Revista Colombiana de Biotecnología

Ciudadela de Investigación, Desarrollo Sostenible e Innovación en Ciencias de la Vida (CiVida)

Multiplication of banana clone 'FHIA-18' (AAAB) in Temporary Immersion System

Con el propósito de desarrollar un protocolo para la multiplicación del clon de banano 'FHIA-18' (AAAB) en sistema de inmersión temporal, se definieron como objetivos del trabajo determinar el efecto del tiempo (5, 10 y 15 minutos) y la frecuencia de inmersión (3, 6 y 8 horas por día), así como la influencia de diferentes combinaciones de reguladores del crecimiento (2,0; 3,0 y 4,0 mg.L-1 de 6-BAP y 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 y 4,0 mg.L-1 de 6 AIA), el efecto del volumen de medio de cultivo por planta (20, 30, 40 y 50 ml/explante) y la densidad de explantes por frasco de cultivo (30, 50, 70 y 90 explantes/frasco) para incrementar el coeficiente de multiplicación. Con el empleo de un tiempo de 10 minutos y una frecuencia de inmersión cada tres horas, se alcanzaron los mejores resultados en cuanto al número de explantes obtenidos. Con este tiempo y frecuencia de inmersión los explantes presentaron el mayor diámetro del pseudotallo. Para cada frasco de 10,0 L se inocularon 70 explantes y la renovación con 2800 ml de medio de cultivo (40 ml/explante) con un tiempo de cultivo de 21 días permitió alcanzar la mayor productividad del material en fase de multiplicación. Además al utilizar las sales MS suplementadas con 3,0 mg.L-1 de 6-BAP; 2,0 mg.L-1 de AIA; 10,0 mg.L-1 de ácido ascórbico, se logró disminuir el crecimiento innecesario de los tallos y hojas de los brotes en la fase de multiplicación y por lo tanto un mayor número de explantes.

In order to develop a protocol for multiplication of Banana clone 'FHIA-18' (AAAB) in temporary immersion systems, the following working objectives were defined: to determine the effect of immersion time (5, 10 and 15 minutes) and frequency (3, 6 and 8 hours per day), as well as, the influence of different combinations of growth regulators (2,0; 3,0 and 4,0 mg.L-1 de 6-BAP and 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 and 4,0 mg.L-1 de 6 AIA), the volume effect of culture medium plants (20, 30, 40 and 50 ml/explant) and explants density per culture flask (30, 50, 70 y 90 explants/flask) to increase the multiplication coefficient. With 10 minutes immersion time and an immersion frequency every three hours, the best results were achieved in relation to the number of explants obtained. With this immersion time and frequency, explants showed the highest pseudostem diameter. Seventy explants were inoculated in each 10,0 L culture flask. The highest productivity at the multiplication phase was achieved with a culture medium renewal of 2800 ml (40 ml/explants), and a 21 day culture time. In addition to using MS salts supplemented with 3.5 mg.L-1 of 6-BAP, 1.30 mg.L-1 of IAA, 10.0 mg.L-1 ascorbic acid, the unnecessary growth of stems and leaves of shoots in the multiplication phase was reduced and; therefore, a greater number per explant.

**Assays for the in vitro establishment of Swietenia macrophylla and Cedrela odorata**

Recalcitrance and contamination in Mahogany (Swietenia macrophylla King) and Spanish cedar (Cedrela odorata L.) stem tissues are the main causes of its ineffective in vitro propagation. The objectives of this research were: a) to evaluate sodium hypochlorite (NaOCl) and plant preservative mixture (PPM®) as surface disinfectants and/or added to the culture medium for the in vitro establishment of nodal explants taken from 10-year-old Mahogany and Spanish cedar plants, and b) to evaluate the in vitro response of such explants treated with N6-benzylaminopurine (BAP) (0, 2.2, 4.4, 8.8, 17.7 μM), silver nitrate (AgNO3) (0, 3 mg l-1), activated charcoal (0, 1 g l-1) and vented caps. All the experiments were arranged in a completely randomized design. The NaOCl at 15%, for 20 min, as a surface sterilization or PPM® at 2 ml l-1 into the culture medium, were the best treatments to reduce contamination for both species. For Mahogany explants, BAP at 17.7 μM resulted in higher percentages of bud breaks than Spanish cedar (64% and 25%, respectively). Leaves on elongated shoots dropped off by 20 days after starting the explants in culture and neither the activated charcoal nor the AgNO3 alone or combined prevented leaf abscission. The AgNO3 decreased contamination, but also increased leaf abscission. Bud breaks was two-fold higher for nodal explants established in vessels with vented caps than with normal caps. Mahogany nodal explants were easier to surface sterilize and more buds broke from BAP treated explants than Spanish cedar treated explants in the in vitro establishment.

La contaminación y la recalcitrancia de tejidos de tallo de Caoba (Swietenia macrophylla King) y Cedro español (Cedrela odorata L.) son las causas principales de su inefectiva micro-propagación. Los objetivos de la investigación fueron: a) evaluar el hipoclorito de sodio (NaClO) y una mezcal preservadora de plantas (PPM®) como desinfectantes superficiales y/o agregados al medio de cultivo para el establecimiento in vitro de explantes nodales de Caoba y Cedro español de 10 años de edad; b) evaluar la respuesta in vitro de tales explantes tratados con N6-benzylaminopurine (BAP) (0, 2.2, 4.4, 8.8, 17.7 μM), nitrato de plata (AgNO3) (0, 3 mg l-1), carbón activado (0, 1 g l-1) y tapas porosas. Los experimentos fueron establecidos bajo un diseño completamente al azar. La contaminación se redujo en ambas especies con NaOCl al 15% durante 20 min como desinfección superficial o con PPM® (2 ml l-1) agregado al medio de cultivo. El mayor porcentaje de brotación de explantes se obtuvo con BAP a 17.7 μM en caoba (64%) comparado con cedro (25%). Los brotes se defoliaron a los 20 días de cultivo y ni el carbón activado ni el AgNO3, solos o combinados evitaron la defoliación. El AgNO3 disminuyó la contaminación, pero incrementó la defoliación. La brotación fue dos veces mayor en los explantes nodales establecidos en recipientes con tapas porosas que cuando se utilizaron tapas normales. Los explantes nodales de Caoba respondieron mejor a la desinfección superficial y a los tratamientos de BAP comparados con los de Cedro español en el establecimiento in vitro.

Probiotic potential of native strains, for as feed additives for poultry

Se evaluó in vitro el potencial probiótico de cepas nativas aisladas de las heces de pollos asilvestrados (Gallus gallus) pertenecientes a los géneros Lactobacillus sp, Bacillus sp y levaduras tipo saccharomyces sp; se determinó la actividad probiótica mediante pruebas de resistencia al ácido (pH 3, 4, 5, 6, 7), sales de bilis (0,05, 0,1, 0,15, 0.3 %), tolerancia al NaCl (2, 4, 7, 10 %), actividad antagónica (Salmonella sp, E. coli), determinación del tipo de fermentación, crecimiento a temperaturas (28,37,43°C) y capacidad de crecimiento. Las cepas con mayor tolerancia se identificaron a través de pruebas bioquímicas y fermentación de carbohidratos. Como resultado se observó que tres microorganismos: Saccharomyces sp. (3), Bacillus sp. (7) y Lactobacillus sp. (14) poseen propiedades probióticas.

Was evaluated in vitro the probiotic potential of native strains isolated from feces of wild chickens (Gallus gallus) belonging to the genera Lactobacillus sp., Bacillus sp. and Saccharomyces ; probiotic activity was determined by testing acid resistance (pH 3, 4, 5.6, 7), bile salts (0,05, 0,1, 0,15, 0,3%), tolerance to NaCl (2, 4, 7,10%), antagonistic activity (Salmonella spp, E. coli), production gas (glucose), growth temperatures (28, 37, 43 ° C) and growth capacity. The most tolerant strains were identified by biochemical tests and carbohydrate fermentation. As a result it was found that three microorganisms: Saccharomyces sp. (3), Bacillus sp. (7) and Lactobacillus sp. (14) have probiotic properties.

Analysis of the morphological and anatomical patterns in the somatic embryogenesis of Williams banana (AAA)

La embriogénesis somática representa una herramienta esencial en el mejoramiento genético y en la micropropagación clonal masiva de bananos mejorados. En el presente trabajo se analizaron los patrones morfológicos y anatómicos que ocurren durante la embriogénesis somática del banano Williams, dirigidos a conocer y mejorar este proceso. En la investigación se establecieron suspensiones celulares embriogénicas (SCE) a partir de callo embriogénico obtenido de manos florales inmaduras masculinas, las cuales originaron abundantes embriones que regeneraron plantas. Hacia los tres meses de cultivo se detectaron embriones somáticos (ES) primarios color blanco-crema en las manos florales de los nudos nueve a doce, contados a partir del ápice floral. Al cuarto mes estos ES primarios dieron origen al callo embriogénico, de color blanco crema, estructura granular, con abundantes ES torpedo en su periferia y con una organización celular en tres diferentes zonas. De este callo se cultivaron porciones pequeñas con ES torpedo en medio de multiplicación durante dos meses, dando origen a la SCE I. La misma se tamizó (250 µm) para establecer la SCE II. El sedimento de células y los agregados celulares embriogénicos de ambas SCE se trasladó a medio de maduración. Transcurridos dos meses los embriones maduros se transfirieron a medio de conversión de embriones, lográndose regenerar plantas completas a partir de las dos semanas. Las SCE produjeron numerosos embriones somáticos maduros y mostraron una buena conversión de embriones a plantas y regeneración de plantas. Este sistema de embriogénesis somática permitió la obtención de plantas funcionales en nueve meses.

Somatic embryogenesis represents an essential tool for the genetic improvement and for the mass clonal micropropagation of the improved banana plant. In this present work morphological and anatomical patterns were analyzed in the somatic embryogenesis of Williams banana, to know and enhance this process. In the investigation embryogenic cell suspensions (ECS) were established from embryogenic callus obtained from floral immature male hands, which gave rise to many somatic embryos that regenerated plants. Towards the three months of culture white-cream primary somatic embryos (SE) were detected in the floral hands of the nodes nine to twelve, counted from the floral apex. At the fourth month this primary SE gave origin to a creamy-white embryogenic callus, with granular structure and abundant SE torpedo on its periphery. Cell organization with three different zones was observed in callus. Small portions of this callus were cultivated in the multiplication medium for two months, to originate ECS I. This ECS was filtered through a mesh (250 µm pore size) to establish the ECS II. The sediment of embryogenic cells and cell clusters of the ECS were moved to maturation media. After two months the mature embryos were transferred to conversion medium, and two weeks later, whole plants were developed. The ECS produced numerous mature SE, which showed good conversion of embryos into plants and plant regeneration. This system of somatic embryogenesis permitted the mass production of functional plants in nine months.

Evaluation of the effects of two organics supplements on in vitro germination of native orchids in the province of Pamplona, Colombia

La continua pérdida de hábitat de las orquídeas nativas en Colombia, y las limitaciones de la germinación en estado silvestre, ha dado lugar a un mayor énfasis en la conservación de las orquídeas. Por consiguiente el cultivo in vitro es una herramienta alternativa para la conservación de especies en peligro de extinción. En esta investigación se evaluó la germinación asimbiótica y la formación de plántulas de semillas de orquídeas, de las especies Prosthechea vespa Vell. y Sobralia klotzscheana Rchb. f. en el medio de cultivo Murashige y Skoog (MS) con dos suplementos orgánicos (jugo de piña y agua de coco). Se colectaron cápsulas maduras de las especies P. vespa y S. klotzscheana, en la región nororiental de Colombia (Pamplona, Norte de Santander) y se determinó la viabilidad de las semillas con la prueba de Tetrazolio. Las semillas se desinfectaron y se sembraron con el método de la jeringuilla. La viabilidad de las semillas fue del 87,2% en P. vespa y 80,6% en S. klotzscheana. El porcentaje de viabilidad corregido con respecto a la germinación fue mayor, entre 2,8% (P. vespa) y 0,5% (S. klotzscheana). Este estudio demostró que el medio MS suplementado con jugo de piña tiene una mayor respuesta a la geminación asimbiótica y formación de plántulas en las orquídeas P. vespa (22%) y S. klotzscheana (43%) con diferencias estadísticamente significativas (P≤0,05: Tukey HSD).

The continued habitat destruction of native orchids in Colombia and its germination limitations in the wild has led to greater emphasis of the species conservation, therefore to preserve endangered orchids in vitro culture is an alternative tool. This research evaluated orchid seeds asymbiotic germination and seedling formation of Prosthechea vespa Vell. and Sobralia klotzscheana Rchb. f. species in Murashige and Skoog (MS) culture medium with two organic supplements (pineapple juice and coconut water). Mature capsules from P. vespa and S. klotzscheana species were collected in the Province of Pamplona, northeastern region of Colombia and their viability with tetrazolium staining was determined. The seeds were disinfected and sown by the syringe method. The seeds viability were 87,2% in P. vespa and 80,6% in S. klotzscheana. The corrected percentage of viability compared to the germination was higher, between 2,8% (P. vespa) and 0,5% (S. klotzscheana). This study showed that MS medium supplemented with pineapple juice has a greater response to asymbiotic germination and seedling formation in P. vespa (22%) and S. klotzscheana (43%) with statistically significant differences (P≤0,05: Tukey HSD).

Distribution and genetic diversity of tomato -infecting Begomovirus in Colombia

Las enfermedades causadas por los begomovirus, (Familia Geminiviridae) constituyen una serie limitante para la producción del tomate en Colombia. Sin embargo, la caracterización de estos virus no ha sido realizada al momento. Aquí presentamos los resultados de un muestreo a nivel nacional que buscaba conocer la distribución y diversidad genética de los geminivirus que están afectando el cultivo de tomate en Colombia. Los virus fueron detectados mediante PCR, empleando primer universales específicos para el género Begomovirus. Los fragmentos amplificados por PCR fueron sometidos a un análisis tipo RFLP cuyos resultados evidenciaron presencia de infecciones mixtas e individuales de geminivirus en la mayoría de las muestras recolectadas en campo. Los fragmentos amplificados por PCR fueron clonados y secuenciados. El análisis de secuencia y filogenético mostró que los aislados begomovirales colombianos eran gemininivirus bipartitas típicos del Hemisferio Occidental y que algunos eran variantes de PYMV y otros de ToTEV. Mediante el análisis de los elementos cis-regulatorios (iterones) presentes en el promotor del gen de la proteína asociada a replicación (Rep) de los begomovirus aislados es posible postular eventos de pseudorecombinación que podrían suceder entre ellos durante la ocurrencia de infecciones mixtas en tomate.

Diseased caused by begomoviruses (Family Geminiviridae) constitute a serious constraint to tomato production in Colombia. However characterization of these new viruses had not been carried out so far. Here we report a large scale survey on the distribution and genetic diversity of tomato infecting geminiviruses which are affecting mayor growing area of this crop in the country. Viruses were detected by PCR using universal primers for members of genus Begomovirus. The RFLP analysis of PCR-amplified fragments showed individual and mixed infections of several geminiviruses in many of the samples. PCR-amplified fragments were cloned and sequenced. Based on sequence comparations and phylogenetic analysis, the Colombian geminivirus isolates were new world bipartite geminiviruses showing close relationship with PYMV and ToVEV. By means of bioinformatic analysis of cis-acting elements (iterons) involved in DNA replication of rep gene of Colombian geminivirus isolates was possible to postulate possible pseudorecombinación events that could occur between them but also confirm the occurrence of mixed infections.

Differential expression during Solanum tuberosum- Phytophthora infestans interaction

La papa (Solanum tuberosum L.) es el cuarto cultivo más importante a nivel mundial y es el producto agrícola con mayor demanda de fungicidas, insecticidas y fertilizantes químicos. Las pérdidas mundiales ocasionadas por Phytophthora infestans (Mont.) de Bary en este cultivo, ascienden a 6,7 billones de dólares al año y su control químico genera un aumento en los costos, perjudica la salud humana y el ambiente. Todo esto justifica la búsqueda constante de mecanismos alternativos para el control de la enfermedad, entre ellos la obtención de variedades resistentes mediante cisgenesis usando genotipos silvestres. Como un aporte en este sentido, y dada la falta de conocimiento de lo que controla y constituye la diferencia entre una respuesta compatible e incompatible, en el presente estudio se compararon los perfiles de expresión génica obtenidos mediante Despliegue Diferencial de variedades resistentes y susceptibles durante su interacción con P. infestans. Los resultados evidenciaron diferencias en la expresión génica, tanto a distintos tiempos post-inoculación como en el tipo de cambio de expresión, incluyendo la presencia y ausencia de bandas diferenciales y el aumento o disminución en su intensidad. Al analizar las secuencias de fragmentos diferencialmente expresados, se encontró que algunos fragmentos sobre-expresados en las variedades susceptibles, tenían homología con secuencias que codifican para una serina-acetiltranferasa y para la subunidad Β de la RNA polimerasa. Por su parte, fragmentos sobre-expresados en la variedad resistente, tenían homología con una secuencia codificante para un dominio transmembranal.

Potato (Solanum tuberosum L.) is the fourth most important crop worldwide; also, is the agriculture product with most fungicides, insecticides and chemical fertilizers requirement. Worldwide losses caused by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary in this crop, amount to 6,7 billion dollars per year and its chemical control increase production costs, harming human health and environment. For these reasons, is necessary constant research for alternative mechanisms to control disease, including development of resistant varieties using cis-genesis from wild genotypes. As a contribution in this way, and the lack of knowledge of what controls and is the difference between compatible and incompatible interaction, in this study we compared gene expression profiles obtained by Differential Display from resistant and susceptible varieties, during their interaction with P. infestans. The results showed differences in gene expression between resistant and susceptible varieties, at different times post-inoculation as well as exchange expression rate, including the presence and absence of differential bands and increase or decrease in their intensity. After analyzing the sequences of differential expressed fragments, we found that some overexpressed fragments from susceptible varieties had homology with an encoded sequence for a serine-acetyltransferase and for a RNA Polymerase Β subunit. On the other hand, overexpressed fragments from resistant variety, had homology with an encoded sequence for a transmembrane domain.

Prediction of genome scale of Saccharomyces cerevisiae by flux balance analysis

El microorganismo Saccharomyces cerevisiae cuenta con gran número de modelos biológicos conocidos como reconstrucciones, las cuales pueden ser a escala genómica. De estas reconstrucciones a escala genómica provienen los modelos matemáticos, también llamados modelos estequiométricos. Una de las técnicas más usadas para estudiar estos modelos es el Análisis de Balance de Flujos (FBA). El proposito del FBA es predecir el crecimiento del microorganismo bajo estudio, y la producción y consumo de componentes como el etanol, CO2 glicerol, sucinato, acetato y piruvato. Para determinar si las predicciones obtenidas mediante FBA son únicas se utiliza la técnica de Análisis de Variabilidad Flujos (FVA). El presente trabajo muestra los resultados de aplicar el FBA a la reconstrucción reciente del microorganismo S. cerevisiae, la denominada iMM904 y los compara con un conjunto de datos experimentales presente en la literatura. Este trabajo también estudia la existencia de múltiples predicciones FBA utilizando la técnica FVA. Los resultados ilustran que es posible predecir el crecimiento del microorganimo S. cerevisiae, con errores entre el 11% y 28%; la producción de CO2, con errores entre el 0.3% y 4.5% y la producción de etanol, con errores entre el 11% y 13%.

Several biological models, named reconstructions, are used for the study of the S. cerevisiae microorganism. The reconstructions can be genomic scaled. Mathematical models are generated from the reconstructions and they are called stoichiometric models. The flux balance analysis (FBA) is one of the tools used for the analysis of these models. The FBA attempts to predict the evolution of the microorganism and the consumption and production of components like glucose, ethanol, glycerol, succinate, acetate and pyruvate. A Flux variability analysis (FVA) is used to determine the uniqueness of the FBA predictions. This paper shows the results of applying FBA to the iMM904 reconstruction of S. cerevisiae and compares them with experimental data from literature. The results in this paper show that it is possible to predict the evolution with errors between 11% and 28% ; the production of CO2 with errors between 0.3% and 4.5%; and the production of ethanol with errors between 11% and 13%, using FBA for the iMM904 model.

Screening for a fungal protease with potential in the biorestoration of historical valuable documents in Bogota Archive

Se ha buscado y seleccionado sistemáticamente una proteasa que pudiese ser usada en la eliminación "limpia" de encolantes sobre soportes documentales con valor de patrimonio histórico de forma eficiente y económica, a partir de la colección de hongos filamentosos del Archivo de Bogotá. De 74 morfotipos viables evaluados sobre placas selectivas, 32 morfotipos presentaron formación de halos de hidrólisis evidentes sobre placas diferenciales. De ellos, se evaluó el perfil isoenzimático de 8 morfotipos provenientes de muestreos documentales directos y de 2 morfotipos proteolíticos promisorios provenientes de un trabajo previo. Los 10 morfotipos seleccionados fueron representativos de los géneros Penicillium, Stachybotrys, Chaetomium, y Eladia. Luego de inducir la producción de proteasas extracelulares en medios líquidos diferenciales bajo tres fases de fermentación, se realizaron isoelectroénfoques analíticos tendientes a la observación de isoformas en el gradiente de pH establecido (3.0-10.0). Solo los morfotipos 8D (Chaetomium sp.) y 21D (Eladia saccula) presentaron una isoforma alcalina extrema, de puntos isoeléctricos 8.5 y 8.8, respectivamente, susceptible de selección con miras a su purificación y caracterización parcial de forma económica y eficiente. Los demás morfotipos, representativos de los géneros Penicillium sp., y Stachybotrys sp., presentaron unicamente isoformas proteolíticas en el rango acido de pH con puntos isoeléctricos que oscilan entre 4.0 y 5.0.

Studies on a protease as an efficient, environmental friendly and relatively economical remover of residual proteins for historical valuable documents were performed and was selected for this work, from the filamentous fungi collection of the Bogota Archive. 32 morphotypes of 74 evaluated show hydrolytic activities over differential solid media. From them, 8 morphotypes obtained directly from documental samples and representative of the genera Penicillium and Stachybotrys were selected and their isoenzyme profile were tested. Also 2 previous morphotypes with promisorius proteolytic activities and representative of the genera Chaetomium and Eladia were analysed. Extracelullar proteases production was induced in differential liquid media on three fermentation steps and analitycal isoelectrofocusing were performed over pH 3.0-10.0 ranges. Only the morphotypes 8D (Chaetomium sp.), and 21D (Eladia sp.), showed an alkaline isoform with pIs 8.5 and 8.8, respectly, suceptible of selection for its purification and characterization through efficient and economical way. The others morphotypes only showed acid isoforms with pIs in the range of 4.0 and 5.0.

LSSP-PCR to identify polymorphisms in the gene cry1B of Bacillus thuringiensis native strain

Se estandarizó la técnica LSSP-PCR (reacción en cadena de la polimerasa con un único oligonucleótido en condiciones de baja astringencia), para identificar polimorfismos del gen cry1B en aislamientos nativos de Bacillus thuringiensis (Bt) . Se evaluaron 164 aislamientos nativos colombianos identificándose el gen cry1Ba en 11 de estos aislamientos. Los 11 fragmentos amplificados, junto con el de la cepa de referencia Bt subsp. aizawai HD137, se analizaron por LSSP-PCR y los patrones electroforéticos obtenidos se compararon cualitativamente. Con los productos amplificados mediante el oligonucleótido directo se construyó un dendrograma utilizando UPGMA que mostró tres agrupamientos con similitud de 83, 79 y 68%. La agrupación con 68% de similaridad correspondió al aislamiento nativo BtGC120 que presentó el patrón de bandas más variable. Con el oligonucleótido reverso el aislamiento BtGC120 mostró una menor variabilidad (43%). La secuencia nucleotidica obtenida de este fragmento de 806 pares de bases mostró una identidad de 93% con la secuencia de los genes cry1Bc1 de Bt morrisoni y cry1Bb1 de la cepa BT-EG5847. Se predijo del marco de lectura una proteína de 268 residuos aminoácidicos, con 88% de identidad con la proteína Cry1Bc. Esta secuencia reveló dos dominios, una endotoxina N implicada en la formación del poro y otra endotoxina M relacionada en el reconocimiento del receptor. La evaluación biológica del aislamiento BtGC120 sobre larvas de primer instar del insecto plaga Spodoptera frugiperda, mostró una CL50 de 1,896 ng de proteína total por cm2. Este estudio muestra que la LSSP-PCR es una técnica que permite identificar de una manera específica variaciones en las secuencias de los genes cry de Bt, con potencialidad de encontrar nuevos genes con novedosas actividades biológicas.

LSSP-PCR (low stringency specific primer-PCR), technique was standardized for polymorphisms in native isolates cry1B genes Bacillus thuringiensis (Bt) identify. 164 isolates were evaluated by identifying the gene colombian native cry1Ba, in 11 of these isolates. The 11 amplified fragments, along with the reference strain Bt subsp. aizawai HD137 were analyzed by LSSP-PCR and electrophoretic patterns obtained were compared qualitatively. With the amplified products with direct oligonucleotide was constructed using UPGMA dendrogram showed three clusters with similarity of 83, 79 and 68%. The group with 68% similarity corresponded to the isolation BtGC 120 native who introduced the variable pattern of bands. With the isolation BtGC 120 reverse oligonucleotide showed less variability (43%). The nucleotide sequence obtained from this fragment of 806 bp showed 93% identity with the sequence of the genes of Bt morrisoni cry1Bc1 and cry1Bb1 BT-strain EG5847. Predicted reading frame of 268 a protein amino acid residues with 88% identity with the protein Cry1Bc. This sequence revealed two domains, an N endotoxin involved in the formation of the pore and other related M endotoxin in receptor recognition. The biological evaluation BtGC120 insulation on first instar larvae of Spodoptera frugiperda insect pest, showed an LC50 of 1.896 ng of total protein per cm2. This study shows that the LSSP-PCR is a technique that identifies a specific way variation in the sequences of cry genes of Bt, with the potential to find new genes with novel biological activities.

Biooxidation of arsenopyrite concentrates by Acidithiobacillus ferrooxidans in shake flasks

Se evaluó el proceso de biooxidación de concentrados de arsenopirita por A. ferrooxidans ATCC 23270, previa adaptación de los microorganismos al mineral y dos tamaños de partícula, pasante malla Tyler 200 (~75µm) y 325 (~45µm). También, se determinó el grado de concentración del mineral mediante DRX y MOLPP/LR, bajo norma ASTM D 2799 de 2009. Los microorganismos fueron adaptados mediante disminución gradual, en etapas sucesivas, de sulfato ferroso y posterior aumento en el contenido de arsenopirita. Finalmente, se llevó a cabo el proceso de biooxidación del mineral sin adición de Fe2+. Después de treinta días de proceso, la disolución de arsénico para la malla Tyler 200 fue de 7550 mgL-1 (18,7%) y para la malla Tyler 325 fue de 2850 mgL-1 (7,1%). Por otra parte, la curva de crecimiento bacteriano mostró que entre los días 6 y 21 de proceso la población bacteriana promedio fue de 1,70x10(8) cel.mL-1 y de 8,00x10(7) cel.mL-1 para las mallas Tyler 200 y 325, respectivamente. Por lo tanto, el tamaño de partícula jugó un papel fundamental en la cinética de adaptación de los microorganismos, sugiriendo que a menor tamaño del sustrato empleado mayor dificultad se le presenta al microorganismo para oxidar el mineral.

Arsenopyrite biooxidation process was evaluated with A. ferrooxidans ATCC 23270. The microorganisms were previously adapted to mineral and two different Tyler mesh sizes, 200 (~75µm) and 325 (~45µm). Also, the mineral concentration was made by DRX and MOLPP/LR under ASTM D 2799. The microorganisms were adapted through gradual decreasing of ferrous sulphate in successive state and subsequent arsenopyrite concentration increase. Finally, biooxidation process was carried out without Fe2+. After thirty days of process, Arsenic bioleaching was 7550 mgL-1(18,7%) and 2850 mgL-1 (7,1%) for the 200 and 325 Tyler meshes, respectively. On the other hand, bacterial growth curve showed, between 6 and 21 days of process that the average bacterial population was 1,70x10(8) cel.mL-1 y de 8,00x10(7) cel.mL-1 for 200 and 325 Tyler mesh respectively. For this reason, the particle size played an important role in the adaption kinetics of microorganism. The results showed that the microorganism oxide the larger particle size of the mineral easier.

Dilute sulfuric acid pretreatment of goliath grass (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) for ethanol cellulosic

Evaluar la producción de etanol a partir de cultivos lignocelulósicos, específicamente pastos de rápido crecimiento en la región, constituye una alternativa a la demanda de biocombustibles. En la presente investigación se seleccionó el pasto Maralfalfa (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) utilizando el pretratamiento con ácido sulfúrico diluido a diferentes temperaturas (110, 130, 150, 170 y 190 °C) y concentraciones de ácido (0.8, 1.2 y 2.0% (p/p)), seguido de un proceso de hidrólisis enzimática utilizando celulasas y celobiosas comerciales y un proceso de hidrólisis y fermentación simultanea. La máxima producción de etanol obtenido fue 117 mg etanol/ g biomasa pretratada a 190 °C y 1,2 %(p/p) de ácido sulfúrico. El líquido hidrolizado fue caracterizado calculando el porcentaje de glucosa, xilosa y lignina solubilizadas y degradadas durante el pretratamiento.

The goliath grass (Pennisetum glaucum x Pennisetum purpureum) was pretreated with different sulfuric acid concentrations (0.8, 1.2 y 2.0% (w/w)) from low to high temperatures (110, 130, 150, 170 y 190 °C) followed by enzymatic hydrolysis and SSF of remaining solids. The maximum yield was 117 mg of ethanol/g biomass to 190 °C and 1.2 % (w/w) of sulfuric acid.

Evaluation of microorganisms with potential for plant growth promotion and biological control of Spongospora subterranea

La sarna polvosa de la papa es causada por el patógeno Spongospora subterranea, que disminuye la calidad y producción de tubérculos y facilita la entrada de otros patógenos. Esta enfermedad afecta las principales zonas productoras del mundo, debido a la falta de tratamientos efectivos contra el patógeno y al comercio de tubérculos-semilla infectados. Algunas investigaciones indican que los agentes biocontroladores podrían contribuir a reducir la actividad de S. subterranea a través de efectos sobre la viabilidad de sus quistosoros o mediante efectos estimulantes del crecimiento de la planta. En este estudio se emplearon bacterias aisladas del interior de raíz, rizósfera y superficie de tubérculos de un cultivo de papa ( Solanum tuberosum variedad Diacol Capiro) y seleccionadas por su capacidad para producir indoles totales y quitinasas. En estudios paralelos se determinó su capacidad para promover la velocidad de germinación en brotes de tubérculos o para controlar S. subterranea en raíces y promover el crecimiento vegetal de plántulas en invernadero. La mayoria de los aislamientos evaluados incrementraron la longitud de brotes de tubérculos en el laboratorio. En el invernadero, en suelo no estéril y en presencia del patógeno, se encontró que 2 de los 10 aislamientos seleccionados por su capacidad para producir indoles totales y quitinasas, presentaron promoción de crecimiento vegetal y posible biocontrol del patógeno. Estos resultados sugieren un gran potencial para la selección de microorganismos biocontroladores y desarrollo de bioproductos a partir de recursos microbiológicos locales.

The powdery scab of potato is caused by the pathogen Spongospora subterranea which reduces the quality and yield of tubers and facilitates the establishment of other pathogens. This disease affects main potato production zones in the world, because there is not a completely effective and available control method against the disease, and due to the trading of infested seed tubers. Some research suggests that biological control agents could reduce the activity of S. subterranea through effects on the viability of their cystosoris or zoospores or by stimulating plant growth. In this research, bacteria previously isolated, from inside the roots, the rhizosphere and tuber peel of potato plants (Solanum tuberosum var. Diacol Capiro), were used, and then selected according to their capacity for producing total indoles and chitinases. Here was tested in parallel studies the capacity of nine bacterial isolates differing in total indole and chitinase production, for its capacity at increasing tuber sprout length and in promoting plant growth and biocontrol of S. subterranea . Inoculated in excised minitubers in laboratory most indole producing isolates tested resulted in increased tuber sprout length. In the greenhouse assay, in non-sterile soil and under a high pathogen pressure, two of the ten isolates selected because for their ability to produce total indoles and chitinases, showed plant growth promotion and possible biocontrol of the pathogen. These results suggest a great potential for the selection of biocontrol microorganisms and the development of new bioproducts from local microbial resources.

Hydrolysis Enzymatic of crop residues sugar cane

En esta investigación, se hidrolizó un sustrato deslignificado proveniente de residuos de la cosecha caña de azúcar (hojas y cogollos) usando un preparado enzimático con 27.53 unidades de papel filtro (FPU), obtenido a partir de enzimas comerciales. La hidrólisis se llevó a cabo a un pH de 4.2 y una temperatura de 50 oC. Fueron analizados modelos de inhibición por sustrato, glucosa e inhibición total por producto. Los resultados mostraron que los modelos que mejor se ajustan a los datos experimentales, son los modelos de inhibición competitiva por glucosa, con una constante de Michaelis (Km) de 20.37 g/L, velocidad máxima (Vmax) 39 g/L h y una constante de inhibición (k i) de 0.442. En el caso que las relaciones enzima - Sustrato (E/S) sean mayores de 0.5, se puede aplicar el modelo cinético de Michaelis-Menten.

In this research, a delignified substrate from crops residues sugar cane residues (leaves and top cane) was hydrolyzed using an enzyme preparation with 27.53 FPU. This enzyme was obtained from trade. Hydrolysis was carried out to pH of 4.2 and a temperature of 50 oC. Models of inhibition models substrate, glucose and total inhibition product was analyzed. The results showed that models that best fit the data experimental was the models competitive glucose inhibition (Km= 20.37, Vmax=39 and k i= 0.442). In the event that E/S is above 0.5, can applied kinetic models of Michaelis - Menten.

Selection and characterization of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR’s) associated with cotton crop (Gossypium hirsutum)

Como parte de las estrategias de una agricultura sostenible, se hace necesario disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados de síntesis, mediante la utilización de los biofertilizantes. En particular, los géneros Azotobacter y Azospirillum son utilizados como agentes promotores de crecimiento vegetal debido a su capacidad para fijar nitrógeno atmosférico y producir hormonas de tipo indólico. Por tal razón, en este estudio se aislaron bacterias diazotróficas de los géneros Azotobacter y Azospirillum a partir de la rizósfera de cultivos de algodón en el Espinal (Tolima). Las poblaciones microbianas se caracterizaron fenotípicamente en los medios de cultivo semiespecíficos: Ashby y LG (Azotobacter sp.) y NFb, LGI y Batata (Azospirillum sp.). La promoción de crecimiento vegetal se determinó mediante la actividad de la enzima nitrogenasa por medio de la técnica de reducción de acetileno y producción de índoles por el método colorimétrico de Salkowsky. Se obtuvieron 9 aislamientos tentativos de Azotobacter sp. y 4 de Azospirillum sp. Se presentaron diferencias significativas en la prueba de reducción de acetileno con las cepas presuntivas de Azotobacter sp.: NAT 9 (206.43 nmol C2H2 mL-1.h-1), NAT 4, (292.77 nmol C2H2 mL-1.h-1), y NAT 6 (460.60 nmol C2H2 mL-1.h-1) y en la producción de índoles de las cepas NAT 19 (19.87 µg.mL-1) y NAT 13 (20.08 µg.mL-1). Por su eficiencia In vitro en la promoción de crecimiento vegetal se seleccionaron las cepas NAT9, NAT4, NAT6, NAT19 y NAT13 para ser evaluadas como principio activo en futuros inoculantes para el algodón en esta zona del departamento del Tolima.

As part of strategies for sustainable agriculture, it is necessary to reduce the use of synthetic nitrogen fertilisers through the use of biofertilisers. In particular, the genera Azotobacter and Azospirillum are used as plant growth promoters because of their ability to fix atmospheric nitrogen and indolic type hormones. For this reason, in this study were isolated diazotrophic bacteria of the genera Azotobacter and Azospirillum from the rhizosphere of cotton crops in Espinal (Tolima). The microbial populations were characterized phenotypically in specific semi culture media: Ashby and LG (Azotobacter sp.) and NFb, LGI and Batata (Azospirillum sp.). The promotion of plant growth was determined by the enzyme nitrogenase activity through acetylene reduction technique and production of indoles by the salkowsky colorimetric method. 9 isolates were obtained tentative Azotobacter sp. and 4 of Azospirillum sp. Significant differences in acetylene reduction test with presumptive strains of Azotobacter sp.: NAT 9 (206.43 nmol C2H2 mL-1.h-1), NAT, 4, (292.77 nmol C2H2 mL-1.h-1), and NAT 6 (460.60 nmol C2H2 mL-1.h-1) and indole production strains NAT 19 (19.87 µg.mL-1) and NAT 13 (20.08 µg.mL-1). In vitro efficiency in promoting plant growth were selected strains NAT9, NAT4, NAT6, NAT19 and NAT13 to be evaluated as active in future inoculants on cotton in this part of the department of Tolima.

Molecular characterization of pr1 and tpt1 proteins in cuban tobacco species and varieties (Nicoatiana tabacum L.)

La identificación de genes nuevos relacionados con la respuesta de Nicotiana tabacum L. al estrés biótico y abiótico contribuye al mejoramiento genético del cultivo del tabaco en todo el mundo. El objetivo de este trabajo fue detectar la presencia de los genes tpt1 y pr1 en el genoma de algunas especies y variedades cubanas de tabaco. Se identificaron 265 etiquetas de secuencias expresadas (ESTs-expressed sequences tags) que nunca se habían informado con anterioridad en especies vegetales, y el gen que codifica para la proteína tumoral controlada durante la transcripción (Transcriptional Controlled Tumor Protein) (tpt1) nunca se había informado en N. tabacum, pues los estudios del mismo se han centrado en su mayoría en animales y humanos. Los resultados del microarreglo se confirmaron utilizando la RT-PCR cuantitativa en tiempo real. Los genes tpt1 y proteína relacionada con la patogénesis (pr1) se utilizaron para diseñar cebadores para la caracterización molecular de algunas especies y variedades de tabaco cubano. El gen tpt1 solamente se expresó en dos especies (N. glutinosa y N. tomentosiformis) y el pr1, después de la digestión, mostró diferentes bandas entre las variedades susceptibles y resistentes. La presencia de estos genes en una parte del germoplasma analizado constituye un paso inicial para la utilización de este conocimiento en el mejoramiento genético del tabaco.

The identification of new genes related with Nicotiana tabacum L. response to biotic and abiotic stress contribute to the genetic improvement of tobacco plants around the world. The aim of this research was to identify tpt1 and pr1 genes in the genomic of some cuban tobacco varieties and species. The microarray technology has been used with ESTs for the construction of a cDNA library. 265 expressed sequences tags (ESTs) that have never been reported before in vegetables species were identified and the gene that codified for the Transcriptional Controlled Tumor Protein (tpt1), has never been reported before in N. tabacum, with the studies about this gene being focused on human and animals mostly. The microarray results were confirmed using quantitative RT- PCR. TCTP and pathogenesis-related protein 1 (PR-1) ESTs were used to design primers for the molecular characterization of some species and cuban tobacco varieties. The tpt1 gene was only expressed in two species (N. glutinosa y N. tomentosiformis) and pr1 gen, after a digestion, exhibited different bands for susceptible and resistant varieties. The detection of these genes in some species and cuban tobacco varieties represents one step to go deeply in the molecular characterization of cuban germoplasm.

Effect of IBA and TDZ on in vitro rooting of plants Bambusa vulgaris var. vulgaris Schrad. ex Wendl

Bambusa vulgaris var. vulgaris Schard. ex Wendl. sobresale dentro del género por sus propiedades físico-mecánicas y por el tamaño de sus culmos. Desarrollar la propagación vía organogénesis sería una alternativa para propagar esta especie. Sin embargo, los bajos porcentajes de enraizamiento y de superviviencia ex vitro han sido elementos que han afectado la propagación de diferentes especies de bambúes. Con el objetivo de determinar el efecto de diferentes concentraciones de AIB y TDZ en la emisión de raíces in vitro , se evaluó el número de plantas con raíces, la altura de las plantas (cm) desde la base hasta el punto de inserción de la primera hoja y el largo de la raíz (cm). Los resultados demostraron que tanto el AIB como el TDZ influyeron en el enraizamiento in vitro de Bambusa vulgaris var vulgaris . Al adicionar al medio de cultivo TDZ (0,6 mg.L-1 ) se obtuvieron los mayores porcentajes de formación de raíces (88,2%) y estas fueron emitidas mostrando un geotropismo positivo.

Bambusa vulgaris var. vulgaris Schard. ex Wendl. stands out into the genus by its physic - mechanical properties and the culms size. Propagation via organogenesis would be an alternative to propagate this species. However, the low percentages of rooting and ex vitro survival have been elements that have affected the propagation of different bamboo species. The number of plants with roots, plant height (cm) (from the base to the insertion point of the first leaf) and root length (cm) were evaluated in order to determine the effect of different concentrations of IBA and TDZ in the emission of roots in vitro . Results demonstrated that both, AIB and TDZ, influenced the in vitro rooting of Bambusa vulgaris var vulgaris . Greater rooting percentages (88.2%) were obtained by adding TDZ to the culture medium (0.6 mg.L-1 ). Besides, they showed a positive geotropism.

**Characterization of Aspergillus ficuum hydrolytic enzymes produced in solid state fermentation of cold-pressed canola cake**

En el presente trabajo, se describe la caracterización respecto al pH y temperatura de extractos semipurificados mediante ultrafiltración escalonada de las enzimas fitasa, celulasa y xilanasa de Aspergillus ficuum cepa DSM 932 producidos en fermentación en estado sólido (en adelante SSF) y usando torta de canola como sustrato. La fitasa presentó un pH y una temperatura óptima de 5.0 y 60°C respectivamente, en tanto que la celulasa presentó un pH óptimo de 7.0 con una temperatura óptima de 60°C y el extracto de xilanasa un pH óptimo de 5.4 y una temperatura óptima de 45°C.

This paper, describes the characterization respect to pH and temperature of semi-purified extracts by ultrafiltration step of the enzymes phytase, cellulase and xylanase produced by Aspergillus ficuum DSM 932 strain, in solid state fermentation (SSF) using cold-pressed canola cake as substrate. Phytase showed the optimal pH and temperature 6.0 and 60°C, respectively, while cellulase showed a pH optimal of 7.0 with an optimal temperature of 60°C and xylanase extract an optimal pH of 5.4 and an optimal temperature of 45°C.

Standarization of microsatellite molecular markers for Misiones (Argentina) forest industry

Provincia de Misiones posee actualmente una actividad forestal en pujante crecimiento ubicándose entre las primeras del país. Este marco de desarrollo productivo permite predecir un ámbito de crecimiento favorecido por las nuevas condiciones del mercado internacional. Por otro lado a pesar del avance de la tecnología industrial, no se ha alcanzado el nivel de desarrollo biotecnológico óptimo que conjugue la calidad genética con características fenotípicas de excelencia en las especies maderables de mayor demanda en la Provincia basándose la selección en criterios netamente fenotípicos y en la experiencia del productor, sin contarse con métodos moleculares desarrollados en la región. Este trabajo presenta los resultados del Proyecto Federal de Innovación Productiva (PFIP Mi09) cuyo objetivo principal fue estandarizar y transferir al sector productivo un conjunto de marcadores moleculares microsatélites para ser aplicado al análisis de poblaciones y forestaciones de Araucaria angustifolia y Pinus taeda provenientes de la Provincia de Misiones (Argentina). Esto permitirá conocer el perfil genético de plantaciones y poblaciones de estas especies forestales, pudiendo aplicarse a la certificación de calidad en la producción forestal o a la selección de ejemplares de especies nativas.

Misiones Province currently has the first intensive forestry activity of Argentine. This framework of productive development allows predict an area of growth favored by the new conditions of the international market. On the other side despite the progress of industrial technology, has not been reached the optimal level of biotechnological development that combining quality with genomic and phenotypic characteristics of forest species. This work presents the results of Federal Project of Productive Innovation (PFIP Mi09) whose main objective was standardize and transfer to the productive sector a set of microsatellites molecular markers to be applied to the populations analysis of Araucaria angustifolia and Pinus taeda forestation from the Misiones (Argentine). This will reveal the plantations and forest genetic profile and may be applied to genetic certification of forest production quality.

Antibacterial activity of leaf extract Melia azedarach L.

El trabajo tuvo como objetivo evaluar la actividad antibacteriana de extractos de hojas de Melia azedarach L. sobre seis bacterias patógenas. Inicialmente mediante extracción por el método Soxhlet se obtuvo extracto total en etanol y a partir de éste se prepararon fracciones líquido-líquido con éter de petróleo y acetato de etilo. El extracto total y las dos fracciones fueron diluidos a diferentes concentraciones (ppm) para evaluar in vitro su actividad antibacteriana. Las bacterias de mayor susceptibilidad fueron las patógenas de humanos Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella oxytoca, en relación a la fitopatógena Burkholderia glumae quien mostró resistencia a todos los tratamientos. Las bacterias patógenas fueron más susceptibles a la fracción éter de petróleo a concentración mínima de 25 ppm. El screen fitoquímico de la planta indicó presencia de metabolitos secundarios tipo alcaloides, terpenos/esteroles, saponinas, taninos y antocianinas. Estos resultados evidencian el posible uso de M. azederach como alternativa de control biológico sobre las bacterias analizadas.

The work was objective to evaluate the antibacterial activity of extracts from leaves of Melia azedarach (L) on six pathogenic bacteria. Total ethanol extract was obtained initially by extraction with method Soxhlet and from this prepared liquid-liquid fractions with petroleum ether and ethyl acetate. The total extract and the two fractions were diluted at different concentrations (ppm) to evaluate its antibacterial activity in vitro. More susceptible bacteria were the pathogenic human Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella oxytoca, in relation to the plant pathogen Burkholderia glumae who showed resistance to all treatments. Pathogenic bacteria were more susceptible to the fraction of petroleum ether to the minimum concentration of 25 ppm. Screen plant phytochemical indicated presence of secondary metabolites type alkaloids, terpenes/sterols, saponins, tannins and anthocyanins. These results demonstrate the potential use of M. azederach as biological control alternatively on analysed bacterial.

Protein secondary structure prediction using support vector machines

Entre los métodos computacionales utilizados para la predicción de la estructura secundaria de proteínas, se destaca el uso de máquinas de soporte vectorial. Este trabajo de investigación presenta la predicción de la estructura secundaria de proteínas desde su secuencia primaria de aminoácidos usando Máquinas de Soporte Vectorial. Como entradas, en la metodología propuesta, se utilizan características de los diferentes motivos estructurales o cadenas de texto asociadas a la estructura primaria que representa la estructura secundaria, tales como el R-grupo y la probabilidad de que el aminoácido en la posición central adopte una determinada estructura secundaria. Para la extracción de características se utiliza un método de codificación de secuencias en el que cada símbolo en la estructura primaria se relaciona con cada símbolo en la estructura secundaria. El uso de este método de codificación permite reducir la dimensionalidad de los datos de miles de características a sólo 220 de estas. Los resultados obtenidos son comparables a los registrados en la literatura, teniendo cerca de un 70% de precisión. Además, se logra reducir los costos computacionales en la construcción de los clasificadores debido a que este trabajo modela el problema de multi-clasificación como un grupo de clasificadores binarios.

Among the computational methods used for predicting secondary structure proteins highlights the use of support vector machines. This research shows the predicted secondary structure of protein from its primary amino acid sequence using Support Vector Machines. As inputs, in the proposed methodology, features are used from different structural motifs or text strings associated with the primary structure which represents the secondary structure, such as R-group and the probability that the amino acid at position adopts a central particular secondary structure. For feature extraction method is used coding of sequences in which each symbol in the primary structure is associated with each symbol in the secondary structure. The use of this encoding method reduces the dimensionality of the data of thousands of characteristics only 220 of these. The results obtained are comparable to those reported in the literature, taking about 70% accuracy. Furthermore, it is possible to reduce computational cost in the construction of classifiers because this work models the problem of multi classification as a group of binary classifiers.

Generation of policlonal antibodies for detection of the PVY genotypic variant GIII in tamarillo and potato crops from Colombia

El potyvirus PVY es uno de los agentes causales más frecuentemente asociados a problemas virales en cultivos de papa y tomate de árbol en Colombia. Dada la importancia económica de las enfermedades causadas por PVY y a la necesidad de generar material de siembra certificado por su sanidad viral, es fundamental la generación de herramientas de diagnóstico que permitan la detección temprana de este virus. En este trabajo se reporta la obtención de anticuerpos policlonales específicos, útiles para la detección del genotipo III de PVY (GIII), una de las tres variantes que recientemente han sido reportadas en cultivos de papa y tomate de árbol de la región Andina de Colombia. Como antígeno, se utilizó un péptido sintético diseñado a partir de la región variable del extremo N-terminal del gen de la cápside viral. La sensibilidad de los anticuerpos fue evaluada mediante pruebas de ELISA y dot-blot utilizando péptidos sintéticos. Se realizó una prueba piloto para validar el uso de los anticuerpos a partir de plantas sintomáticas y asintomáticas obtenidas de una región donde confluyen cultivos de ambas solanáceas, encontrándose que los anticuerpos generados ofrecen mayores niveles de detección que los anticuerpos comerciales comúnmente utilizados para detectar los serotipos PVY-O,C y PVY-N de este virus.

PVY is one of the potyvirus more frequently associated with viral infections in tomato and tamarillo crops in Colombia. Due to the economic impact of PVY and the need to certify seeds as virus-free it is important to develop diagnostic tools that allow its premature detection. In this work, the obtention of antibodies detecting the genotype III of PVY is reported. This genotype is one of the three PVY variants infecting tamarillo and potato in the Andean region of Colombia. The N-terminal variable region of the coat protein was chosen as antigen for antibody production. The sensibility of these antibodies was tested by ELISA and dot-blot using synthetic peptides. A pilot test was performed on symptomatic and non-symptomatic plants from a mixed orchard of tamarillo and potato. The generated antibodies showed higher detection levels than the commercial antibodies commonly used to detect the PVY-O,C and PVY-N serotypes.

New blast resistant rice genotypes obtained by and anthers culture

En la Estación Experimental del Arroz Los Palacios, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba (INCA), se efectuaron cruzamientos entre cuatro cultivares resistentes a la Piriculariosis y seis de buen comportamiento agronómico y las anteras de las plantas F2 fueron cultivadas in vitro para evaluar la formación de callos en tres medios líquidos: N6-1, N6-m y NL, así como la regeneración de plantas verdes y albinas, en el medio MS. Las dos primeras generaciones de las nuevas líneas obtenidas fueron evaluadas para caracteres agronómicos y la segunda generación, además, para resistencia frente a la Piriculariosis. Las líneas que combinaron resistencia a la Piriculariosis y buenos caracteres agronómicos fueron evaluadas en condiciones de infección natural, con alta presión del patógeno. La utilización de la técnica del cultivo de anteras mostró alta dependencia del genotipo y el medio de cultivo. Con el medio NL se lograron los valores más altos para la formación de callos. Se obtuvieron nuevos genotipos resistentes a la Piriculariosis y de alto rendimiento agrícola.

Crosses were made between four blast resistant and six rice varieties of good agronomic performance, at the Los Palacios Rice Research Station of the National Agricultural Sciences Institute of Cuba (INCA) and the anthers from F2 plants were in vitro culture using three liquid media: N6-1, N6m, and NL, for callus formation and after plants regenerations using MS medium. The first two generations of breeding lines were evaluated for agronomic characters and the second generations, also, for Blast resistant. The lines that combined resistance to Blast and good agronomic performance were evaluated under high pressure of natural Blast infection conditions. The success rate of anther culture was highly dependent on the genotype and culture media used. NL medium led to the highest callus formation values. In the process, new blast resistant and high yielding genotypes were obtained.

Plant defense mechanisms and responses in the arbuscular mycorrhizal symbiosis: a review

El establecimiento de la simbiosis planta-hongos formadores de micorrizas Arbusculares (HFMA) requiere procesos armónicos a nivel espacio-temporal, que dependen de señales para el reconocimiento, colonización e intercambio bidireccional de nutrientes. Las plantas presentan respuestas de defensa frente a posibles organismos invasores; sin embargo, frente a HFMA estas son débiles, localizadas y no impiden la colonización del hongo. Los beneficios de la simbiosis generalmente se asocian a nutrición vegetal, aunque, también está relacionada con el incremento de la tolerancia-resistencia de plantas a los estreses bióticos. La resistencia inducida HFMA (MIR) es importante en el control de patógenos foliares, comedores de hojas y necrótrofos, encontrándose protección de plantas micorrizadas tanto a nivel local como sistémico, relacionada con los niveles de ácido jasmónico en tejidos. Un mecanismo en la MIR está asociado con el "priming", que permite una rápida y eficiente respuesta de defensa de plantas micorrizadas. Se han planteado posibles mecanismos de atenuación de las respuestas de defensa, considerando: activación de supresores de defensa; plantas que producen respuestas de defensa frente a HFMA y otras que no las producen, y plantas que suprimen las respuestas de defensa en la simbiosis. Aunque el control de la simbiosisestá regulado básicamente por la planta, aún se desconoce el papel de los HFMA en el debilitamiento de las respuestas de defensa. Recientemente, se ha dado un avance importante en entender los mecanismos mediante los cuales se establece y mantiene la biotrofía del hongo, al describirse la proteína SP7 que interactúa con el factor de transcripción PR, ERF19 en el núcleo de la célula vegetal. Se ha sugerido que SP7 es un efector que actúa oponiéndose al programa de inmunidad de la planta. Este documento está orientado a hacer una revisión de las respuestas de defensa que presentan las plantas bajo condiciones de simbiosis con HFMA, con el fin tener un acercamiento sobre los posibles mecanismos de atenuación de las mismas, de forma tal que permite el establecimiento de la simbiosis. Además, se desea tener una aproximación al tema de la capacidad de defensa que presenta la planta micorrizada frente a un amplio grupo de organismos patógenos.

Harmonic processes between plant and arbuscular mycorrhyzal fungi (AMF) are required for the symbiosis formation between the two organisms. These processes depend on specific signalling for the plant-fungus recognition, colonisation and bidirectional nutrient exchange. Plants show defence responses against invasive organisms, however they react weakly and localised when challenged by AMF. The benefits derived from the mycorrization are described for the nutritional aspect; however, it is known that mycorrhized plants are more tolerant to biotic stresses. Mycorrhizal induced resistance (MIR) is especially important for the control of foliar pathogens, leaf cutters and necrotrophs. There has also been found that mycorrhizal plants are protected both locally and systemically and their protection is related with jasmonic acid levels at their tissues. One of the most important mechanisms for MIR is the so called "priming" that allows plants to exert a fast and efficient defence response. Possible mechanisms to unravel mycorrhizal plants lower defence systems include: defence suppressor activation, differential plants response towards AMF from inexistent to low, and plant defence response suppression during the AMF symbiosis. The symbiosis control is known to be regulated by the plant, however, no role has been assigned to the AMF for the weakening of the plant defence system. Recently, a big step towards understanding of the fungal role has been made. A protein SP7 that interacts with a PR transcription factor ERF19, in the plant nucleus, has been described. This discovery indicates a possible mechanism to establish and maintain the biotrophic status of the AMF counteracting the immune plant system. The main focus of this manuscript is to review the mycorrhizal plant defence responses taking into account that for a functional AMF symbiosis a lesser plant defence mechanism is required. At the same time, the mycorrhizal plant acquires a higher defence capacity against a wide group of attackers.

Nitrogen and phosphorus cycles dynamics in Soils

Los ciclos biogeoquímicos del fósforo (P) y del nitrógeno (N) son sistemas dinámicos que suceden a través de la biosfera, de cuyos mecanismos de transformación depende la disponibilidad de estos elementos para diferentes formas de vida. Se acepta que la diversidad y actividad de las poblaciones microbianas posee un papel crucial en la dinámica de los nutrientes y por tanto el desafío está en comprender, como responden a las condiciones ambientales. La actividad microbiana en los suelos depende tanto de la condición del recurso y como de sus propiedades químicas, físicas y biológicas. En este documento se describen conceptos que se han empleado para entender la dinámica del nitrógeno y el fósforo, con el propósito de discutir cómo las características de las diferentes fracciones orgánicas y minerales seleccionan el potencial biológico encargado del recambio de dichos elementos, panorama que actualmente se aborda a través de técnicas independientes del cultivo para estudiar las poblaciones microbianas in situ.

Biogeochemical cycle's phosphorus (P) and nitrogen (N) are dynamic systems taking place through the biosphere, whose mechanisms of transformation depends on the availability of these elements for different forms of life. It is accepted that the diversity and activity of microbial populations plays a crucial role in nutrient dynamics and therefore the challenge is to understand how they respond to environmental conditions. Microbial activity in soils depends on both the resource condition and its chemical, physical and biological properties. Concepts described herein have been used to understand the nitrogen and phosphorus dynamics, with the aim to discuss how the characteristics of the different organic and mineral fractions select the biological potential responsible for the turnover of these elements, scenario currently addressed through cultivation-independent techniques to study microbial populations in situ.

En Tecnoparque SENA nodo Medellín se fusiona la ciencia y arte