nariño, Colombia. Se colectaron un total de 1.012 individuos (abundancia total) de los cuales el taxón de mayor abundancia correspondió a Ephemeroptera con 422 individuos. La densidad de deriva de macroinvertebrados acuáticos en el primer tramo (río de primer orden) fue mayor en horas del día y la deriva de MOPG fue mayor en horas de la noche. La densidad de deriva de macroinvertebrados acuáticos en el segundo tramo (río de segundo orden) fue mayor en horas de la noche y la deriva de MOPG fue mayor en horas de la mañana. Con el objeto de aproximarnos al río como un sistema de interacciones causales entre el medio físico y las comunidades y entre los organismos que las conforman, interpretamos nuestras observaciones en el marco de referencia de la teoría de ecosistemas que presentan vigencia en la actualidad.

The present contribution describes the variation of aquatic macroinvertebrates drift and coarse particulate organic matter (MOPG) during a daily cycle in two stream sections of the western mountain range in Nariño, Colombia. A total of 1012 individuals were collected (total abundance). The greater abundance corresponded to Ephemeroptera with 422 individuals. Drift density of aquatic macroinvertebrates in the first section (first order river) was superior in hours of the day and the drift of MOPG was larger at night. The drift density of aquatic macroinvertebrates in the second section (second order river) was superior at night and the drift of MOPG was larger in the morning. Approaching the river as a system of causal interactions between the physical envrionment and the communities and between the organisms that conform them, we within the framework interpreted our observations of reference to the current theory of ecosystems present/display.

Time of Stablishment of Pastures and Their Relationship with Arbuscular Mycorrhiza in Hilly Terrain and Fertile Valley

El presente trabajo fue realizado para evaluar el efecto del tiempo (05 años, 510 años y más de 10 años) de establecimiento de pasturas de Brachiaria sp. sobre las poblaciones de hongos de micorriza arbuscular (HMA), su distribución de esporas, géneros, longitud de micelio extramatrical, colonización radical por HMA y otros hongos, en sistemas donde previamente existían bosques, en paisajes de loma y vega en Florencia, Caquetá, Colombia. Cualquiera que sea la edad de establecimiento de la pastura, predominan los géneros Glomus y Acaulospora; el cambio de la cobertura requiere de un periodo de más de diez años para que diferentes especies de HMA puedan recolonizar, adaptarse y diversificarse. En loma, la relación de Brachiaria sp. con los HMA disminuye con la edad, especialmente después de diez años; en vega se mantiene media y estable (2150 %), mientras la colonización radical por hongos diferentes a los HMA se incrementa, mostrando posiblemente un mecanismo de competencia por el espacio radical, o una acción conjunta. Finalmente, el micelio extramatrical y las esporas en loma y vega siguen tendencias variables (incremento, descenso o estabilidad) con la edad.

The subject of this research was to evaluate the effect of the time of establishment (05 years, 510 years, and more than 10 years.) of pastures of Brachiaria sp. over the Arbuscular Mycorrhizal Fungal populations (AMF): genus and spore distribution, length of extramatrical mycelia, root colonizations by AMF and septate fungi; the pastures resulting from fragmentation of the tropical rainforest with valley and hilly landscapes at Florencia, Caquetá, Colombia. Whichever the age of pasture, the genera Glomus and Acaulospora predominate; the change of coverage require more than ten years for different species of MAF to recolonize, adapt and diversify. In hilly terrain, the Brachiaria spMAF relationship decrease with time, specially after ten years of establishment; in valley landscapes the relationship is medium and homogeneous (2150%), while the root colonization by septate fungi increased, showing possibly a competitive mechanism by root space or a cooperative activity. Finally, the extramatrical mycelia and spores in any landscape had a variable behavior (increase, decrease or stability) with time.

**Polygalacturonase Activity in Yellow Pitaya Peel (Acanthocereus pitajaya)**

Se determinó la actividad poligalacturonasa en corteza de pitaya amarilla (Acanthocereus pitajaya). El buffer fosfato de sodio 20 mM pH 7,0 con NaCl 0,5 M se constituyó en el sistema más efectivo para la extracción. Se obtuvieron valores óptimos de actividad a pH 5,0 en buffer citratos, a una temperatura de 40 °C. Los valores de KM y VMÁX hallados para esta enzima fueron 2,9 mg ácido poligalacturónico/ml y 0,076 nmol de azúcares reductores/s, respectivamente. Los resultados muestran que la poligalacturonasa está vinculada con el ablandamiento de este fruto.

Polygalacturonase activity was determinated in yellow pitaya fruit (Acanthocereus pitajaya). Protein concentrations and activities of the enzyme in the extracts were determined. Buffer sodium phosphate 20 mM pH 7,0 with NaCl 0,5 M was the most effective extraction system. The enzyme exhibited optimum activity at pH 5,0 in buffer citrate at 40 °C. The KM of the enzyme was 2.9 mg/mL for polygalacturonic acid and VMÁX of 0.076 nmol of reducing groups/s. Results show that polygalacturonase is related with softening on yellow pitaya fruit.

New Perspectives to Study the Biomass Allocation and its Relationship with the Functioning of Plants in Neotropical Ecosystems

Cómo responden las plantas a la variabilidad en la disponibilidad de los recursos abióticos, es un tema central en estudios de fisiología ecológica. Varios modelos de partición óptima han sugerido un balance funcional en la biomasa asignada al vástago y la raíz con la siguiente predicción: "las plantas cambiarían su asignación de biomasa hacia el vástago si la ganancia de carbono de la parte aérea de la planta es afectada por un nivel bajo de recursos sobre el suelo, tal como luz o CO2. Igualmente, las plantas cambiarían su asignación hacia la raíz si el nivel de los recursos del suelo es bajo, tal como nutrientes y agua". Estos cambios en la asignación pueden ser considerados como adaptativos, ya que permiten a la planta capturar más de aquel recurso que limita fuertemente su crecimiento. En este trabajo, discutimos algunos esquemas metodológicos que a través de la descripción y análisis de la asignación de biomasa pretenden probar dicha predicción. Enfatizamos que la conclusión extraída en contra o a favor de la predicción se fundamenta en la interpretación del término plasticidad, conllevando recientemente al uso de metodologías que sugieren que la predicción no se cumple en respuesta a la disponibilidad de algunos recursos. Proponemos la utilización de un protocolo de investigación para estudiar los patrones de asignación de biomasa y sugerimos una metodología para cuantificar la plasticidad de diferentes genotipos desde un punto de vista discreto.

How plants respond to variation in the availability of abiotic resources is a central research topic in physiological ecology. Several optimal partitioning models have suggested a functional balance in the biomass allocated to the shoot and root with the following prediction: "plants shift their allocation towards shoots if the carbon gain of the shoot is impaired by a low level of aboveground resources, such as light and CO2. Similarly, plants shift allocation towards roots at a low level of belowground resources, such as nutrients and water". These shifts could be seen as adaptive, as they enable the plant to capture more of those resources that most strongly limit plant growth. Some methodological frameworks pretend to prove this prediction trough the description and analysis of biomass allocation, these are discussing here. We emphasize that the conclusion in favor or against of this prediction is due to interpret in different ways the plasticity term. The last have induced to use methodologies which are suggesting that the prediction not be fulfilled in response to the availability of some resources. We propose the utilization of a research protocol to study biomass allocation patterns and suggest a methodology to quantify the plasticity of different genotypes from a discrete viewpoint.

New Records of Bee Genera (Hymenoptera: Apoidea) from Caolombia

Se registran por primera vez para Colombia los géneros de abejas solitarias Lophothygater Moure y Michener (Apidae, Eucerini) y Tapinotaspoides Moure (Apidae, Tapinotaspidini). Estos géneros solo se conocían del centro de la Amazonía brasileña, Argentina y Paraguay, respectivamente.

The solitary bee genera Lophothygater Moure y Michener (Apidae, Eucerini) and Tapinotaspoides Moure (Apidae, Tapinotaspidini) are reported from northern Colombia for the first time. These genera were previously known from the central Brazilian Amazonian and Argentina and Paraguay, respectively.

Plasmodesmata: Structure and Function

Los plasmodesmos son canales que atraviesan la membrana y la pared celular. Estos canales especializados y no pasivos, actúan como compuertas que facilitan y regulan la comunicación y el transporte de sustancias como agua, nutrientes, metabolitos y macromoléculas entre las células vegetales. En los últimos años, una nueva visión sobre estos canales ha surgido y, estudios han demostrado que los plasmodesmos son más complejos de lo que anteriormente se pensaba. En esta nota, se pretende exponer el conocimiento actual sobre dichas estructuras, enfocándonos en su estructura y función.

Plasmodesmata are channels that transverse the cell wall and membrane. These specialized and non passive channels act like gates that facilitate and regulate both communication and transportation of molecules such as water, nutrients, metabolites and macromolecules between plant cells. In the last decade a new point of view of plasmodesmata has emerged, and studies have demonstrated that these channels are more complex. In this brief note, we pretend to expose the actual knowledge of plasmodesmata, focusing on their structure and function.