Seed oil content and composition of Jatropha curcas (L.) and grafted Jatropha curcas (L.) on Jatropha cinerea (Ortega) Muell. Arg. rootstock

Jatropha curcas has been investigated for its high content of oil, its moderate salinity and drought tolerance, and Jatropha cinerea is a species that can withstand long drought periods and tolerate salinity up to 100 mM of NaCl. The aim of this study was to graft J. curcas plants on J. cinerea and grow them in experimental semiarid conditions, different soil and climate conditions from those of J. curcas native area to analyze their effects on oil seed composition and content. The survival of grafted J. curcas on J. cinerea rootstock was 95%. Seeds from grafted and non-grafted plants were analyzed to determine their oil content. The grafted plants showed greater height (150.7 cm) and oil content (51.3%) than the non-grafted plants (123.5 cm and 49.2%, respectively) without affecting their fatty acid composition. The meteorological information of the experimental plot (Baja California Sur, Mexico) showed values below those necessary for good phenological development; nonetheless, the graft improved its characteristics. Therefore, the use of grafted plants is an option for the establishment of J. curcas plantations in other parts of the world with different soil and climate conditions than those where they grow in the wild.Jatropha curcas has been investigated for its high content of oil, its moderate salinity and drought tolerance, and Jatropha cinerea is a species that can withstand long drought periods and tolerate salinity up to 100 mM of NaCl. The aim of this study was to graft J. curcas plants on J. cinerea and grow them in experimental semiarid conditions, different soil and climate conditions from those of J. curcas native area to analyze their effects on oil seed composition and content. The survival of grafted J. curcas on J. cinerea rootstock was 95%. Seeds from grafted and non-grafted plants were analyzed to determine their oil content. The grafted plants showed greater height (150.7 cm) and oil content (51.3%) than the non-grafted plants (123.5 cm and 49.2%, respectively) without affecting their fatty acid composition. The meteorological information of the experimental plot (Baja California Sur, Mexico) showed values below those necessary for good phenological development; nonetheless, the graft improved its characteristics. Therefore, the use of grafted plants is an option for the establishment of J. curcas plantations in other parts of the world with different soil and climate conditions than those where they grow in the wild

Propiedades fisicoquímicas del aceite de semillas de Jatropha curcas de poblaciones silvestres en México

The need for studying sources of renewable energy is important starting from potential oleaginous plants. Jatropha curcas seed is characterized by its high oil content. In Mexico studies are focused on evaluating the physicochemical properties of J. curcas oil in wild plants cultivated in the southern region. The objective of this study was to evaluate these properties in three ecotypes of wild J. curcas of Sinaloa and their oil application in biodiesel production. The oil content of the germ was found to be 52 to 56%. Viscosity, density, acidity index, peroxide, iodine, and refraction showed no significant differences in the seeds collected from the three ecotypes in our study. The most abundant saturated fatty acids were palmitic (4 to 6%) and stearic (3 to 4%). The most abundant unsaturated fatty acids were oleic (44 to 46%) and linoleic (42 to 44%). Physicochemical characteristics of J. curcas oil of Sinaloa specimens are similar to those of southern Mexico and other countries, which suggest that the germplasm of the northwestern part of the country could be considered for conservation, rational utilization, and biodiesel production.Existe la necesidad de estudiar fuentes renovables de energía a partir de plantas oleaginosas con este potencial. La semilla de Jatropha curca se caracteriza por su alto contenido de aceite. En México solo existen estudios enfocados en evaluar las propiedades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre y cultivada en la región sur. El objetivo de este trabajo, fue evaluar las propiedades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre en tres ecotipos del estado de Sinaloa (noroeste de México) y su aplicación en la elaboración de biodiesel. Los resultados obtenidos fueron que el contenido de aceite del germen fue de 52 a 56%. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción no mostraron diferencias significativas en las semillas colectadas en los tres ecotipos en estudio. Los ácidos grasos saturados más abundantes fueron el palmítico (4 a 6%) y esteárico (3 a 4%). Los ácidos grasos insaturados más abundantes fueron el oleico (44 a 46%) y linoleico (42 a 44%). Las características fisicoquímicas del aceite de J. curcas de Sinaloa son similares a las del sur de México y otros países, esto sugiere que el germoplasma del noroeste del país podría ser considerado para su conservación, aprovechamiento racional y producción de biodiesel

Salinity effects on protein content, lipid peroxidation, pigments, and proline in Paulownia imperialis (Siebold & Zuccarini) and Paulownia fortunei (Seemann & Hemsley) grown in vitro

We evaluated the effects of saline stress on soluble proteins, lipid peroxidation (TBAR), chlorophyll a, chlorophyll b, β-carotene, violaxanthin, and proline in Paulownia imperialis and Paulownia fortunei plants grown in vitro. When the propagated plants reached a determined size, they were transferred aseptically to WPM culture medium containing different sodium chloride concentrations (0, 20, 40, 60, 80, and 160 mM) and were sampled at 15 and 30 days. Proline content was determined at 30 days after transfer only. Protein concentration significantly decreased with the highest salt levels in P. imperialis compared to controls in which no sodium chloride was added. In both P. imperialis and P. fortunei, lipid peroxidation significantly increased at 15 days but decreased at 30 days. Chlorophyll a, chlorophyll b, β-carotene, and violaxanthin significantly decreased with exposure to higher sodium chloride concentrations at 15 and 30 days in both species. Proline content in P. imperialis significantly increased in plants grown in 20 and 40 mM of sodium chloride and decreased in higher sodium chloride concentrations. In P. fortunei, this measure significantly decreased proline content at all salt concentrations in plants exposed to all levels of sodium chloride compared to controls. Our results show that P. imperialis is more tolerant to salt stress at the salinity conditions tested

Antioxidant effects of damiana (<i>Turnera diffusa</i> Willd. ex Schult.) in kidney mitochondria from streptozotocin-diabetic rats

<p>The antioxidant effects of water-ethanol extract (WEE) from <i>Turnera diffusa</i> (damiana) in kidney mitochondria from experimental streptozotocin-induced diabetes mellitus (STZ-DM) rats was evaluated. STZ-DM rats were orally treated during three and five weeks. After experimental periods, kidney mitochondria were isolated and malondialdehyde (MDA), nitric oxide (NO•) and protein nitrosylation levels were measured. Also, blood glucose (BG) and body weight (BW) were recorded. Damiana significantly reduced the MDA and NO• levels in kidney mitochondria, although no changes in protein nitrosylation were observed and it did not have the potential to reverse the hyperglycaemia. In conclusion, WEE of <i>T. diffusa</i> have antioxidant properties that may prevent damage induced by mitochondrial oxidative stress in kidneys of STZ-DM rats.</p

Physicochemical properties of oil seeds of Jatropha curcas from wild populations, in Mexico

Existe la necesidad de estudiar fuentes renovables de energía a partir de plantas oleaginosas con este potencial. La semilla de Jatropha curca se caracteriza por su alto contenido de aceite. En México solo existen estudios enfocados en evaluar las propiedades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre y cultivada en la región sur. El objetivo de este trabajo, fue evaluar las propiedades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre en tres ecotipos del estado de Sinaloa (noroeste de México) y su aplicación en la elaboración de biodiesel. Los resultados obtenidos fueron que el contenido de aceite del germen fue de 52 a 56%. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción no mostraron diferencias significativas en las semillas colectadas en los tres ecotipos en estudio. Los ácidos grasos saturados más abundantes fueron el palmítico (4 a 6%) y esteárico (3 a 4%). Los ácidos grasos insaturados más abundantes fueron el oleico (44 a 46%) y linoleico (42 a 44%). Las características fisicoquímicas del aceite de J. curcas de Sinaloa son similares a las del sur de México y otros países, esto sugiere que el germoplasma del noroeste del país podría ser considerado para su conservación, aprovechamiento racional y producción de biodiesel.The need for studying sources of renewable energy is important starting from potential oleaginous plants. Jatropha curcas seed is characterized by its high oil content. In Mexico studies are focused on evaluating the physicochemical properties of J. curcas oil in wild plants cultivated in the southern region. The objective of this study was to evaluate these properties in three ecotypes of wild J. curcas of Sinaloa and their oil application in biodiesel production. The oil content of the germ was found to be 52 to 56%. Viscosity, density, acidity index, peroxide, iodine, and refraction showed no significant differences in the seeds collected from the three ecotypes in our study. The most abundant saturated fatty acids were palmitic (4 to 6%) and stearic (3 to 4%). The most abundant unsaturated fatty acids were oleic (44 to 46%) and linoleic (42 to 44%). Physicochemical characteristics of J. curcas oil of Sinaloa specimens are similar to those of southern Mexico and other countries, which suggest that the germplasm of the northwestern part of the country could be considered for conservation, rational utilization, and biodiesel production.Fil: Araiza Lizarde, Nidia. Universidad Politécnica de Sinaloa (México)Fil: Alcaraz-Meléndez, Lilia. Instituto Politécnico Nacional (La Paz, México). Centro de Investigaciones Biológicas del NoroesteFil: Angulo Escalante, Miguel Ángel. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (Culiacán, Sinaloa, México)Fil: Reynoso-Granados, Teodoro. Instituto Politécnico Nacional (La Paz, México). Centro de Investigaciones Biológicas del NoroesteFil: Cruz-Hernández, Pedro. Instituto Politécnico Nacional (La Paz, México). Centro de Investigaciones Biológicas del NoroesteFil: Ortega-Nieblas, Magdalena. Universidad de Sonora (México

Compatibilidad anatómica de Jatropha curcas (L.) injertada en portainjerto de Jatropha cinerea (Ortega) Muell.Arg

Graft compatibility of Jatropha curcas on Jatropha cinerea was confirmed by obtaining a high survival (95%) of the total grafted plants. Their regeneration and development was accomplished by histological assays observing compatibility of the vessel tissues. At anatomical level, both species had the same cell types (parenchyma in the external cortex, specific cells forming phloem tissues, vascular and xylem cambium) completely differentiated at the moment of grafting. When comparing different tissues, the parenchyma cells of J. curcas had fewer amounts of starch grains than those of J. cinerea. Another anatomical difference was vascular cambium amplitude, which was greater in J. cinerea than in J. curcas. The results of the histological cuts in the grafted stems showed integration of J. curcas tissue with J. cinerea stock when they developed as one plant only.Se evaluó la compatibilidad de injertos de Jatropha curcas sobre portainjertos de Jatropha cinerea comprobando la compatibilidad de los injertos entre ambas especies con un 95% de supervivencia del total de plantas injertadas y observando la compatibilidad de los tejidos vasculares, su regeneración y desarrollo mediante pruebas histológicas. A nivel anatómico, ambas especies tuvieron los mismos tipos celulares (parénquima en la corteza externa los tipos celulares específicos que forman los tejidos en el floema, cambium vascular y xilema) completamente diferenciados al momento de ser injertadas. Al comparar los diferentes tejidos, las células de parénquima de J. curcas tuvieron menor cantidad de granos de almidón que las de J. cinerea. Otra diferencia anatómica fue la amplitud del cambium vascular en la que J. cinerea presentó mayor área que J. curcas. Los resultados en los cortes histológicos realizados a los tallos injertados mostraron la integración del tejido de J. curcas con el portainjertos de J. cinerea al desarrollarse como una sola planta

Mitigación de NaCl por efecto de un bioestimulante en la germinación de Ocimum basilicum L.

Los bioestimulantes vegetales activan el proceso de germinación de las semillas; accionan funciones fisiológicas en las plantas, contienen sustancias propias del metabolismo vegetal, que mejoran el uso de nutrientes y son una opción para mitigar estrés por salinidad. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de un bioestimulante de origen natural (FitoMas-E®), como atenuante de la salinidad en la germinación de las variedades de albahaca (Ocimum basilicum L.) Emily, Napoletano y Nufar. Las semillas se sometieron a concentraciones de NaCl (0, 50, 100 y 150 mM) y dosis de FitoMas-E® (0, 0.5, 1 y 1.5 mL L-1), en un diseño completamente al azar con arreglo factorial con cuatro repeticiones, en condiciones controladas. Se evaluó porcentaje y tasa de germinación, altura de la plántula, longitud de radícula, biomasa fresca y seca de la radícula, biomasa fresca y seca de la parte aérea. Los resultados mostraron que la altura de la planta, longitud de la radícula, biomasa fresca de parte aérea y biomasa seca de la radícula con 150 mM de NaCl fueron las más dañadas. Napoletano y Nufar mostraron longitud de radícula mayor en 0 mM y conforme la concentración de NaCl incrementó, la longitud de radícula disminuyó significativamente para las tres variedades. Las plántulas de semillas tratadas con FitoMas-E®, incrementaron longitud de radícula, destacando Napoletano en 1 mL L‑1 y Nufar con 0.5 mL L 1. Napoletano mostró biomasa fresca de parte aérea mayor en 0 mM con 0.5 mL L-1 de FitoMas-E®. Las plántulas de Napoletano de semillas tratadas con 0.5 mL L‑1 de FitoMas-E® incrementaron la biomasa seca de radícula en 0 y 50 mM de NaCl. Se concluye que el FitoMas-E® con dosis de 0.5 y 1 mL L-1 mitiga el efecto del estrés salino de moderado a severo en semillas de albahaca

Uso del FitoMas-E® como atenuante del estrés salino (NaCl) durante la emergencia y crecimiento inicial de Ocimum basilicum L.

The use of bioestimulants for vegetables may stimulate emergence and plant growth since they are composed of natural substances such as carbohydrates, peptides of low molecular weight and amino-acids, activators of the physiological functions of plants, thus its application allows for a better use of nutrients and represents an option to deal with problems of abiotic stress by salinity. The objective of this study was to determine the effect of the bioestimulant FitoMas-E® derived from sugarcane as to mitigate salinity stress in the emergence and growth of seedlings of varieties of basil (Ocimum basilicum L.). Three varieties of basil Napoletano, Emily and Nufar underwent four concentrations of NaCl (0, 50, 100 and 150 mM) and four doses of FitoMas-E® (0, 0.5, 1.0 and 1.5 mL L-1) in a completely randomized arrangement design with four replicates. The work was carried-out in semicontrolled conditions in a mesh-shade structure and the variables that were measured were: percentage and rate of emergence, radicle length, seedling height, fresh and dry biomass of radicle and shoot. The results showed that when subjected to salt stress (NaCl) of moderate to severe, the variables decreased significantly, the most affected being the length of the root, the plant height and dry biomass of root at 150 mM NaCl. It was observed that when FitoMas-E® applied, values of plant variables increased significantly, length of root by 32% and plant height by 41%, which reveals the stimulatory effect of the FitoMas-E®, where 0.5 mL L-1 the stimulant dose for the variety Napoletano and 1.0 mL L-1 for variety Emily, under saline stress conditions up to 100 mM of NaCl. For 150 mM concentration, the Emily and Nufa plant varieties were extremely affected.El uso de bioestimulantes vegetales estimula la emergencia y el crecimiento vegetal debido a que están compuestos por sustancias naturales como carbohidratos, péptidos de bajo peso molecular y aminoácidos, activadores de las funciones fisiológicas de las plantas, por lo que su aplicación permite un mejor aprovechamiento de los nutrientes y representa una opción para enfrentar problemas de estrés abiótico por salinidad. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto del bioestimulante FitoMas-E® derivado de la caña de azúcar como atenuante de la salinidad en la emergencia y el crecimiento de plántulas de variedades de albahaca (Ocimum basilicum L.) con respuesta diferencial al estrés por salinidad. Tres variedades de albahaca: Napoletano, Emily y Nufar se sometieron a cuatro concentraciones de NaCl (0, 50, 100 y 150 mM) y cuatro dosis de FitoMas-E® (0, 0.5, 1.0 y 1.5 mL L-1) en un diseño completamente al azar con arreglo factorial con cuatro repeticiones. El trabajo se desarrolló en una estructura de malla sombra y las variables que se midieron fueron: porcentaje y tasa de emergencia, longitud de radícula, altura de la plántula, biomasa fresca y seca de radícula y de parte aérea. Los resultados evidenciaron que en condiciones de estrés salino (NaCl) de moderado a severo, las variables disminuyeron significativamente. Largo de raíz, altura de planta y biomasa seca de raíz en 150 mM de NaCl fueron las más afectadas. Se observó que cuando se aplicó FitoMas-E® las plantas incrementaron significativamente sus valores en las variables, largo de raíz 32% y altura de planta 41%, lo que revela el efecto estimulante del FitoMas-E®, siendo 0.5 mL L-1 la dosis estimulante para la variedad Napoletano y 1.0 mL L-1 para la variedad Emily, aún y cuando se encontraban en condiciones de estrés salino hasta 100 mM de NaCl. Para la concentración de 150 mM se evidenció una afectación extrema para las variedades Emily y Nufar

Caracterización y distribución de germoplasma silvestre de jatropha curcas l. (euphorbiaceae) en el noroeste de México

Se estudiaron tres poblaciones silvestres de Jatropha curcas L. en la región sur y centro de Sinaloa en los sitios de Estación Dimas, La Campana y El Quelite. Los objetivos fueron caracterizar morfológicamente las plantas y semillas, evaluar la relación de las variables morfológicas con los factores ambientales y analizar el potencial de distribución de las especies en Sinaloa considerando los factores ambientales registrados en los sitios de estudio. En cada sitio de estudio se realizó el conteo del número de individuos/m2 y se midió la altura, el diámetro de copa, el diámetro basal y el número de ramas. De cada sitio se obtuvo también el número de semillas por kilogramo, color, peso, longitud y ancho de la semilla. La altura de las plantas estuvo en un intervalo de 2.25 a 4.59 m, el diámetro de la copa fue de 2.24 a 4.48 m, el diámetro basal de 18.75-24.81 cm y el número de ramificaciones de 2 a 4. No se observaron diferencias significativas entre las características morfológicas de las plantas de Estación Dimas y el Quelite pero sí con respecto a La Campana. En ambos sitios se observó que la altura de las plantas fue favorecida cuando la temperatura y velocidad del viento fueron menores, y cuando la precipitación y humedad relativa fueron mayores. Las dimensiones de las semillas fueron, ancho 7.41 a 7.9 mm y longitud de 15.1 a 15.9 mm. La humedad de las semillas fue de 3.57 a 4.21%, y el color de las semillas fue de 60.80 a 65.64°Hue. La mayor densidad de individuos se encontró en Estación Dimas (21 ind/ha), pero la utilización del campo con fines agrícolas que se encuentra cercana a este ecotipo amenaza al desarrollo de la vegetación silvestre de este sitio. Por lo que el germoplasma de las poblaciones en estudio puede ser útil para elaboración de planes y manejos de conservación de la especie, además constituye una alternativa para el establecimiento de cultivos en el estado con especies propias de la región y, posiblemente, para otras regiones del país. Por otro lado, se observó que la especie tiene un alto potencial de distribución en el estado de Sinaloa principalmente en los municipios de Sinaloa de Leyva, Guasave, Guamúchil, Culiacán, Elota, San Ignacio, Mazatlán, Villa Unión, Concordia y Escuinapa.Three wild populations of Jatropha curcas in the central and southern parts of Sinaloa were studied; Estación Dimas, La Campana, and El Quelite. The objectives were to characterize plants and seeds morphologically to assess the relationship between morphological traits and environmental factors and the potential distribution of the species considering environmental factors from the study sites. All individuals/m2 and number of branches were counted, and height, diameter of cup, and basal diameter were measured. The number of seeds per kilogram was obtained, as well as color, weight, and seed length and width. Plant height ranged from 2.25 to 4.59 m; the crown diameter from 2.24 to 4.48 m; basal diameter from 18.75 to 24.81 cm; and branch number 2 to 4. No significant differences were found in morphological characteristics between plants from Estación Dimas and El Quelite but those from La Campana were significantly smaller. Plant height was favored in sites with lower temperature, altitude, and wind speed, and with higher precipitation and relative humidity. Seed length ranged from 7.41 to 7.9 mm and seed width from 15.1 to 15.9 mm. Seed moisture ranged from 3.57 to 4.21%. The seed color ranged from 60.80 to 65.54° Hue. The highest tree density was found in Estación Dimas (21 ind/ha), but agricultural practices threatens the vegetation in this site. The species has a high potential for distribution in the southern and central parts of the state. Germplasm from the studied populations may be useful for plans and management for species conservation; they also constitute an alternative to the establishment of crops in the state of Sinaloa with typical species of the region and possibly other regions of the country. Moreover, it was observed that the species has a high potential for distribution in the state mainly in the municipalities of Sinaloa de Leyva, Guasave, Guamuchil, Culiacan, Elota, San Ignacio, Mazatlan, Villa Union, Concordia, and Escuinapa