A Dual Model to Predict the Peronospora sparsa Sporulation in Rose Based on the Plant Microclimate

 Las rosas son el producto más importante de exportación de la industria de flores en Colombia, y el mildeo producido por Peronospora sparsa Berkeley es la enfermedad más limitante. La predicción de ataque es una herramienta importante para prevenir y combatir la enfermedad, disminuyendo el costo de producción de la flor. P. sparsa depende de las condiciones microclimáticas para su desarrollo biológico. En este trabajo, se presenta un modelo dual para predecir la esporulación, basado en el conocimiento de la temperatura y la hu­medad relativa cerca de la planta (microclima) durante la noche anterior a la predicción, y permitiendo un nivel de fiabilidad por encima del 95% en la determinación de la esporulación del parásito y con esa información tomar una decisión sobre la aplicación de los fungicidas en el cultivo

Tn-Specific Lectins Production from Salvia Palifolia and Hyptis Mutabilis by Cellular Somaclonal Variation

Lectinas obtenidas de diferentes géneros de la familia Lamiaceae que reconocen el antígeno Tn, presente en eritrocitos enzimáticamente modificados y en células cancerosas han sido de especial interés. En este trabajo describimos y comparamos la extracción de lectinas Tn específica de semillas y de células cultivadas in vitro de Salvia palifolia e Hyptis mutabilis. Los somaclones que produjeron lectina fueron cultivado en medio suplementado con 2-4-D y 6-BAP, el esquema de purificación de las lectinas incluyo, extracción con PBS, precipitación con etanol al 75%, intercambio iónico, y cromatografía de afinidad. La actividad de le lectina fue monitoreada por el método de ELISA y aglutinación de eritrocitos modificados enzimáticamente. El ensayo de SDS-PAGE de la lectina de H. mutabilis mostro dos bandas con un Mr de 55 y 51 kDa en contraste con el peso molecular determinado por la técnica de filtración en gel de 82 kDa, la proteína es una glicoproteína con 27.7% de azucares neutros. El ensayo de SDS-PAGE de la lectina de S. palifolia mostro dos bandas de 64 y 58 kDa, mientras que por la técnica de filtración en gel se detectó una única proteína con 77 kDa y con un 23.8% de azucares. Caracterizamos las lectinas Tn-especificas con respecto a su pI, composición de aminoácidos, secuencia N-terminal, y actividad de carbohidratos inhibidoresLectinas obtenidas de diferentes géneros de la familia Lamiaceae que reconocen el antígeno Tn, presente en eritrocitos enzimáticamente modificados y en células cancerosas han sido de especial interés. En este trabajo describimos y comparamos la extracción de lectinas Tn específica de semillas y de células cultivadas in vitro de Salvia palifolia e Hyptis mutabilis. Los somaclones que produjeron lectina fueron cultivado en medio suplementado con 2-4-D y 6-BAP, el esquema de purificación de las lectinas incluyo, extracción con PBS, precipitación con etanol al 75%, intercambio iónico, y cromatografía de afinidad. La actividad de le lectina fue monitoreada por el método de ELISA y aglutinación de eritrocitos modificados enzimáticamente. El ensayo de SDS-PAGE de la lectina de H. mutabilis mostro dos bandas con un Mr de 55 y 51 kDa en contraste con el peso molecular determinado por la técnica de filtración en gel de 82 kDa, la proteína es una glicoproteína con 27.7% de azucares neutros. El ensayo de SDS-PAGE de la lectina de S. palifolia mostro dos bandas de 64 y 58 kDa, mientras que por la técnica de filtración en gel se detectó una única proteína con 77 kDa y con un 23.8% de azucares. Caracterizamos las lectinas Tn-especificas con respecto a su pI, composición de aminoácidos, secuencia N-terminal, y actividad de carbohidratos inhibidores

Temperature effect on rose downy mildew development under environmental controlled conditions

The rose downy mildew disease, caused by Peronospora sparsa Berkeley, is one of the most important that affect rose crops in Colombia. To manage this disease, flower growers must deal with high-costs due to the excessive application of fungicides, but without good results. Studies on P. sparsa behavior have shown its narrow relationship with environmental conditions. In this study, the temperature effect was evaluated during the infection and sporulation of P. sparsa in Charlotte leaflets, a susceptible commercial variety, through an environmental controlled conditions system. Infection and sporulation were observed at different temperatures in a range of from 4 to 40°C. Infection with the absence of or very low sporulation was observed at 4°C. The most favorable pathogen responses were between 15 and 18°C in terms of inoculum concentration and sporulation percentage. There was no infection or leaflet change above 35°C. According to the results, sporulation can occur from 4 to 33°C, confirming the fact that P. sparsa is able to reproduce throughout a wide temperature range

Estudio de las características reproductivas de híbridos de clavel (Dianthus caryophyllus)

Carnation is the most important flower in the exportation and the principal destination are United States of America and Europe and the country is the first producer of carnation in the word. The vascular diseases are the most important cause of losses in the crop and the most efficient method of control is to count to resistant varieties. The recognitions of the reproductive characteristics of the carnation hybrids, object of this work, permitted in a prudent period establish a program of varieties production in Colombia. In this work we used hybrids of three successive generations obtained by autopollination studding the reproductive characteristics. As much as pollen and ovules in the flowers, as well as in the male and female reproductive organs we find a high variability in the number of structures, were the reproductive variability is not bound to the endogamous generation. The pollen quantity is not directly bound with the number of seeds produced, as well as with the number of ovules in the gynoecium. Conversely, the seeds number is related directly with the number of viable ovules by flower. The hybrid fertility expressed in terms of number of pollen grains vs fertilized ovules and produced seeds by flower show that exist a plenty variability in the reproductive conditions in the hybrids, but enough to permit a successful production of seeds.   El clavel es la principal flor de exportación de Colombia y sus principales destinos son los Estados Unidos y Europa. Colombia, es actualmente el primer productor de clavel en el mundo. Las enfermedades vasculares producidas por hongos son la causa más importante de pérdidas en este cultivo y el método de control más eficiente es contar con variedades resistentes. El reconocimiento de las características reproductivas de híbridos de clavel es el objetivo principal de este estudio que permitió en un plazo de tiempo prudente establecer un programa de producción de nuevas variedades de clavel en Colombia. Para ello se utilizaron híbridos de tres generaciones sucesivas obtenidos por autopolinización y se estudiaron las características reproductivas tanto del polen como de los óvulos, así como la cantidad de las diferentes estructuras de reproducción. Los resultados indican que tanto para los órganos de reproducción masculinos como los femeninos, existe una gran variabilidad en número de estructuras, donde la viabilidad reproductiva no está ligada a la generación endogámica. De la misma forma, la cantidad de polen no está directamente vinculada con el número de semillas producidas, así como tampoco con el número de óvulos por gineceo. Por el contrario, la cantidad de semillas si está relacionada con el número de óvulos viables por flor. La fertilidad de los híbridos expresada en términos de granos de polen vs óvulos fecundados y semillas producidas por tallo floral muestra que existe una variabilidad muy amplia en las características de los factores que determinan aspectos reproductivos de los híbridos.&nbsp

Producción de Esferoplastos a Partir de Esporangios del Mildeo Velloso (Peronospora sparsa Berkeley) de la Rosa Comercial

Para el presente estudio, se estandarizó una técnica para el cultivo bajo condiciones de laboratorio del parasito biotrofo (Peronospora sparsa Berkeley), en cámara húmeda; también realizo cultivo in vitro de la variedad de rosa Charlotte, con el fin de realizar los ensayos de infección sobre este material vegetal; se evaluaron mezclas enzimáticas y concentraciones de estas, para realizar la digestión de la pared celular de los esporangios de mildeo velloso y se encontró que al cabo de 5 horas se obtenían esferoplastos con la mezcla enzimática de Fluka (enzimas líticas de Trichoderma harzianum), 2 mg/ml y Driselasa 3 mg/ml, también se evaluaron diferentes buffers hasta conseguir aquel que garantizara el equilibrio osmótico de los esferoplastos durante su producción y manipulación en los ensayos de infección. Se encontró que el buffer KC (KCl 0.64M, CaCl2 0.2 M) mantuvo los esferoplastos osmóticamente estables durante un periodo de hasta 24 horas. Luego de 3 lavados y re-suspensión en buffer MTC-10 (1M manitol, 10mM tris, pH 7.5), con los esferoplastos obtenidos se realizó un seguimiento del proceso infectivo tanto en plántulas producidas in vitro, como sobre foliolos de campo de rosa variedad Charlotte, utilizando técnicas de microscopia óptica y se observó que los esferoplastos además de conservar su capacidad infectiva, esta parecía ser más agresiva que la observada típicamente en la infección con esporangios, por lo tanto, se realizaron pruebas comparativas infectando al mismo tiempo, los mismos tipos de tejidos tanto con esferoplastos como con esporangios y se pudo llegar a la conclusión que el desarrollo de la enfermedad del mildeo velloso de la rosa, es más rápido y expansivo en la infección con esferoplastos que con esporangios normales. Por último, se realizo un seguimiento del proceso infectivo en plantas completas de la variedad de rosa Charlotte y se observo la aparición de síntomas típicos de la enfermedad en la mitad del tiempo que normalmente se observa en plantas infectadas con mildeo velloso en camp

Evaluation of the Reproduction Proficiency of Carnation (Dianthus caryophyllus L.) Hybrids and Varieties as Search of Useful Parentals for a Breeding Program

Colombia is the world’s leading exporter of carnation (Dianthus caryophyllus L.) and the second of fresh cut flowers, that is why the floriculture is one of the economic sectors that generate more exchange in exports of our country. However, carnation growers must face the problem of decreasing revenues, due to the rot vascular disease produced by the pathogen Fusarium oxysporum f.sp. dianthi. Studies show that the most effective way to face the problem is to find resistant carnation varieties, obtained by breeding programs. Thus, here we present a floral evaluation of the gynoecium and androecium, possible flower defects and the reproduction capacity as well, all this useful for the breeding of four carnation commercial varieties and two hybrid lines, all of them obtained through a breeding program focus on Fusarium sp. resistance. Direct and reciprocal breeding crosses were done between all materials in order to establish in which crosses were produced viable seeds of F1 populations. As a result, the reproduction capacity of the six parental was established and a total of 809 seeds were produced from nine successful crosses. Also, it was established that floral opening stage II, is the stage in which the pollen is mature and viable. Moreover, it was established that Kaly, Candy and UM503 were the parental that have best performances as acceptor; in contrast UM226 was the best pollen donator. On the other hand, Lady Green had poor performance both as donor and acceptor

Organogenesis Directa en Medio Líquido en Clavel en un Bioreactor de Bajo Costo.

El desarrollo de los sistemas de inmersión temporal pueden proveer un medio rápido y eficiente para la micropropagación de plantas en condiciones in Vitro, por medio de la inducción de organogénesis directa en medio líquido; sin embargo, el alto costo de los sistemas comerciales desarrollados para tal fin, como lo es caso de sistema RITA®, ha limitado su uso. Por este motivo, se plantearon como objetivos en esta investigación; uno, desarrollar técnicas de organogénesis directa para adaptarlas al sistema de birreactor, evaluando la variación del potencial organogénico de dos variedades comerciales con diferentes reguladores de crecimiento y bajo diferentes grados de gelificación del medio; y dos, diseñar un sistema prototipo de biorreactor de inmersión temporal de bajo costo para la micropropagación de clavel (Dianthus caryophyllus). Así, se diseñó y construyó un sistema prototipo de inmersión temporal con insumos nacionales, demostrándose con esto que es posible tener un sistema de bajo costo en el cual se lograron mantener condiciones totales de asepsia, además de demostrar ser un sistema fácil de manipular y que puede escalarse con facilidad. En cuanto a la inducción de organogénesis directa se quería evaluar la adaptabilidad de dos variedad diferentes de clavel comercial, como ejemplo, al sistema, se encontraron diferencias en la respuesta morfogé- nica a nivel varietal; la variedad Kaly (comercial), resulto ser más eficiente bajo la influencia hormonal de tidiazuron (TDZ), a una concentración de 0.05 mg/l en medio líquido; factor que indica que la producción de brotes organogénicos dentro del sistema de inmersión temporal usando medio de cultivo líquido es altamente viable

Extracción del cromosoma completo del fitoplasma presente en urapanes (Fraxinus sp.), por electroforesis de campo pulsado

Con el fin de purificar el ADN genómico del fitoplasma que afecta a los Urapanes de Bogotá, se realizó introducción de fitoplasmas, utilizando la ectoparásita Cúscuta subinclusa, a plantas jóvenes de Urapán, a partir de árboles sintomáticos de fitoplasmosis presentes en la Universidad Militar. La presencia de fitoplasmas fue confirmada en 14 de los 16 Urapanes receptores por medio del test DAPI. Solamente el 12.5% de los Urapanes receptores fue positivo por reacción en cadena de la polimerasa (PCR), con el par de primers universales para fitoplasmas R16F2n/R16R2. El producto de PCR obtenido a partir de amplificados de ADN de urapanes receptores con los primers R16F2n/R16R2 fue secuenciado y el análisis de la secuencia mostró similaridad entre el 99% y el 100% con fitoplasmas de distintos tipos. Se realizaron ensayos de Electroforesis de Campo Pulsado (ECP), con los sintomáticos de fitoplasmosis, pero no se obtuvieron bandas a pesar de que se utilizaron grandes cantidades de tejido. Con base en los resultados obtenidos en las pruebas moleculares, se concluyó que las plantas jóvenes de Urapán no son un buen reservorio para el aislamiento de ADN genómico de fitoplasmas. Se realizó introducción de fitoplasmas a plantas de Apio a partir de los Urapanes sintomáticos de la Universidad Militar, para tratar de encontrar un nuevo reservorio para el aislamiento de ADN genómico de fitoplasmas. Los Las plantas de apio infectadas resultaron positivas por PCR con el par de primers universales para fitoplasmas PhyRNAF3.3/R16R2. En los ensayos de ECP con Apio se obtuvieron bandas de aproximadamente 1125 Kb que se purificaron y se amplificaron por PCR con los primers PhyRNAF3.3/R16R2. El producto obtenido se mandó a secuenciar y se obtuvo similaridad del 99% con secuencias de tipo "Ash Yellows", incluidas dos secuencias reportadas en 2004 por el grupo de Biotecnología Vegetal de la Universidad Militar

Relación Entre el Color de la Flor del Clavel (Dianthus caryophyllus) y la Tolerancia a Patógenos del Género Fusarium

Colombia es el primer exportador mundial de clavel, sin embargo su producción presenta un problema de gran importancia, debido a la enfermedad de la muerte vascular producida por el parásito Fusarium. Estudios realizados muestran que la manera más eficaz de tratar el problema, es buscar la tolerancia natural de las plantas. Así, este trabajo buscó mediar la respuesta de 16 líneas híbridas y cuatro variedades comerciales de clavel frente a un aislamiento de Fusarium oxysporum y un aislamiento de Fusarium culmorum, aplicando dos metodologías in vitro y una bajo invernadero. Así mismo buscó, establecer una relación entre los niveles de tolerancia presentada para cada ensayo y el color de los pétalos de la flor. La primera metodología in vitro consistió en un cultivo dual, en donde callos de la línea híbrida o variedad comercial, fueron enfrentados al patógeno. Con este ensayo se buscó medir el desplazamiento del patógeno hacia el callo y una posible respuesta inhibidora de éste hacia el crecimiento del hongo. En la segunda metodología, se infectaron microplántulas, permitiendo que el patógeno reconociera, infectara las raíces y ascendiera por el tallo, evaluando el nivel de colonización. Por otra parte, la medición de tolerancia bajo invernadero se realizó infectando plantas y evaluando la presencia o no de síntomas en el tiempo. Los datos obtenidos de la tolerancia a Fusarium sp y los parámetros de la evaluación floral, muestran una relación directa entre la distribución del color en la flor del clavel y la tolerancia a los dos aislamientos de Fusarium. Esta observación abre la puerta para iniciar estudios genéticos y moleculares, que logren relacionar la tolerancia con características de la flor

Inoculación Experimental de Tres Especies Hospederas de Fitoplasmas en Bogotá, Colombia

Los Urapanes (Fraxinus sp.) en Colombia presentan problemas sanitarios como la infección con fitoplasmas del grupo 16SrRNA VII. Para tratar de superar la dificultad que significa trabajar con árboles de gran tamaño, se realizaron ensayos para buscar huéspedes vegetales alternativos que mejoraran la accesibilidad a estos patógenos. En este estudio se hicieron ensayos de inoculación de fitoplasmas de Urapán, permitiendo la visita libre de insectos, sobre cuatro especies vegetales de las familias Solanaceae y Apiaceae como potenciales hospederos alternativos. Una alta proporción de las plantas de Apium graveolens expuestas a insectos (86%) resultó infectada con fitoplasmas, según la sintomatología desarrollada, test DAPI y pruebas moleculares. Una proporción menor de las plantas expuestas de Nicotiana tabacum (50%) y Nicotiana debneyi (10%) presentaron síntomas asociados a infección por fitoplasmas y fueron positiva por test DAPI, mientras que las plantas de Lycopersicum esculentum expuestas no resultaron infectadas. Observaciones mediante el test DAPI mostraron que en las plantas infectadas, los fitoplasmas no presentaron una tendencia marcada a concentrarse en ningún tejido en particula