Acta Biológica Colombiana

Descriptive Model of Ecological Restoration in Areas Affected by Forest Fires and Invasion of Gorse in Cerros Orientales, Bogotá

RESUMEN Se presenta la trazabilidad del proceso de recuperación de los Bosques Altoandinos de los Cerros Orientales afectados por incendios forestales y retamo espinoso, por medio de modelos conceptuales. Para ello, se revisó información sobre variables meteorológicas, vegetales, sociales e institucionales, que permitieran caracterizar los disturbios y su influencia sobre este ecosistema. En el primer modelo, se describe la afectación total de los Bosques Altoandinos bajo un escenario de incendio forestal y retamo espinoso, donde el componente de vegetación es el principal combustible para la generación y propagación del fuego; las consecuencias del evento van desde la alteración en la generación de servicios ecosistémicos, hasta los cambios en la sucesión ecológica. En el segundo modelo es el de transición, donde se presentan las acciones que deben incluirse para el restablecimiento del ecosistema. Entre ellas se tienen los procesos de restauración ecológica, como el manejo integral del suelo, la recomposición de coberturas vegetales, el manejo y control de especies exóticas y los acercamientos entre las instituciones ambientales y la comunidad. El tercer modelo, hace referencia a un escenario ideal de un ecosistema restaurado, donde todos los componentes han sido restablecidos, hay una sucesión ecológica apropiada y se genera una apropiación de los Cerros Orientales como generadores de bienes y servicios. Finalmente, se proponen una serie de conclusiones que permitirán la generación de modelos para eventuales procesos de restauración, además de pautas para el manejo de especies exóticas y el abordaje de temas interinstitucionales.

ABSTRACT The traceability of the recovery process of The High Andean Forests of the Cerros Orientales affected by forest fires and gorse, through conceptual models is presented. Do this information on meteorological, vegetation, social and institutional variables were reviewed, which has allowed to characterize the disturbances and their influence on this ecosystem. In the first model, the total affectation of High Andean Forests was described under a scenario of forest fire and gorse, where the vegetation component is the main fuel for the generation and propagation of fire; the consequences of the event come from the alteration in the generation of ecosystem services to the changes in the ecological succession. The second model corresponds to the transition model, where the actions that must be included for the restoration of the ecosystem are presented. Among them, there are the ecological restoration processes; such as the integrated management of the soil, the recomposition of vegetation coverage, the management and control of exotic species and the approaches between environmental institutions and the community. The third model refers to an optimum scenario for a restored ecosystem, where all the components have been restored, there is an appropriate ecological succession and an appropriation of the Cerros Orientales is produced to work as both goods and services generators. Finally, a series of conclusions that will allow coming up with the generation of models for eventual restoration processes are proposed, as well as the guidelines for the management of exotic species and the inter-institutional issues approach.

Effect of Different Irradiated Explants in the in vitro Regeneration of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Cultivar "ICA Pijao"

RESUMEN El mejoramiento genético convencional en frijol común resulta difícil debido a que presenta una base genética estrecha y muy estable. En este sentido, la combinación de la mutagénesis y el cultivo de tejidos, es una alternativa para inducir variabilidad genética en la búsqueda de tolerancia a factores bióticos y abióticos. Es por ello, que el presente trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de diferentes explantes irradiados en la regeneración in vitro de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) cultivar "ICA Pijao". Se aplicaron radiaciones gamma en callos, en el nudo cotiledonal con un cotiledón (NC-1) con dosis de 0, 10, 20, 30, 40, 50 y 60 Gy y semillas con 0, 100, 200, 300 y 400 Gy. Se evaluó el porcentaje de germinación, longitud de las raíces, porcentaje de explantes que formaron callos, masa fresca (g) de los callos, número de brotes por callo y el número de brotes con raíces. La radiación gamma provocó una disminución en la masa fresca del callo y NC-1. Los callos y el NC-1 solamente formaron brotes con las dosis de 10 y 20 Gy, pero estos fueron hiperhíricos. Los resultados demostraron que la semilla irradiada fue el explante con el que se logró la regeneración in vitro de plantas con hojas definidas, por lo que se recomienda como explante inicial para el uso combinado de mutagénesis y regeneración in vitro de plantas para el cultivar P. vulgaris "ICA Pijao" a través de la organogénesis indirecta.

ABSTRACT Conventional breeding in common bean is difficult because they have a close and very stable genetic base. In this connection the combination of mutagenesis and tissue culture is an alternative to induce genetic variability in the search for tolerance to biotic and abiotic factors. For this reason, the present study aimed to determine the effect of different irradiated explants in the in vitro regeneration of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivar "ICA Pijao". To do this, were applied doses gamma radiation in callus, cotiledonary node with one cotyledon (NC-1) with doses of radiation 0, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 Gy and seeds with 0, 100, 200, 300 and 400 Gy. The length of roots in the germinated seeds, fresh mass (g) of the callus and the number of shoots per callus were determined. The gamma radiation caused a decrease in the fresh weight of callus and NC-1. The callus and NC-1, irradiated with doses of 10 and 20 Gy they formed buds but these were hyperhydric. Results demonstrated that the irradiated seed was the explant with which it was achieved regeneration of shoots with leaves defined, so it is recommended as initial explant for combined use of mutagenesis and in vitro regeneration of plants for P. vulgaris cultivar "ICA Pijao" via organogenesis indirect.

TRANSFORMING GROWTH FACTOR BETA HAS DUAL EFFECTS ON MMP9 AND uPA EXPRESSION IN HTR-8/SVneo HUMAN TROPHOBLASTIC CELL LINE

ABSTRACT Invasion of trophoblast into endometrium is vital for successful pregnancy development. MMP9 and uPA are key proteases in this process, but it is still not clear the regulation of its expression by Transforming Growth Factor Beta (TGF-β), a known negative regulator of trophoblast invasion. We evaluated the effect of TGF-β on the transcriptional expression of uPA and MMP9 over time, in HTR-8/SVneo trophoblast cells cultured with or without 0.5 % fetal bovine serum, via RT qPCR. The involved transcription factors and signaling pathways were analyzed in silico, using Proscan, Enrich, PCViz and Wiki Pathway. Results showed that TGF-β temporarily regulates the expression of uPA and MMP9. Serum modified the nature of TGF-β's effects on uPA expression, from negative without serum to positive with it, showing opposite effects on MMP9 expression. In silico analysis evidenced different transcription factors for each protease, some belonging to TGF-β signaling pathway, and crosstalk with MAPK and Wnt/β -catenin pathways. The TGF-β dual role is discussed proposing that serum affects the cellular context. Transcriptional regulation of MMP9 and uPA by TGF-β is differential and depends on serum presence and evaluation time.

RESUMEN La invasión del trofoblasto al endometrio es vital para el correcto desarrollo del embarazo. Las proteasas MMP9 y uPA son claves en este proceso, pero aún no es clara la regulación de su expresión por parte del Factor de Crecimiento Transformante beta (TGF-β), conocido por sus acciones no invasivas sobre el trofoblasto. En este trabajo evaluamos el efecto del TGF-β sobre la expresión transcripcional de uPA y MMP9 en células de la línea de trofoblasto HTR-8/SVneo cultivadas con o sin suero fetal bovino al 0,5 %, mediante RT qPCR. Se analizaron in sillico los potenciales factores de transcripción y vías de señalización involucradas empleando Proscan, Enrich, PCViz y WikiPathway. Los resultados muestran que el TGF-β regula temporalmente la expresión de uPA y MMP9. El suero modificó la naturaleza del efecto del TGF-β sobre la expresión de uPA, de negativo en ausencia de suero a positivo en presencia de este, presentando efectos opuestos para la expresión de MMP9. El análisis in sillico evidenció diferentes factores de transcripción para cada proteasa, algunos pertenecientes a la vía de señalización del TGF-β, y un entrecruzamiento con la vía MAPK y Wnt/β-catenina. Los resultados sugieren que la regulación transcripcional de MMP9 y uPA por parte del TGF-β es diferencial y depende de la presencia de suero y tiempo de evaluación.

Kinetics of Gluconacetobacter diazotrophicus Growth Using Cane Molasses and Sucrose: Assessment of Kinetic Models

RESUMEN Gluconacetobacter diazotrophicus es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal utilizada como inoculante microbiano en diferentes cultivos agrícolas. El objetivo del presente trabajo fue aplicar diferentes modelos matemáticos para representar su crecimiento en un cultivo sumergido por lotes empleando un biorreactor de 3 L y usando melazas de caña y sacarosa como fuente de energía. Se obtuvo el perfil temporal de pH, biomasa celular y azúcares totales. Se compararon los modelos estudiados por calidad de ajuste y complejidad y se realizó un análisis de sensibilidad paramétrica. Se consideraron modelos de cuatro y cinco parámetros con expresiones que incluyen efectos de inhibición por sustrato y por biomasa. El modelo con mayor calidad de ajuste fue el de Herbert-Pirt-Contois con coeficientes de determinación para biomasa y sustrato de 0,888 y 0,425 respectivamente. Estos valores indican una mayor correspondencia de los datos experimentales de biomasa con los datos calculados por el modelo, en comparación con los resultados obtenidos para azúcares totales para los que esta correspondencia fue menor. Este modelo generó la mejor combinación de calidad de ajuste y complejidad según el criterio de información de Akaike. El estudio cinético desarrollado permitió observar un comportamiento bifásico en la etapa de crecimiento de la bacteria cuando se cultiva en melaza y un efecto de limitación de su crecimiento por la biomasa. Los resultados obtenidos proporcionan una descripción matemática útil para el diseño, escalamiento y operación de un futuro proceso de producción de un inoculante microbiano a base de la bacteria G. diazotrophicus.

ABSTRACT Gluconacetobacter diazotrophicus is a plant-growth promoting endophytic bacterium used as a microbial inoculant for different crops. The objective of this work was to apply different mathematical models to represent its growth in a batch submerged culture employing a 3-L bioreactor and using sugarcane molasses and sucrose as energy sources. The time profile of pH, cell biomass, and total sugars was obtained. Models studied were compared considering their fit quality and complexity, and a parametric sensitivity analysis was performed. Four- and five-parameter models with expressions involving substrate and biomass inhibition effects were considered. The Herbert-Pirt-Contois model achieved the highest fit quality with determination coefficients of 0.888 and 0.425 for biomass and substrate, respectively. These values indicate a higher correspondence between the experimental data of biomass concentration and the data calculated by the model, compared to results obtained for total sugars for which this correspondence was lower. This model reached the best combination considering the fit quality and complexity according to the Akaike's information criterion. The kinetic study performed enabled to observe a bi-phasic behavior in the growth stage of the bacterium when grown on molasses, and a growth limitation effect due to biomass concentration. The outcomes obtained provide a mathematical description useful for design, scale-up, and operation of a future process for the production of a microbial inoculant based on G. diazotrophicus.

Bioplaguicide Effect of Vegetal Extracts to Control of Spodoptera frugiperda in Corn Crop (Zea mays)

RESUMEN El maíz es el segundo cereal de mayor producción en Colombia con un 21,9 % de la superficie total. La plaga Spodoptera frugiperda ataca la planta desde las primeras semanas de crecimiento, devorando sus hojas, tallo y granos; disminuyendo el rendimiento de los cultivos. Esta plaga se controla con el uso indiscriminado de plaguicidas sintéticos como: carbofurano, clorpirifos y atrazina. En esta investigación, los extractos de Azadirachta indica, Piper nigrum, Petiveria alliacea y sus mezclas; y los extractos de Nicotiana tabacum, Lippia alba, Allium sativum y sus mezclas se aplicaron como bioplaguicidas en plantas de maíz amarillo tradicional. Después de la tercera semana de crecimiento, los tratamientos se aplicaron dos veces al día cada tres días durante siete semanas. Las variables estudiadas fueron número de larvas muertas, altura de las plantas y daño en hojas y tallos. Las plantas tratadas crecieron dos veces más y su grado de afectación, según la escala de Mihm, fue menor que las plantas del grupo testigo. Los porcentajes de eficacia de las seis especies vegetales y sus mezclas fueron representativos (>80 %), de acuerdo con Henderson y Tilton, demostrando que estos extractos vegetales son una alternativa viable para el control de S. frugiperda.

ABSTRACT The corn crop is the second largest cereal in Colombia with 21.9 % of the total area produced. The plague Spodoptera frugiperda, attacks the plant from the first weeks of growth, devouring its leaves, stalk and grains; decreasing crop yield. This pest is controlled by the non-controlled use of synthetic pesticides such as, carbofuran, chlorpyrifos and atrazine. In this research, the extracts of Azadirachta indica, Piper nigrum, Petiveria alliacea and their mixtures; and extracts of Nicotiana tabacum, Lippia alba, Allium sativum and their mixtures, were applied as bioplaguicides in corn plants. The application was performed twice a day each two days for seven weeks, after of third week of growth (when the larvae were first observed). The number of dead larvae, plant height and damage in leaves and stems were the study variables. The treated plants grew twice and their degree of affection, according to the Mihm scale, was lesser than plants in the control group. The efficiency percentages of the six plant species and its mixture were representative (>80 %), in according to Henderson and Tilton, resulting in these plant extracts are a viable alternative for pest control of S. frugiperda.

Effect of the Riparian Vegetation on the Phytoperiphyton of Wetlands in the Colombian Orinoquía

RESUMEN La vegetación riparia es primordial para el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos al aportar materia orgánica. Dado que el perifiton juega un rol indispensable en la dinámica de estos ecosistemas y existen pocos trabajos sobre su ecología en el Neotrópico, se planteó la pregunta: ¿Cómo afecta el tipo de cobertura vegetal de la zona riparia, la estructura del fitoperifiton de humedales de la Orinoquía? En noviembre de 2016 se estudiaron 15 humedales con cobertura boscosa y 15 humedales con vegetación herbácea en su zona riparia. Los humedales están ubicados en la zona periurbana de Villavicencio, Meta (Colombia). Se comparó la diversidad algal entre coberturas riparias y se realizaron análisis de Redundancia para determinar que variables ambientales explicaban la composición del fitoperifiton. Se encontraron 467 morfotipos de algas, el 36,2 % perteneció a la clase Zygnematophyceae, 35,3 % a Bacillariophyceae y 16 % a Chlorophyceae. En cuanto a las diatomeas, se encontraron 165 morfoespecies distribuidas en 30 géneros. Eunotia y Pinnularia fueron los más representativos. Los análisis multivariados indicaron que la composición de diatomeas se relacionó con la cobertura vegetal litoral y el carbono orgánico total. El resto del fitoperifiton fue explicado por la temperatura y la conductividad. Modelos de regresión lineal mostraron que la diversidad de diatomeas fue explicada por el número de sustratos, la temporalidad y la cobertura vegetal riparia. Los resultados permiten concluir que en humedales antropizados de la Orinoquía colombiana, el tipo de cobertura vegetal riparia afecta la composición y diversidad de las diatomeas.

ABSTRACT Riparian vegetation is essential for the functioning of aquatic ecosystems by providing organic matter. Given that periphyton plays an indispensable role in the dynamics of these ecosystems and there are few works on its ecology in the Neotropic our research question was: How does the riparian vegetation cover affect the structure of the phytoperiphyton in wetlands of the Orinoquía? In November 2016, we sampled 15 wetlands covered by forest and 15 wetlands covered by herbaceous vegetation in the riparian zone. The wetlands are located in the peri-urban area of Villavicencio, Meta (Colombia). The algal diversity between coverage types was compared and Redundancy Analyses were carried out to determine which environmental variables explain the phytoperiphyton composition. 467 morphotypes of microalgae were found, 36.2 % belonged to the Zygnematophyceae Class, 35.3 % to Bacillariophyceae, and 16 % to Chlorophyceae. 165 morpho-species of diatom distributed in 30 genera were found. Eunotia and Pinnularia were the most representative. The multivariate analyzes indicate that the composition of diatoms was related to the littoral vegetation coverage and the total organic carbon. The rest of the phytoperifiton was explained by temperature and conductivity. Linear regression models showed that the diversity of diatoms was explained by the number of substrates, temporality and the type of riparian coverage. We conclude that in anthropogenic wetlands of the Colombian Orinoquía, the type of riparian vegetation affects the composition and diversity of diatoms.

POTENTIAL RESPONSE OF CORAL REEF'S FUNCTIONAL STRUCTURE AND SNAPPER ABUNDANCE TO ENVIRONMENTAL DEGRADATION IN SAN ANDRES ISLAND, COLOMBIA

ABSTRACT To determine the coral reefmorpho-functional structure of San Andrés, regarding functional benthic diversity and fish (Lutjanidae), we evaluated the condition of the coral structure on the leeward side of the island, which is an area impacted by tourism, through diving and fishing. Three sampling sites were evaluated during two years recording the distribution of benthic organisms, environmental variables and Snappers density (Lutjanidae). A low density of Lutjanusjocu and Ocyurus chrysurus was found, with a high density ofjuveniles of L. apodus and L. mahogoni, which showed a preference for reefs with submassive and brain corals. Algae especially Macroalgae and octocorals were those with the greatest coverage in the reefs, followed by inert substrates, while corals were represented by species with a wide distribution such as Agaricia agaricites and Porites astreoides. Octocorals correlated negatively with stony corals and that the most widespread fragile corals were the finger. We concluded that there is a higher density of mainly juvenile snappers where there is a greater variety of coral morpho-functional groups, and not necessarily in sites with greater coral coverage. Also, adult snappers were associated with octocoral zones. This shows that morpho-functional diversity is a crucial factor in the permanence of snappers.

RESUMEN Para determinar la estructura morfo-funcional del arrecife coralino de San Andrés, en términos de diversidad funcional bentónica y peces (Lutjanidae), evaluamos el estado de la estructura coralina en sotavento de la isla, la cual es un área impactada por el turismo, a través del buceo y la pesca. Se evaluaron tres sitios de muestreo durante dos años, registrando la distribución de organismos bentónicos, variables ambientales y densidad de pargos (Lutjanidae). Se encontró una baja densidad de Lutjanus jocu y Ocyurus chrysurus, con alta densidad de juveniles de L. apodus y L. mahogoni, los cuales mostraron una preferencia por los arrecifes con corales submasivos y cerebroides. Las algas, especialmente las macroalgas y los octocorales, fueron los de mayor cobertura en los arrecifes, seguidas por los sustratos inertes, mientras que los corales estuvieron representados por especies de amplia distribución como Agaricia agaricites y Porites astreoides. Los octocorales se correlacionaron negativamente con los corales pétreos y los corales frágiles más extendidos fueron los dediformes. Concluimos que existe una mayor densidad de pargos principalmente juveniles donde existe una mayor variedad de grupos morfo-funcionales de coral, y no necesariamente en sitios con mayor cobertura de coral. Además, los pargos adultos estuvieron asociados con zonas octocorales. Esto muestra que la diversidad morfo-funcional es un factor crucial en la permanencia de los pargos.

Interception and Runoff of High Andean Forest in the Protective Forest Reserve "El Malmo"

RESUMEN Los bosques tropicales son importantes a nivel mundial por su biodiversidad y los servicios ecosistémicos que proveen, son claves en el ciclo global del agua. Los cambios y presiones de origen antrópico que afectan a los bosques tropicales inciden en el papel fundamental de estos en la provisión de agua. En este trabajo se evalúa la relación de las coberturas vegetales presentes en el Bosque altoandino de la Reserva Forestal Protectora "El Malmo" con la calidad y cantidad de interceptación y escorrentía; la zona de vida analizada comprende cuatro tipos de coberturas: bosque denso altoandino, vegetación secundaria baja, plantación de latifoliadas y mosaico de pastos con espacios naturales. Se instalaron ocho montajes (dos por cobertura) compuestos cada uno de una parcela de escorrentía y un medidor de precipitación bajo el dosel; el levantamiento de datos se efectúo cada ocho días durante 24 semanas. Los resultados indican que la interceptación de la precipitación no difiere en cada cubierta, mientras que si se ve afectada la escorrentía superficial y su calidad respecto a sedimentos, cambios que obedecen fuertemente a las diferencias en las condiciones físicas del suelo. La cobertura que permite las mejores dimensiones de calidad y cantidad de agua es el bosque denso altoandino. La influencia de la intervención antrópica en el área y la presencia de invasoras afectan negativamente estas variables. Este trabajo aporta conocimiento sobre el comportamiento hidrológico de la Reserva, para su uso en la gestión forestal. Así mismo, genera información, hasta el momento inexistente, sobre la relación interceptación/escorrentía en bosques de la región Cundiboyacense, convirtiéndose en punto inicial de comparación para nuevas investigaciones en ecosistemas altoandinos.

ABSTRACT Tropical forests are important globally for their biodiversity and the ecosystem services they provide are key to the global water cycle. The changes and pressures of anthropic origin that affect tropical forests affect the fundamental role of these in the provision of water. In this work the relationship between the vegetation cover in the High Andean Forest of the Protective Forest Reserve "El Malmo" with the quality and quantity of interception and runoff is evaluated; the life zone analyzed includes four types of cover: dense high Andean forest, low secondary vegetation, broadleaf planting and mosaic of pastures with natural spaces. Eight assemblies were installed (two per cover) each composed of a runoff plot and a pluviometer under the canopy; the data was collected every eight days for 24 weeks. The results indicate that the interception of precipitation does not differ in each cover, whereas if surface runoff and its quality with respect to sediments are affected, changes that are strongly related to differences in soil physical conditions. The coverage that allows the best dimensions of quality and quantity of water is the high Andean dense forest. The influence of anthropic intervention on the area and the presence of invasive species adversely affect these variables. This work provides knowledge about the hydrological behavior ofthe Reserve, for its use in forest management. Also, it generates information, until the moment nonexistent, on the interception / runoff relationship in forests of the Cundiboyacense region, becoming an initial point of comparison for new research in High Andean ecosystems.

POTENTIALLY TOXIC DINOFLAGELLATES ASSOCIATED TO SEAGRASS ON ISLA DE BARÚ, COLOMBIAN CARIBBEAN, DURING EL NIÑO 2015

ABSTRACT In the last decades, harmful algal blooms (HAB) and toxic events such as ciguatera seem to have increased in frequency and intensity, negatively impacting human health, economy, and marine ecosystems. In Colombia, these events have caused a series of consequences ranging from the death of fish and birds to toxic effects on humans. Although some toxin-producing dinoflagellate species are common in the Caribbean, their dynamics are poorly understood, making the adoption of any regulations difficult. To determine the composition and abundance of dinoflagellates associated with seagrasses we collected 18 samples on Isla de Barú, during 2015. We found ten diatom genera and three dinoflagellate genera, Prorocentrum, Ostreopsis, and Gambierdiscus, that include toxigenic species related to ciguatera and diarrheic shellfish poisoning. Prorocentrum lima was the most abundant dinoflagellate, with average cell densities of 52±48 cells/g substrate wet weight. The temperature hypothesis gains strength as one of the main modulators of dinoflagellate abundance observed in the Caribbean, especially regarding Prorocentrum species and some diatoms such as Mastogloia corsicana and Actinocyclus normanii. This assumption is supported by the Since high positive correlation between El Niño Southern Oscillation and the sea surface temperature in the Caribbean during 2015.

RESUMEN En las últimas décadas, las floraciones de algas nocivas (FAN) y los eventos tóxicos, como la ciguatera, parecen haber aumentado en frecuencia e intensidad, afectando negativamente la salud humana, la economía y los ecosistemas marinos. En Colombia, estos eventos han causado una serie de consecuencias que van desde la muerte de peces y aves hasta efectos tóxicos en los seres humanos. Aunque algunas especies de dinoflagelados que producen toxinas son comunes en el Caribe, su dinámica es poco conocida, lo que dificulta la adopción de cualquier regulación. Para determinar la composición y abundancia de dinoflagelados asociados con los pastos marinos, recolectamos 18 muestras en Isla de Barú durante 2015. Encontramos diez géneros de diatomeas y tres géneros de dinoflagelados, Prorocentrum, Ostreopsis y Gambierdiscus, que incluyen especies toxigénicas relacionadas con la ciguatera y la intoxicación diarreica por mariscos. Prorocentrum lima fue el dinoflagelado más abundante, con densidades celulares promedio de 52 ± 48 células / g de peso húmedo de sustrato. La hipótesis de la temperatura gana fuerza como uno de los principales moduladores de la abundancia de dinoflagelados observados en el Caribe, especialmente con respecto a las especies de Prorocentrum y algunas diatomeas como Mastogloia corsicana y Actinocyclus normanii. Este supuesto está respaldado por la alta correlación positiva entre la Oscilación Sur de El Niño y la temperatura de la superficie del mar en el Caribe durante 2015.

AMAZONIAN ISOLATES OF Metarhizium ARE EFFECTIVE FOR KILLING Bactrocera carambolae (DIPTERA: TEPHRITIDAE)

ABSTRACT Bactrocera carambolae Drew & Hancock is a quarantine pest present in Brazil and is the main phytosanitary barrier for the export of fresh fruits from that country. In this work, we evaluated the effect of Amazonian isolates of Metarhizium on kill larvae, pupae, and adults of B. carambolae in soil applications. The mortality of larvae and pupae in sterile soil treated with Metarhizium anisopliae was 70 %. In addition, 100 % of the adults that emerged from this substrate died up to five days later. This isolate caused the mortality of larvae and pupae in non-sterile soil, but its effect was more evident after adult emergence (70 % mortality up to ten days after emergence). Metarhizium robertsii was effective in killing larvae and pupae of the pest, especially in non-sterile soil, and caused a 60 % reduction in adult survival 50 days after emergence. These results indicated the possible use of these isolates for the control of B. carambolae, suggesting the possibility of using this biocontrol mode as another alternative in controlling this quarantine pest.

RESUMEN Bactrocera carambolae Drew & Hancock es una plaga cuarentenaria presente en Brasil y es la principal barrera fitosanitaria para la exportación de frutas frescas de este país. En este trabajo, evaluamos el efecto de los aislados amazónicos de Metarhizium para matar larvas, pupas y adultos de B. carambolae en aplicaciones de suelo. La mortalidad de larvas y pupas en suelo estéril tratado con Metarhizium anisopliae fue del 70 %. Además, el 100 % de los adultos que emergieron de este sustrato murieron hasta cinco días después. Este aislado causó la mortalidad de larvas y pupas en suelo no estéril, pero su efecto fue más evidente después de la emergencia del adulto (70 % de mortalidad hasta diez días después de la emergencia). Metarhizium robertsii fue eficaz para matar larvas y pupas de la plaga, especialmente en suelos no estériles, y causó una reducción del 60 % en la supervivencia de los adultos 50 días después de la emergencia. Estos resultados indican que es posible el uso de estos aislados para el control de B. carambolae, lo que sugiere la posibilidad de utilizar este modo de control biológico como otra alternativa para controlar esta plaga cuarentenaria.

Description of the Habitat of Four Species of the Genus Lymanopoda (LEPIDOPTERA: NYMPHALIDAE: SATYRINAE) in Páramo areas of Colombia

RESUMEN Las mariposas del género Lymanopoda son típicas de ecosistemas altoandinos y se caracterizan por tener como planta hospedera a especies del género Chusquea. El objetivo de esta investigación es presentar una descripción del hábitat de cuatro especies del género Lymanopoda que residen en zonas de páramo de los Andes de Colombia. Para describir el hábitat, se realizó la búsqueda de mariposas en tres localidades, dos en la Cordillera Oriental y una en la Cordillera Occidental. Se estudió la composición florística de las áreas que habitan las especies de Lymanopoda y se registraron variables para calcular la cobertura y la frecuencia relativa de elementos arbóreos, arbustivos y herbáceos. Estos datos permitieron identificar patrones en la fisonomía, estructura y diversidad de las coberturas vegetales en las que fueron observadas las mariposas. Se encontró que, aunque la composición florística entre las localidades estudiadas es diferente, la distribución de abundancias es similar, presentando pocos elementos dominantes y alta equidad. En cuanto a la estructura de la vegetación se encontró que la cobertura del estrato arbustivo y de Chusquea spp., es similar en las áreas de borde de los parches. A partir de los resultados obtenidos se puede concluir que, aunque la presencia de Chusquea es fundamental para las mariposas estudiadas, estas residen en coberturas vegetales diversas (i.e. con poca dominancia y alta equidad) con una estructura que incluya elementos herbáceos, arbustivos y arbóreos.

ABSTRACT Butterflies of the Lymanopoda genus are typical of the high Andean ecosystem and they are characterized by having species of Chusquea genus as host plants. This research aims to present the habitat description of four species of Lymanopoda inhabiting in "páramo" areas of the Colombian Andes. The habitat description was based on searching butterflies in three localities; two at the "Cordillera Oriental" and another one at the "Cordillera Occidental". After, we explored the floristic composition of inhabiting areas by the Lymanopoda species and we registered data to calculate vegetation coverage and relative frequency of tree, shrub and herb layers. Such data made it possible to identify patterns in botanical physiognomy, structure and diversity of the vegetal coverages among the butterflies that were found. Our outcomes show that although the floristic composition between the four localities is different, the abundance distribution of species is related to limited dominance and high equitability. With regard to vegetation structure we found that shrub layer and Chusquea spp. Coverage is similar at an edge of the patches. Based on the results, we conclude that presence of Chusquea is essential to the assessed butterflies but also, they only reside inside diverse vegetation coverages (i.e. with limited dominance and high equitability) whit a botanical structure that includes tree, shrub and herb layers.

The STK domain of the cassava bacterial blight resistance protein RXam1 interacts with an E3 Ubiquitin Ligase

RESUMEN La yuca (Manihot esculenta) representa el pilar de la seguridad alimentaria para cerca de mil millones de personas, principalmente en las zonas tropicales. Uno de los factores limitantes de la producción de yuca es la bacteriosis vascular causada por la bacteria Xanthomonasaxonopodis pv. manihotis (Xam). Recientemente se identificó el gen RXaml el cual confiere resistencia parcial de yuca a cepas de Xam. RXaml codifica una proteína con un dominio LRR (Leucine Rich Repeats) extracelular y un dominio STK (Serina Treonina Kinasa) citoplasmático; estas proteínas son conocidas como RLKs (Receptor Like Kinases). En este estudio se realizó el tamizaje de una librería de ADNc de yuca mediante doble híbrido de levadura para identificar las posibles proteínas que interactúan con el dominio STK de RXam1. El tamizaje de 3x108 clones permitió identificar y confirmar cinco clones de ellos los cuales corresponden al mismo gen, el cual codifica para una proteína que presenta un dominio central de dedos de zinc CHY, seguido por un dominio C-terminal "RING finger" y un "Zinc ribbon" el cual fue denominado CRFE3-1 (Cassava RING Finger E3 ligase). La interacción entre STK y CRFE3-1 fue altamente especifica ya que se demostró también por doble híbrido que STK no interactúa con una E3 ligasa de Arabidopsis, altamente similar a CRFE3-1, así como tampoco CRFE3-1 interactúa con el dominio STK de un RLK de lechuga similar a RXam1. La identificación de CRFE3-1 sugiere que mecanismos de degradación proteica son importantes para regular la actividad de RXam1.

ABSTRACT Cassava (Manihot esculenta) represents food security support for nearly one billion people, mainly in the tropics. One of the limiting factors of cassava's production is cassava bacterial blight, caused by the bacterium Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). Recently, the RXam1 gene was identified, which confers partial resistance to some Xam strains. RXam1 encodes a protein with an extracellular LRR (Leucine Rich Repeats) domain and a cytoplasmic STK (Serine Threonine Kinase) domain; these proteins are known as RLK (Receptor-like Kinases). In this study, a cassava cDNA library was screened using a yeast Two-hybrid assay to identify possible proteins interacting with the STK domain of RXam1. Screening of 3x108 clones allowed identifying and confirming five of them, which correspond to the same gene, and code for a protein that has a core domain of zinc fingers CHY, followed by a C-terminal "RING finger" domain and a "Zinc ribbon". This gene was called CRFE3-1 (Cassava RING Finger E3 ligase). It was also demonstrated by yeast Two-hybrid that STK does not interact with an E3 ligase of Arabidopsis that is highly like CRFE3-1. CRFE3-1 did not show interaction with the STK domain of an RLK of lettuce related to RXam1, indicating a highly specific interaction between cassava RXam1 STK and CRFE3-1. The identification of CRFE3-1 suggests that protein degradation mechanisms are important to regulate the activity of RXam1.

BIOFILMS AND EXTRACTS FROM BACTERIA PRODUCING "QUORUM SENSING' SIGNALING MOLECULES PROMOTE CHEMOTAXIS AND SETTLEMENT BEHAVIORS IN Hydractinia Symbiolongicarpus (Cnidaria: Hydrozoa) LARVAE

ABSTRACT Many sessile marine invertebrates have life cycles involving the development of larvae that settle on specific substrates to initiate metamorphosis to juvenile forms. Although is recognized that bacterial biofilms play a role in this process, the responsible chemical cues are beginning to be investigated. Here, we tested the role of substrate-specific bacteria biofilms and their Quorum Sensing Signaling Molecule (QSSM) extracts on chemotaxis and settlement of larvae from Hydractinia symbiolongicarpus, a hydroid that grows on gastropod shells occupied by hermit crabs. We isolated and taxonomically identified by 16S rDNA sequencing, 14 bacterial strains from shells having H. symbiolongicarpus. Three isolates, Shigella flexneri, Microbacterium liquefaciens, and Kocuria erythromyxa, were identified to produce QSSMs using biosensors detecting N-acyl-L-homoserine lactones. Multispecies biofilms and QSSM extracts from these bacteria showed a positive chemotactic effect on H. symbiolongicarpus larvae, a phenomenon not observed with mutant strains of E. coli and Chromobacterium violaceum that are unable to produce QSSMs. These biofilms and QSSMs extracts induced high rates of larval attachment, although only 1 % of the attached larvae metamorphosed to primary polyps, in contrast to 99 % of larvae incubated with CsCl, an artificial inductor of attachment and metamorphosis. These observations suggest that bacterial QSSMs participate in H. symbiolongicarpus substrate selection by inducing larval chemotaxis and attachment. Furthermore, they support the notion that settlement in cnidarians is decoupled into two processes, attachment to the substrate and metamorphosis to a primary polyp, where QSSMs likely participate in the former but not in the latter.

RESUMEN Muchos invertebrados marinos sésiles tienen ciclos de vida que involucran el desarrollo de larvas que se asientan en sustratos específicos iniciando su metamorfosis a formas juveniles. Aunque es conocido que biopelículas bacterianas participan en este proceso, las señales químicas responsables hasta ahora se empiezan a investigar. Aquí evaluamos el papel de biofilms bacterianos y sus extractos de moléculas de señalización de "Quorum Sensing' (QSSM) sobre la quimiotaxis y el asentamiento larvario en Hydractinia symbiolongicarpus, un hidrozoario que crece sobre conchas de gastrópodos ocupadas por cangrejos ermitaños. Nosotros aislamos e identificamos taxonómicamente por secuenciación de rDNA 16S 14 cepas bacterianas de conchas con H. symbiolongicarpus. Tres de ellas, Shigella flexneri, Microbacterium liquefaciens, and Kocuria erythromyxa, mostraron producción de QSSMs usando biosensores que detectan N-acil-L-homoserin lactonas. Biopelículas y extractos de QSSMs de estas bacterias mostraron efectos quimiotácticos sobre larvas de H. symbiolongicarpus, efecto no observado en ensayos con cepas mutantes de E. coli y Chromobacterium violaceum que son incapaces de producir QSSMs. Las biopelículas y sus extractos indujeron adhesión larvaria sobre superficies, aunque solamente el 1 % de las larvas asentadas hicieron metamorfosis hacia pólipo primario, en contraste con 99 % de larvas incubadas con CsCl, un inductor artificial de asentamiento y metamorfosis. Estas observaciones sugieren que QSSMs de biopelículas bacterianas participan en la selección de sustrato de H. symbiolongicarpus, induciendo quimiotaxis y asentamiento de sus larvas. También sugieren que el asentamiento en cnidarios tiene dos procesos, adhesión y metamorfosis, donde las QSSMs participarían en el primero, pero no en el segundo.

Pseudoscorpiones (Arachnida) from the Fuerte and Tortuguilla Islands, Colombian Caribbean

RESUMEN En busca de contribuir al conocimiento de la fauna de invertebrados en la región Caribe de Colombia, se evaluó la fauna de pseudoescorpiones en dos zonas insulares continentales frente a la costa del departamento de Córdoba, la cual incluye a nueve especies, ocho géneros y seis familias. Se reporta por primera vez el género Solinus Chamberlin y se amplía la distribución conocida de Solinus corticola Chamberlin, 1923, hacia Colombia. Se efectúan consideraciones sobre las especies a los diferentes microhábitats (excepto Planctolpium arboreum Hoff, 1964). Se sugiere que el rafting y la foresia permitió la dispersión de estos géneros y especies desde el continente hacia las zonas insulares.

ABSTRACT To contribute to the knowledge of the invertebrate fauna in the Caribbean region of Colombia, the pseudoscorpion fauna was evaluated in two continental islands zones in the coast of the department of Córdoba, which includes nine species distributed in eight genera and six families, the genus Solinus Chamberlin is reported for the first time and the known distribution of Solinus corticola Chamberlin, 1923 is extended to Colombia. Also, the adaptation of the species to the different microhabitats is considered (except for Planctolpium arboreum Hoff, 1964). It is suggested that the rafting and the phoresis allowed the dispersal of these genera and species from the mainland towards the insular zones.

Diversity of the Genus Rhagovelia (Hemiptera: Heteroptera: Veliidae) from Andean-Amazon Piedmont (Putumayo, Colombia)

RESUMEN El objetivo del trabajo fue determinar la composición, diversidad, abundancia, distribución geográfica y altitudinal de las especies del género Rhagovelia de ecosistemas lóticos de los municipios de Orito, La Hormiga y San Miguel (rango altitudinal 310 a 620 m s.n.m.) del piedemonte Andino-Amazónico. Las muestras fueron colectadas en junio del 2017, a través del uso de redes entomológicas. Como resultado se determinaron seis especies de Rhagovelia, los índices de diversidad mostraron altos valores (índices Shannon-Wiener: 1,43, Simpson: 3,61 y Margalef: 0,76) que indican la diversidad y el alto número de individuos por especie; R. mocoa (38 %) y R. spinosa (31 %) fueron las especies más abundantes. Además se compararon estos resultados con los de la cuenca alta del río Putumayo, municipios Mocoa-Puerto Asis.

ABSTRACT The purpose of this work was to determine the composition, diversity, abundance, and geographic and altitudinal distribution of the species of genus Rhagovelia from lotic ecosystems in the municipalities of Orito, La Hormiga and San Miguel (altitudinal range 310 to 620 m asl) belonging to Andean-Amazon piedmont. Samples were collected in June 2017, using entomological nets. As a result there were determined six species of the genus Rhagovelia, the diversity indices showed high values (Shannon-Wiener: 1,43, Simpson: 3,61 and Margalef: 0,76) that indicate the diversity and high number of individuals for specie; R. mocoa (38 %) and R. spinosa (31 %) were the most abundant species. Additionally the results were compared with the Upper basin of the Putumayo River, Mocoa-Puerto Asis municipalities.

Detection of Natural Infection with Trypanosoma cruzi (Trypanosomatidae) in Triatomines From the Municipality of Colosó, Colombia

RESUMEN El reporte de triatominos infectados por Trypanosoma cruzi en un área silvestre del municipio de Colosó, hizo necesario determinar las especies de vectores en cercanía a las viviendas de la vereda Jorro, por ser el asentamiento rural próximo al hallazgo. En la presente nota, se informa por primera vez para el municipio la presencia de especies de triatominos de importancia epidemiológica con un alto porcentaje de infección por el parásito, además, de ampliar la distribución de estos vectores en el departamento de Sucre. Para ello, se realizaron capturas de los insectos en 13 viviendas por búsqueda activa, vigilancia comunitaria y trampas de luz. La determinación de la infección natural se llevó a cabo por observación directa al microscopio y amplificación por PCR del ADN de T. cruzi presente en el contenido intestinal de los triatominos. En total se capturaron 40 ejemplares de las especies Panstrongylus geniculatus, Rhodnius pallescens, Eratyrus cuspidatus y Triatoma dimidiata. La mayoría de los individuos fueron recolectados en el extradomicilio, con un menor porcentaje de insectos adultos encontrados en ambientes domésticos y la tasa de infección natural en los insectos fue del 85 %.

ABSTRACT The report of triatomines infected with Trypanosoma cruzi in a wild area of the municipality of Colosó, made it necessary to determine the species of vectors near the houses in the village Jorro, because it is the closest rural settlement to this finding. The presence of triatomine species with epidemiological importance was reported by first time, with a high percentage of infection with the parasite, in addition to expanding the distribution of these vectors in the department of Sucre. The researchers captured insects in 13 dwellings through active search, community surveillance and light traps, and demonstrated the natural infection by direct observation under the microscope and PCR amplification DNA from T. cruzi present in the intestinal content of the triatomines. Were captured 40 specimens belonging to the species Panstrongylus geniculatus, Rhodnius pallescens, Eratyrus cuspidatus and Triatoma dimidiata. The majority of the specimens were collected in the extradomicile, with a lower percentage of adult insects found in domestic environments. The natural infection rate in the insects was 85 %.