Acta Biológica Colombiana

UNRAVELING THE MOLECULES HIDDEN IN THE GRAY SHADOWS OF QUANTITATIVE DISEASE RESISTANCE TO PATHOGENS

ABSTRACT One of the most challenging questions in plant breeding and molecular plant pathology research is what are the genetic and molecular bases of quantitative disease resistance (QDR)?. The scarce knowledge of how this type of resistance works has hindered plant breeders to fully take advantage of it. To overcome these obstacles new methodologies for the study of quantitative traits have been developed. Approaches such as genetic mapping, identification of quantitative trait loci (QTL) and association mapping, including candidate gene approach and genome wide association studies, have been historically undertaken to dissect quantitative traits and therefore to study QDR. Additionally, great advances in quantitative phenotypic data collection have been provided to improve these analyses. Recently, genes associated to QDR have been cloned, leading to new hypothesis concerning the molecular bases of this type of resistance. In this review we present the more recent advances about QDR and corresponding application, which have allowed postulating new ideas that can help to construct new QDR models. Some of the hypotheses presented here as possible explanations for QDR are related to the expression level and alternative splicing of some defense-related genes expression, the action of "weak alleles" of R genes, the presence of allelic variants in genes involved in the defense response and a central role of kinases or pseudokinases. With the information recapitulated in this review it is possible to conclude that the conceptual distinction between qualitative and quantitative resistance may be questioned since both share important components.

RESUMEN Una de las preguntas más desafiantes del fitomejoramiento y de la fitopatología molecular es ¿cuáles son las bases genéticas y moleculares de la resistencia cuantitativa a enfermedades?. El escaso conocimiento de cómo este tipo de resistencia funciona ha obstaculizado que los fitomejoradores la aprovecharlo plenamente. Para superar estos obstáculos se han desarrollado nuevas metodologías para el estudio de rasgos cuantitativos. Los enfoques como el mapeo genético, la identificación de loci de rasgos cuantitativos (QTL) y el mapeo por asociaciones, incluyendo el enfoque de genes candidatos y los estudios de asociación amplia del genoma, se han llevado a cabo históricamente para describir rasgos cuantitativos y por lo tanto para estudiar QDR. Además, se han proporcionado grandes avances en la obtención de datos fenotípicos cuantitativos para mejorar estos análisis. Recientemente, algunos genes asociados a QDR han sido clonados, lo que conduce a nuevas hipótesis sobre las bases moleculares de este tipo de resistencia. En esta revisión presentamos los avances más recientes sobre QDR y la correspondiente aplicación, que han permitido postular nuevas ideas que pueden ayudar a construir nuevos modelos. Algunas de las hipótesis presentadas aquí como posibles explicaciones para QDR están relacionadas con el nivel de expresión y el splicing alternativo de algunos genes relacionados con la defensa, la acción de "alelos débiles" de genes R, la presencia de variantes alélicas en los genes implicados en la respuesta de defensa y un papel central de quinasas o pseudoqinasas. Con la información recapitulada en esta revisión es posible concluir que la distinción conceptual entre resistencia cualitativa y cuantitativa puede ser cuestionada ya que ambos comparten importantes componentes.

Modification of Lotic Environments for Open Pit Coal Extraction: Effects on Biota and Recommendations

RESUMEN La minería a cielo abierto de carbón posibilitará una serie de modificaciones a diferentes ambientes lóticos en Colombia. En este artículo analizamos el caso de una mina de carbón a cielo abierto ubicada en el departamento de La Guajira, Colombia, centrándonos en el estado de conocimiento de la ictiofauna, los potenciales efectos de las modificaciones sobre las comunidades acuáticas y la efectividad de las medidas de restauración/compensación. Para valorar el estado del conocimiento de la ictiofauna, revisamos bibliografía pertinente y utilizamos el estimador de riqueza de especies ICE. Para identificar los potenciales efectos de las modificaciones sobre la biota acuática y la efectividad de las medidas de restauración/compensación realizamos una revisión bibliográfica. Encontramos que cerca del 42 % de las especies de peces de la cuenca del río Ranchería y del área de concesión minera aún son desconocidas. Además, estudios relacionados indican que las transformaciones afectarán de manera negativa las características físicas de los cauces y, en consecuencia, la estructura y función de la biota acuática. Aunque aconsejamos la no intervención de los cuerpos de agua, planteamos algunas recomendaciones bajo un escenario de intervención, como realizar investigación abordando diferentes facetas de la biodiversidad, publicación de los resultados en medios arbitrados, acceso público a los datos, entre otras. Concluimos que si prevalece el beneficio económico derivado de la explotación de carbón sobre la preservación de los ambientes acuáticos habrá una pérdida de funciones y servicios ecológicos indispensables para el ser humano y el equilibrio del ecosistema.

ABSTRACT Open coal mining will cause a series of modifications to different lotic environments in Colombia. In this paper we analyzed the case of an open pit coal mine located in the Department of La Guajira, Colombia, focusing on the state of knowledge of the ichthyofauna, the potential effects of modifications on aquatic communities and the effectiveness of restoration/compensation measures. To assess the state of knowledge ofthe ichthyofauna, we reviewed relevant literature and used the ICE species richness estimator. To identify the potential effects of the modifications on aquatic biota and the effectiveness of the restoration/compensation measures, we carried out a literature review. We found that about 42 % of the fish species in the Ranchería river basin and the mining concession area are still unknown. Furthermore, related studies indicate that the modifications will negatively affect the physical characteristics of the channels and consequently, the structure and function of the aquatic biota. Although we advise the non-intervention of the lotic systems, we propose some recommendations under an intervention scenario, such as conducting research addressing different facets of biodiversity, publication of results in refereed journals, public access to data, among others. We concluded if the economic benefit derived from coal mining prevails over the aquatic environments preservation there will be a loss of functions and ecological services that are indispensable for the human well-being and the ecosystem balance.

RESPONSE TO in vitro SALT STRESS IN SUGARCANE IS CONDITIONED BY CONCENTRATION AND CONDITION OF EXPOSURE TO NaCI

ABSTRACT Salinity is one of the major environmental stress factors that affect crop productivity, as well as interfering with plant growth and development, resulting in reduced production quality. Given this, we highlight the importance of research in response to plants subjected to salt stress in order to assess the physiological and biochemical behavior of genotypes, with the objective of selecting the more tolerant. One way to ensure the uniformity of the response of the plants is through in vitro cultivation, which allows control of the cultivation conditions. Therefore, the objective of this work was to evaluate the response of two commercial varieties of sugar cane exposed to saline stress in different conditions (gradual and abrupt). Two varieties of sugarcane (RB931011 and RB872552) were subjected to in vitro salt stress by NaCl (56 mM and 112 mM), either gradually or suddenly. The responses of the enzymatic antioxidant system (catalase, peroxidases and ascorbate peroxidase) and free proline, as well as the Na+ and K+ contents, were assessed 30 days after the beginning of the treatments. Differences were observed in the responses of the varieties as a function of the induction mode of salt stress, graded or by shock, rather than as a function of the NaCl concentrations in the culture medium. The stress response is therefore conditioned not only by salt concentration, but also by the form of exposure to salt.

RESUMEN La salinidad es uno de los principales factores de estrés ambiental, además de interferir en el crecimiento de las plantas perjudica directamente la producción agrícola. En ese contexto, se destaca la importancia de investigaciones direccionadas a la respuesta de las plantas sometidas al estrés salino, con el fin de evaluar el comportamiento fisiológico y bioquímico con el objetivo de seleccionar genotipos tolerantes a dicha condición. Una de las técnicas más utilizadas para uniformizar la respuesta de las plantas a una condición en particular es el cultivo de tejidos in vitro. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta de dos variedades comerciales de caña de azúcar (RB931011 e RB872552) expuestas a estrés salino con NaCl (56 mM e 112 mM) en diferentes condiciones, gradual y abrupta. Las respuestas del sistema antioxidante enzimático (catalasa, peroxidasa y ascorbato peroxidasa) y prolina libre, asi como las concentraciones de Na+ e K+ fueron evaluadas 30 días después del inicio de los tratamientos. Fueron observadas diferencias en la respuesta de las variedades en función del modo de inducción del estrés salino, graduado o abrupto, y no solo en función de las concentraciones de NaCl en el medio de cultivo. La respuesta al estrés es condicionada no solo por la concentración de sal sino también por la forma de exposición al medio salino.

Molecular Identification of Potyviruses Infecting Potato Plots in Eastern Antioquia (Colombia)

RESUMEN Los potyvirus son uno de los grupos de virus más limitantes en los cultivos de papa (Solanum tuberosum y S. phureja) en el mundo, siendo PVY, PVV y PVA las especies más prevalentes. En este trabajo se evaluó la presencia de estos potyvirus en cuatro lotes de S. tuberosum cv. Diacol-Capiro y cuatro lotes de S. phureja cv. Criolla-Colombia ubicados en el oriente de Antioquia, analizando la cápside viral mediante RT-PCR/secuenciación Sanger y secuenciación de nueva generación (NGS) para S. tuberosum. Los resultados indicaron la ocurrencia de los potyvirus PVY y PVV en las muestras de S. tuberosum y S. phureja, respectivamente; siendo detectadas mediante cebadores específicos la presencia de tres diferentes cepas de PVY (PVYN, PVYNTN y PVY°) en la región de estudio. Este hallazgo fue confirmado por NGS, obteniendo las secuencias completas de los genomas de estas tres cepas, lo que representa el primer reporte de PVYO en Colombia. Por su parte, los análisis de secuencias de la región CP de PVV indicaron niveles de identidad superiores a 99% con respecto a aislamientos del linaje PVVPhu reportado previamente en Antioquia. Estos hallazgos evidencian la necesidad de ajustar los sistemas de detección de virus en los programas de certificación de tubérculo-semilla de papa adelantados en el país.

ABSTRACT Potyviruses are one of the most limiting viruses for the potato (Solanum tuberosum and S. phureja) production worldwide, being PVY, PVV and PVA the most prevalent species. In this work, we tested the presence of these viruses in four commercial S. tuberosum cv. Diacol-Capiro and S. phureja cv. Criolla-Colombia plots in eastern Antioquia using RT-PCR and Sanger sequencing of the coat protein (CP) region, as well as next generation sequencing (NGS) for S. tuberosum samples. Our results revealed the presence of a PVV strain infecting S. phureja with high sequence identity (>99%) to lineage PVVPhu previously reported in Antioquia. Three strains of PVY (PVYN, PVYNTN and PVY°) were found to infect S. tuberosum. The presence of these three PVY strains was confirmed by NGS, allowing the assembly of their complete genomes. This is the first report of the full genome sequence of PVYo strain in Colombia. These findings highlight the need to adjust the tuber-seed certification programs currently implemented in the country.

POTENTIALLY HARMFUL CYANOBACTERIA IN OYSTER BANKS OF TÉRMINOS LAGOON, SOUTHEASTERN GULF OF MEXICO

ABSTRACT Cyanobacteria inhabit hypersaline, marine and freshwater environments. Some toxic and non-toxic species can form harmful blooms. The aim of this study was to identify potentially harmful cyanobacterial species in the oyster banks of Términos Lagoon, the southeastern Gulf of Mexico. Six sample sites (up to 2-m depth) were monitored monthly from August 2012 to September 2013. Water temperature, salinity, pH, dissolved oxygen saturation (% DO), inorganic nutrients and abundance of cyanobacteria were determined. Temperature and salinity were characterized by marked seasonal differences (26.8 to 30.6 °C and 6.1 to 19.5, respectively). The pH values (ranging from 7.1 to 8.4) and the % DO (88.4 to 118.2 %) suggest a predominance of photosynthetic activity in the windy season (October-February). Elevated nutrient contents are associated with the period of increased river discharge, determined by water circulation and biogeochemical processes. Fourteen taxa were identified, of which Anabaena sp., Merismopedia sp., Oscillatoria sp. and Cylindrospermopsis cuspis produced blooms. Cyanobacterial abundances were on the order of magnitude of 106 cells L-1 in October 2012 at stations S1-S6, with an average value of 3.2x105 cells L-1 and a range of 2000 to 3.1x106 cells L-1 throughout the study period; however, they showed a remarkable absence during the windy season (October to January). Anabaena sp. and C. cuspis reached abundances of 1.9x106 and 1.3x106 cells L1, respectively. The latter caused the temporary closure of oyster Crassostrea virginica harvesting for 15 days in October 2012.

RESUMEN Las cianobacterias habitan en ambientes hipersalinos, marinos y de agua dulce. Algunas especies tóxicas y no tóxicas pueden formar florecimientos nocivos. El objetivo de este estudio fue identificar las especies de cianobacterias potencialmente nocivas en los bancos ostrícolas de laguna de Términos, sureste del Golfo de México. Seis sitios de muestreo (hasta 2 m de profundidad) fueron monitoreados mensualmente de agosto de 2012 a septiembre de 2013. Se midió la temperatura del agua, salinidad, pH, saturación de oxígeno, nutrientes inorgánicos y abundancia de cianobacterias. La temperatura y la salinidad se caracterizaron por marcadas diferencias estacionales (26,8 a 30,6 °C y 6,1 a 19,5, respectivamente). Los valores de pH (de 7,1 a 8,4) y la saturación de oxígeno disuelto (de 88,4 a 118,2 %) sugieren un predominio de la actividad fotosintética en la temporada de nortes (octubre-enero). Las concentraciones elevadas de los nutrientes están asociados al periodo de mayor descarga de los ríos, determinados por la circulación y los procesos biogeoquímicos. Se identificaron 14 taxa, de los cuales Anabaena sp., Merismopedia sp., Oscillatoria sp. y Cylindrospermopsis cuspis formaron florecimientos. Las abundancias de cianobacterias fueron del orden de magnitud de 106 células L-1 en octubre de 2012 en las estaciones S1-S6, con un valor promedio de 3.2x105 células L-1 y un rango de 2000 a 3.1x106 células L-1 a lo largo del periodo de estudio. Sin embargo, mostraron una ausencia notable durante la temporada de nortes (octubre a enero). Anabaena sp. y C. cuspis alcanzaron abundancias de 1.9x106 y 1.3x106 células L-1, respectivamente. Este último causó el cierre temporal de la colecta del ostión Crassostrea virginica durante 15 días en octubre de 2012.

SPATIAL RICHNESS PATTERNS OF SOFT-BOTTOM FISH IN THE COLOMBIAN CARIBBEAN CONTINENTAL SHELF AND SLOPE

ABSTRACT This study presents a spatial analysis of species richness of soft-bottom bony and cartilaginous fish species in the Colombian Caribbean. The dataset consisted of 625 species distributed among 15651 georeferenced occurrences. The global richness completeness analysis suggests that the list is close to completion but that probably more species await being registered at greater depths. In spatial terms, our knowledge of fish richness remains incomplete as none of the spatial units, in which the general area was divided reached 100 % completeness and few reached 70 % or higher completeness probably due to the incidence of numerous rare species. The Guajira, Palomino, Tayrona and Golfo de Salamanca zones, displayed the highest observed and predicted richness. The Galerazamba, Arco (coralline archipelago) and Arboletes zones were predicted to have high species richness. In view of the results, marine protected areas need to be expanded to include soft-bottom habitats. Future research efforts should focus on the high species richness areas observed and predicted and surveys should include more extensively depth locations.

RESUMEN Este estudio presenta un análisis espacial de la riqueza de especies de peces óseos y cartilaginosos de fondos blandos del Caribe Colombiano. El conjunto de datos consiste de 625 especies distribuidas en 15651 registros georeferenciados. El análisis de completitud global de riqueza sugiere que la lista está próxima a estar completa pero que probablemente mas especies están pendientes de ser registradas a mayores profundidades. En términos espaciales el conocimiento de la riqueza de especies se mantiene incompleto ya que ninguna de las unidades espaciales en que el área general fue dividida, alcanzo el 100 % de completitud y pocas alcanzaron el 70 % o mas, probablemente debido a la influencia de muchas especies raras. Las zonas Guajira, Palomino, Tayrona y el Golfo de Salamanca mostraron la mayor riqueza observada y esperada. Para las zonas Galerazamba, Arco (archipiélago coralino) y Arboletes se predice alta riqueza de especies. En vista de los resultados, las áreas marinas protegidas deben expandirse para incluir hábitats de fondos blandos. Esfuerzos futuros de investigación deben enfocarse en las áreas de alta riqueza de especies tanto observada como esperada e incluir más extensamente localidades profundas.

Comparative Leaf Anatomy of Gaiadendron punctatum and Tripodanthus belmirensis (LORANTHACEAE)

RESUMEN Se describe la anatomía foliar de las especies Gaiadendron punctatum y Tripodanthus belmirensis, al objeto de estudiar posibles caracteres que permitan una identificación precisa de estos dos géneros de la familia Loranthaceae, de hábito arbustivo o arbóreo. Las muestras se procesaron y sometieron a tinción con técnicas clásicas para su observación al microscopio óptico. Ambas especies presentaron similitudes como una epidermis monoestratificada y estomas de tipo rubiáceo. Sin embargo, se observó una composición anatómica claramente diferenciada en aspectos como el mesófilo, forma y ubicación de las células epidérmicas y la presencia de acumulaciones de súber en G. punctatum o idioblastos abundantes en T. belmirensis. Se construyó una clave dicotómica para la determinación de especies con base en caracteres anatómicos de la hoja entre las especies del género Tripodanthus y G. punctatum, además se discute brevemente el uso de caracteres anatómicos en la determinación y soporte de entidades taxonómicas diferenciables dentro de la familia Loranthaceae.

ABSTRACT Leaf anatomy of Gaiadendron punctatum and Tripodanthus belmirensis species is described with the aim of exploring possible characters that allow a precise identification of these two genera, characterized by tree or shrub habit, belonging to Loranthaceae family. Samples were processed and stained with routine techniques for observation on optical microscope. Both species showed similarities, such as one-layered epidermis and rubiaceous type stomata. However, a different anatomic composition was observed in aspects such as: mesophyll, position and shape of epidermic cells and presence of suber accumulations in G. punctatum, or numerous idioblasts in T. belmirensis. A dichotomous key was constructed for species determination based on anatomical leaf characters, between the species of genus Tripodanthus and G. punctatum. Furthermore, the use of anatomical characters in determination and support of distinguishable taxonomical entities inside Loranthaceae is also briefly discussed.

Efficiency of Pollination by Orphan Colonies of Bombus atratus (Hymenoptera: Apidae) in Strawberry (Fragaria x ananassa) in Greenhouse

RESUMEN En Colombia la fresa se ha convertido en un cultivo de interés económico debido a la creciente demanda en el mercado extranjero en la última década. La mayoría de plantaciones son a campo abierto y no usan esquemas de polinización para mejorar la calidad de producción. La polinización con abejorros mejora la calidad de los frutos, aunque estos se producen mediante polinización espontánea. La especie nativa Bombus atratus ha sido reconocida como un polinizador eficiente de cultivos hortofrutícolas colombianos bajo invernadero. El presente estudio evaluó la eficiencia de polinización de dos colonias huérfanas en la calidad de los frutos de las variedades camino real y ventana sembrados bajo invernadero en Cajicá-Colombia. Se embolsaron los botones para obtener los frutos producidos espontáneamente y ser comparados con los frutos provenientes de la visita de obreras de B. atratus. Se encontró que la visita de las obreras mejoró la calidad de los frutos en las variables, calibre (35 % y 31 %), longitud (28 % y 19 %), peso fresco (103 % y 90 %), peso seco (126 % y 145 %) y número de semillas (55 % y 81 %) para las variedades Camino Real y Ventana respectivamente. A partir de las observaciones realizadas, se determinó que el recurso floral utilizado por las obreras de B. atratus fue el néctar y se hacen recomendaciones sobre su uso en este cultivo.

ABSTRACT In Colombia the strawberry has become a crop of economic interest due to the growing demand in the foreign market in the last decade. Most plantations are open fields and do not use pollination strategies to improve the production quality. Pollination with bumblebees improves the quality of the fruits, although these are produced by spontaneous pollination. The native species Bombus atratus has been recognized as an efficient pollinator of Colombian horticultural crops under greenhouse. The present study evaluated the pollination efficiency of two orphan colonies in the quality of the fruits of the "Camino real" and "Ventana" cultivars planted under a greenhouse in Cajicá-Colombia. The buttons were excluded to obtain the fruits produced spontaneously and to be compared with the fruits coming from the visit of workers of B. atratus. It was found that the visit of the workers improved fruit quality in the features: caliber (35 % and 31 %), length (28 % and 19 %), fresh weight (103 % and 90 %), dry weight 126 % and 145 %) and number of seeds (55 % and 81 %) for the cultivar "Camino Real" and "Ventana" respectively. From the observations made, it was determined that the floral resource used by the workers of B. atratus was the nectar and recommendations are done about on its use in this crop.

Integration, Viral Charge and E2 mRNA Levels in the Progresion of Intraepitelial Cervical Lesions

RESUMEN Entre las lesiones intraepiteliales escamosas cervicales (LIE) es importante distinguir aquellas asociadas con mayor riesgo de cáncer de cuello uterino. El objetivo de este trabajo fue evaluar si los niveles de expresión de E2 del VPH16 en mujeres con LIE y con evidencia de integración viral se asocian con el grado de la lesión. Se analizaron 109 cepillados cervicales positivos para VPH 16 provenientes de 19 mujeres sin LIE, 45 mujeres con LIE de bajo grado (LIEBG) y 45 mujeres con LIE de alto grado (LIEAG). Se cuantificó el número de copias de ARNm de E2 y de los genes E2 y E6 mediante PCR en tiempo real para determinar la carga viral (E6) y la proporción E2/E6 para evaluar la integración viral. Se encontraron frecuencias similares de expresión de E2 en LEIBG y LEIAG 15/45 (33 %), la frecuencia en mujeres sin lesión fue menor 3/19 (15,8 %), todos los casos en los que se observó expresión del gen E2 tenían mezcla de ADN viral episomal e integrado. La carga viral aumentó significativamente a mayor grado de la lesión (ρ =0,049), mientras que la proporción E2/E6 disminuyó (ρ=0,049). El análisis ROC mostró una baja capacidad de los tres parámetros virales para distinguir entre lesiones de bajo y alto grado. En conclusión, aunque las lesiones con presencia de ADN viral mixto e integrado y expresión de E2 podrían estar en menor riesgo de progresión, y la carga viral y la integración se relacionaron con mayor gravedad de la lesión, su valor clínico como biomarcadores de LEIAG es limitado.

ABSTRACT It is important to distinguish among squamous intraepithelial lesions (SIL) those associated with increased risk cervical cancer. Our aim was to evaluate if the expression level of gen E2 in women with SIL and evidence of viral integration is associated to the grade of lesion. Cervical scrapes HPV16 positive from 19 women with normal histology, 45 women with low-grade SIL (LSIL) and 45 women with high-grade SIL (HSIL) were analyzed. Real-time PCR was used to quantify the mRNA of E2 and E2 and E6 genes to calculate viral load (E6) and the ratio E2/E6 to assess viral integration. Similar frequencies of E2 expression were found in LSIL and HSIL15/45 (33 %), the frequency in women without SIL was lower 3/19 (15.8 %), and all cases with E2 gene expression had mixed episomal and integrated viral DNA. The viral load increased significantly with the grade of SIL (ρ= 0.049), while E2/E6 ratio decreased (ρ=0.049). The ROC analysis showed low capacity of the three viral parameters analyzed to distinguish between low and high grade SIL. In conclusion although SIL with mixed and integrated viral DNA with E2 expression could be at lower risk of progression, and viral load and integration were associated with higher severity of the lesion, its clinical value as biomarkers of HSIL is limited.

CURRENT STATE OF Pucciniales IN PÁRAMOS OF ANTIOQUIA (COLOMBIA) ON THE Cyperaceae FAMILY

RESUMEN Este trabajo tiene como objetivo presentar los Pucciniales encontrados en páramos de Antioquia sobre la familia Cyperaceae. Fueron realizadas colecciones de plantas parasitadas por Pucciniales en páramos del departamento de Antioquia en altitudes desde los 2800 hasta 4050 m s.n.m.; de los 136 materiales colectados, un total de 18 correspondieron a la familia Cyperaceae. Los estados espóricos se observaron bajo el estereomicroscopio permitiendo tener información sobre los soros y a partir de allí se realizaron micropreparados en lactoglicerina mediante raspados o cortes a mano alzada, se hicieron 40 mediciones de cada una de las estructuras encontradas al microscopio y con una cámara digital acoplada a este se tomaron las microfotografías. Entre los resultados obtenidos destacan la descripción de la nueva especie Puccinia sonsonensis; el primer registro para Colombia de Puccinia caricina, Puccinia dioicae y Puccinia cephalotes y se registran por primera vez especies del género Carex parasitadas por roya en Colombia. Los resultados proveen un argumento adicional sobre la urgencia de preservación y continuar con los estudios en estas áreas.

ABSTRACT This paper aims to present the Pucciniales found in paramos of Antioquia on the Cyperaceae family. Collections were made of parasitized plants by Pucciniales in páramos of Antioquia Department with altitudes from 2800 to 4050 masl.; of the 136 collected materials, a total of 18 belonged to the Cyperaceae family. The spore states were observed under the stereomicroscope to have information about sori and from there micropreparations were made in lactoglycerin through free-hand sections and scrapings, 40 measurements were made of each of the structures found under the microscope and images were taken with a digital camera coupled. Results obtained include the description of the new species Puccinia sonsonensis; the first registration for Colombia of Puccinia caricina, Puccinia dioicae and Puccinia cephalotes, and first time record of species of the genus Carex parasitized by rust in Colombia. The results provide a additional argument the urgency of preservation and continuous study for such areas.

PHOTOSYNTHETIC RESPONSE TO LOW AND HIGH LIGHT OF CACAO GROWING WITHOUT SHADE IN AN AREA OF LOW EVAPORATIVE DEMAND

ABSTRACT Cacao (Theobroma cacao L.) breeding programmes in Ecuador have focused on obtaining high-yield clones with improved disease resistance. Cacao clones should also have photosynthetic characteristics which support increased productivity. Regarding the weather conditions at the coast of Ecuador, where most of the year there are overcasts and low air evaporative demand, there is the possibility to grow cacao without overhead shade. This study focused on the photosynthetic response at two different photosynthetic photon flux densities (PPFD) of Ecuadorian cacao clones. Seven-year old cacao clones were evaluated: eight clones of Nacional type and two commercial clones (CCN 51 and EET 103), used as controls. All clones showed an increase of 35 % on average in net photosynthetic rate (A)with increasing PPFD from the light saturation point for cacao (i.e. 400 μmol m-2 s-1) to high values (1000 μmol 2 s-1). Such light responsiveness in A has not been reported before. Higher A was associated with higher apparent electron transport rate, while high stomatal conductance was maintained under both PPFD conditions. Under high PPFD, low non-photochemical quenching values were found, suggesting low energy dissipation. All clones showed high maximum quantum yields of PSII (Fv/Fm), suggesting the absence of damage of the photochemical system.

RESUMEN Los programas de mejoramiento de cacao (Theobroma cacao L.) en Ecuador se han centrado en la obtención de clones de alto rendimiento con mayor resistencia a las enfermedades. Estos clones también deben tener características fotosintéticas que apoyen una mayor productividad. En las condiciones climáticas en la costa de Ecuador, donde la mayor parte del año hay alta densidad de nubes y baja demanda evaporativa, existe la posibilidad de cultivar cacao sin sombra. Este estudio se centró en la respuesta fotosintética de clones de cacao del Ecuador en dos diferentes densidades de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD). Se evaluaron diez clones de cacao de siete años de edad: ocho clones de tipo Nacional recientemente desarrollados por el Instituto Nacional de investigaciones Agropecuarias, y dos clones comerciales utilizados como controles (CCN 51 y EET 103). Todos los clones de cacao mostraron un aumento del 35 % en promedio en la tasa fotosintética neta (A) con el incremento del PPFD desde el punto de saturación de luz para el cacao (400 μmol m -2 s -1) hasta valores altos (1000 μmol m -2 s- 1). Dicha respuesta de A a estas condiciones de luz alta no se ha reportado en cacao. La tasa fotosintética neta se asoció con una mayor velocidad aparente de transporte de electrones (J), mientras que la alta conductancia estomática (gs) se mantuvo en ambas condiciones de PPFD. En condiciones de alto PPFD, se encontraron bajos valores del coeficiente de extinción no fotoquímico (NPQ), lo que sugiere una baja disipación de energía, además de presentarse altos rendimientos cuánticos máximos de PSII (Fv / Fm), indicando la ausencia de daño del sistema fotoquímico.

Molecular Identification and Potential Distribution of Terrestrial Amphipod Talitroides topitotum (Crustacea: Amphipoda: Talitridae) in Costa Rica

RESUMEN El anfípodo terrestre, Talitroides topitotum, es un talítrido distribuido mundialmente en regiones subtropicales y templadas, con un amplio rango de distribución altitudinal, temperatura y humedad. Se colectaron y procesaron especímenes desde el año 2012 al 2016, mediante remoción-filtración de sustratos húmedos. Se identificaron taxonómicamente por características fenotípicas diagnósticas, se determinó su estado de desarrollo y se separaron por sexo. Se extrajo ADN de anfípodos completos, seguido de una PCR de los genes citocromo oxidasa subunidad 1 y del ARN ribosomal de la subunidad 16S. Se obtuvo un árbol filogenético por máxima verosimilitud con un modelo GTR-GAMMA. El análisis de la distribución potencial de T. topitotum se estimó utilizando 19 variables bioclimáticas. En este estudio, se amplía la distribución previamente reportada y en altitudes entre los 1900 a 595 m s.n.m. Se analizaron 39 localidades, en las cuales: 1) Hay presencia de T. topitotum, 2) no hubo presencia de anfípodos terrestres, 3) no hubo presencia de Talitroides sp., pero sí de un anfípodo nativo. La abundancia proporcional de T. topitotum se inclina hacia las hembras adultas, una proporción alta de juveniles y no se detectaron individuos machos. El análisis bioinformático determinó el posicionamiento taxonómico de la especie T. topitotum dentro del agrupamiento de anfípodos terrestres, además, la especie exógena diverge de Cerrorchestia hyloraina demostrando una separación filogenética entre especies, las cuales pueden estar compartiendo hábitats. T. topitotum, según el modelo de máxima entropía, posee una alta capacidad de dispersión y estaría siendo favorecida, en cuanto a su asentamiento y propagación, por elementos climáticos como temperatura, precipitación y humedad, y factores como la altitud. Nuestros hallazgos son relevantes para la toma de decisiones de manejo y monitoreo del desplazamiento de especies nativas de anfípodos terrestres en la región.

ABSTRACT The land-hopper, Talitroides topitotum, is a talitrid amphipod distributed worldwide in subtropical and template regions, with a wide range of altitudinal distribution, temperature and humidity. Specimens were collected and processed since 2012 until 2016, by collection-filtration of wet substrates. Specimens were taxonomically identified using diagnostic phenotypic characteristics, and the developmental stage and sex were recorded. DNA was extracted from whole amphipods, followed by PCR of cytochrome oxidase subunit 1 and ribosomal RNA subunit 16S genes. Partial genetic sequences were obtained and a maximum-likelihood phylogenetic tree was calculated based on a GTR-GAMMA model. The analysis of potential distribution of T. topitotum was estimated using 19 bioclimatic variables. This study extends the previously reported distribution and elevations between 1900 and 595 m a.s.l. Thirty-nine localities were analyzed, where the following categories were registered: 1) T. topitotum is present, 2) terrestrial amphipods are not present, 3) T. topitotum is not present, but the native amphipod is present. The relative abundance of T. topitotum corresponds to adult females, a high proportion ofjuveniles and no males were collected. The bioinformatic analysis established the taxonomic position of T. topitotum within a group of terrestrial amphipods; moreover, the invasive species diverges of Cerrorchestia hyloraina, demonstrating the phylogenetic separation between these species that could be sharing habitats. Based on the model of maximum entropy, T. topitotum shows a high dispersion capacity and its establishment and propagation are been improved by climatic elements such as temperature, precipitation, humidity, and elevation. Our findings are relevant for management policies and monitoring the distribution of native species of terrestrial amphipods in the region.

Leaf and Decomposition of Litter in the Riparian Forests Manantial de Cañaverales, Guajira, Colombia

RESUMEN Se midieron los flujos de materia orgánica aportados por la hojarasca al manantial de Cañaverales (La Guajira, Colombia), durante un período de seis meses (seco y lluvioso). La caída mensual fue de 0,17 t-ha-1mes-1, que extrapolada a un año representó 2,08 t-ha-1-año-1, valor intermedio a los registrados en otros bosques secos tropicales. Se evidenció una correlación significativa entre la caída de hojarasca y la precipitación. Los aportes orgánicos fueron dominados por la fracción foliar (66,61 %), seguidos del material reproductivo (15,92 %), el material leñoso (11,12 %) y misceláneo (6,36 %). La mayor caída de hojarasca foliar se registró para Prosopisjuliflora (1,31 t-ha-1-año1) y la menor caída la presentó Brosimum alicastrum (0,46 t-ha^-año1). Las especies P. juliflora y Anacardium excelsum presentaron los mayores aportes de hojarasca foliar, lo que sugiere que podrían ser especies potenciales para su inclusión en actividades de restauración de zonas con corrientes de agua. P. juliflora fue la especie que presentó mayores tasas de descomposición de hojarasca (0,242 año-1), mientras que la Sterculia apetala fue la más persistente (0,079 año1). Los resultados indican que la caída de hojarasca está condicionada por la composición del bosque y las variaciones climáticas.

ABSTRACT We analyzed the contribution of particulate organic matter to the spring Cañaverales (La Guajira, Colombia) over a period of six months (dry and rainy). The monthly litterfall was 0.17 t-ha-1-month-1, which represented 2.08 t-ha-1-year-1 when extrapolated to one year. This is an intermediate value with respect to others reported from tropical dry forests. The correlation between litter production and precipitation was statistically significant. Litterfall was dominated by the leaf fraction (66.61 %), followed by the reproductive material (15.92 %), the woody (11.12 %) and miscellaneous materials (6.36 %). The highest production of leaf litter was registered for Prosopis juliflora (1.31 t-ha-1 year1) and the lowest for Brosimum alicastrum (0.46 t-ha^year1). P. juliflora and Anacardium excelsum, presented the major contributions of foliar leaf litter, what suggests they could be potential species for inclusion in restoration activities in riparian areas. P. juliflora was the species that presented the highest rates of litter decomposition (0.242 year1), while the Sterculia apetala was the most persistent (0.079 year-1). The results indicate that litterfall and litter decomposition rates depend on forest composition and climatic variations.