ABSTRACT
RESUMEN La inmovilización de las algas tiene múltiples aplicaciones, tales como la biorremediación del agua y la producción de metabolitos. Una de las variables que se puede determinar en las algas inmovilizadas es la fluorescencia de la clorofila a, debido a que este parámetro está relacionado con la respuesta fisiológica de estos organismos. Por ello, el objetivo de este estudio fue explorar un método para la medición de la fluorescencia de la clorofila a en algas encapsuladas en esferas de alginato de calcio. Con este fin, se cultivaron dos especies de microalgas (Scenedesmus ovalternus LAUN 001 y Parachlorella kessleri LAUN 002) en monocultivos, tanto en condiciones de cultivo libres (10 mL de la preparación algal en 250 mL de Medio Básico de Bold), como encapsuladas (250 esferas de alginato de calcio en 250 mL de Medio Básico de Bold). Se realizaron diferentes protocolos de medición de la fluorescencia de la clorofila a del fotosistema II (PSII) variando a) el tiempo de preadaptación a la oscuridad (10, 15 y 30 min), b) la intensidad de luz generada por fluorómetro no modulado (entre 1000 y 3500 -jmoles m-2 s-1), y c) el tiempo de exposición a la luz actínica (1, 2 y 5 s). Se lograron establecer como condiciones óptimas para la medición de la eficiencia cuántica potencial del fotosistema II (Fv/Fm) en las algas encapsuladas las siguientes: a) 30 min de preadaptación a la oscuridad; b) 3000 -jmoles m-2 s-1, de intensidad lumínica generada desde el fluorómetro; y c) 1 o 2 s de exposición a la luz actínica. Se encontraron los siguientes valores en la Fv/Fm en condiciones no estresantes: 0,760 a 0,764 para S. ovalternus y 0,732 a 0,748 para P. kessleri. Esta metodología permite observar algunos cambios en la actividad fotoquímica relacionados con variaciones de los factores bajo los cuales se encuentran las algas inmovilizadas.
ABSTRACT Immobilization of algae has many applications, such as water bioremediation and production of metabolites. One of the variables that can be determined in the immobilized algae is chlorophyll a fluorescence, because this parameter is related to the physiological response ofthese organisms. Therefore, the objective ofthis study was to explore a method for measuring the chlorophyll a fluorescence in calcium alginate-encapsulated algae. To do this, two species of microalgae (Scenedesmus ovalternus LAUN 001 and Parachlorella kessleri LAUN 002) were grown in monocultures in both free culture conditions (10 mL of algae preparation in 250 mL of Basal Bold Medium) and encapsulated (250 spheres in 250 mL of Basal Bold Medium). Different measurement protocols of chlorophyll a fluorescence of photosystem II (PSII) were performed by varying a) the preadaptation time to darkness (10, 15 and 30 min), b) the light intensity of the non-modulated fluorometer (between 1000 and 3500 Llmoles m-2s-1), and c) the time of exposure to actinic light (1, 2 and 5 s). The optimal conditions for the measurement of the maximum quantum yield ofPSII (Fv/Fm) in encapsulated algae were established as follow: a) 30 min of preadaptation time; b) 3000 Llmoles m-2s-1 of the fluorometer light intensity; and c) 1 to 2 s of exposure to actinic light. The following values in the photochemical activity of algae in non-stressful conditions were found: 0.760 - 0.764 for S. ovalternus, and 0.732 - 0.748 for P. kessleri. This methodology allows to observe some changes in the photochemical activity related with variations in the factors under which are the immobilized algae.
ABSTRACT
Gulupa, Passiflora edulis Sims (Passifloraceae), is an important fruit due to its organoleptic and nutritional characteristics and its demand in the international market; however, very few studies have been conducted for studying its Ecophysiology. Until now, this crop has spread throughout the country through empirical knowledge without data that indicate the zones that are more suitable for its cultivation. For this reason, gas exchange, chlorophyll fluorescence (photosystem II operating efficiency and maximum quantum efficiency of photosystem II photochemistry) and leaf water potential were measured in three different locations of Cundinamarca department (Chia [2610 m a.s.l., 14 °C], Granada [2230 m a.s.l., 15 °C] and Tena [2090 m a.s.l., 17 °C]), whose climatic conditions were monitored with meteorological stations to evaluate the physiologic performance in each location related to the environmental factors. The results indicate that, even though the photosynthetic capacity was similar and high in Granada and Tena, the water status of the plant, the stomatal control of water loss and recovery of photosystems during the night were more efficient in Granada (p < 0.05). In Tena, the small differences between day and night temperature, humidity, and vapor pressure deficit (VPD) would limited the night water recovery in the plants. Meanwhile, in Chia, the increase of VPD during the day and the low temperatures would decreased the water potential both during the day and during the night, as well as the recovery of photosystem II. Therefore, in conclusion the climatic conditions similar to Granada, which are 18/13 °C day/night, a VPD close to 0.5 KPa, and radiation that did not exceed 1000 μmol photons/m²s favored the good physiological performance of gulupa.
La gulupa, Passiflora edulis Sims (Passifloraceae) es un frutal importante debido a sus características organolépticas, nutricionales y su demanda en el mercado internacional; sin embargo, existen muy pocos estudios relacionados con su ecofisiología. Hasta el momento, el cultivo se ha extendido a través del país por medio de conocimiento empírico sin tener datos que sustenten las zonas más apropiadas para su cultivo. Por esta razón, en el presente estudio se midió el intercambio de gases, la fluorescencia de la clorofila (factor de eficiencia del fotosistema II y eficiencia cuántica fotoquímica máxima del fotosistema II) y el potencial hídrico foliar en tres localidades diferentes del departamento de Cundinamarca (Chía [2610 m s.n.m., 14 °C], Granada [2230 m s.n.m., 15 °C] y Tena [2090 m s.n.m., 17 °C]), cuyas condiciones climáticas fueron monitoreadas con estaciones meteorológicas para evaluar el desempeño fisiológico en cada localidad y relacionarlo con los factores ambientales. Los resultados indican que aunque la capacidad fotosintética fue alta y similar en Granada y Tena, el estado hídrico de la planta, el control estomático de la pérdida de agua y la recuperación de los fotosistemas durante la noche fueron más eficientes en Granada (p < 0,05). En Tena, la estrecha diferencia entre los valores día/noche de temperatura, humedad y déficit de presión de vapor (DPV) limitarían la recuperación hídrica de la planta, mientras que en Chía el aumento de DPV en el día, y las bajas temperaturas disminuirían el potencial hídrico, tanto durante el día como durante la noche, así como la recuperación del fotosistema II. Por tanto, en conclusión, condiciones climáticas cercanas a las de Granada; 18/13 °C día/noche, DPV de 0,5 KPa, y una radiación que no exceda los 1000 μmol fotones/ m²s favorecen el buen desempeño de la planta.
ABSTRACT
Este estudio tuvo como objetivo evaluar la variación temporal de los principales componentes fisiológicos asociados a la reacción de dos clones (FX 3864 y FX 4098) de Hevea brasiliensis a Microcyclus ulei en condiciones controladas. Las inoculaciones se realizaron en cámara húmeda a 23 ºC, una humedad relativa superior al 90% y un fotoperíodo de 12 h. Con un modelo de medidas repetidas en el tiempo y mediante correlaciones se analizaron cuatro variables: severidad de ataque (SA), intensidad de esporulación conidial (IE), tamaño de lesión (TL) y frecuencia de infección (FI). M. ulei generó síntomas en los dos clones a los 4 días después de la inoculación. Los signos de la enfermedad (IE= 3) se manifestaron a los 8 días en el clon FX 3864 y a los 12 días en el clon FX 098. FX 3864 presentó la mayor susceptibilidad a M. ulei (mayor severidad y una esporulación alta, IE= 4). En general, se observó una influencia del tiempo en la reacción de cada clon para las variables SA, IE y TL. Altas correlaciones significativas se encontraron entre SA y las variables IE, TL y FI, excepto en el día 12 para IE. Este estudio permite concluir que en condiciones controladas la intensidad y la frecuencia de los síntomas así como el grado de esporulación producidos por M. ulei cambian significativamente a través del tiempo y esta variación está influenciada a su vez por el nivel de susceptibilidad a M. ulei presentado por cada clon de H. brasiliensis.
This study aimed to evaluate the effect of temporal variation on the main physiological components associated with the reaction to Microcyclus ulei of two rubber tree clones of Hevea brasiliensis under controlled conditions. Inoculations were performed in a moist chamber at 23 °C, a relative humidity higher than 90% and a photoperiod of 12 h. The variables severity of attack (SA), conidial sporulation intensity (IE), lesion size (TL) and infection frequency (IF) were analyzed with a repeated over time measurements model and also with correlations. M. ulei produced symptoms (SA, TL, FI) in both rubber tree clones 4 days after inoculation. Signs of the disease (IE = 3) appeared in the FX 3864 at day 8th and in the FX 4098 at day 12th. FX 3864 presented higher susceptibility to M. ulei (greater severity and high sporulation, with IE = 4). In general, the time influenced the reaction of each clone, especially in the variables SA, IE and TL. High significant correlations were found between SA and the variables IE, TL and FI, except on day 12 for IE. It was concluded that intensity and frequency of symptoms and the degree of sporulation produced by M. ulei change significantly over time under controlled conditions and this variation is influenced also by the level of susceptibility to M. ulei showed by each clone of H. brasiliensis.
ABSTRACT
Bioprospecting has been on the agenda for discussion by the government, the academic community, businesses and other pertinent actors for many years now; it is an integral topic representing a potential approach to exploit biodiversity to the fullest. This document presents some definitions of what bioprospecting is (some restrictive, others with a broader perspective, depending on different approaches, actors, target markets and countries) in the context of a mechanism for development and cooperation concerning the construction of capacities, advantages and disadvantages. It was found that bioprospecting in Colombia has been developing from a broad perspective (systematic study of biological-genetic resources, transformation into a product which has led to strengthening some value chains, small- and/or large-scale marketing and some advances in intellectual property rights and the distribution of benefits) in order to provide greater benefits for the nation.
La bioprospección ha sido durante varios años tema de discusión por los gobiernos, la comunidad académica, las empresas, y otros actores que se integran en el proceso, como potencial de acercamiento y uso de la diversidad biológica. A través del presente documento se presentan algunas definiciones de lo que es la bioprospección (algunas restrictivas otras de perspectiva amplia, dependientes de diferentes aproximaciones, actores, blanco de mercado, contexto del país, entre otros), la bioprospección como mecanismo de desarrollo y cooperación para la construcción de capacidades, ventajas y desventajas. Se encuentra que en Colombia se ha venido desarrollando bioprospección desde la perspectiva amplia (estudio sistemático del recurso biológico-genético, transformación en un producto lo que ha permitido el fortalecimiento de algunas cadenas de valor, comercialización a pequeña o gran escala y algunos avances en temas de propiedad intelectual y distribución de beneficios) lo cual puede brindar mayores beneficios para la nación.
ABSTRACT
Minthostachys mollis (Kunth) Griseb., es un arbusto perenne que crece en la región andina de Colombia; es ampliamente utilizada por las comunidades rurales donde es valorado por sus propiedades medicinales. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la luz (luz roja, luz blanca y luz natural) y del ácido giberélico (0, 5, 15, 25 ppm) en el proceso de germinación de M. mollis. Se encontró inhibición de la germinación bajo condiciones de oscuridad. No se observó efecto de AG3 sobre la germinación. Los porcentajes de germinación fueron superiores a 80% para los tratamientos con luz (semilla fotoblástica positiva), donde el tratamiento con luz roja tuvo el efecto más significativo sobre el proceso de germinación.
Minthostachys mollis (Kunth) Griseb., is a perennial shrub that grows in the Andean region of Colombia; this species is widely used by rural communities where it is valued for its medicinal properties. The aim of this study was to determine the effect of light (red light, white light, and natural light) and gibberellic acid (0, 5, 15, 25 ppm) on the process of germination of M. mollis. We found a strong inhibition of germination under conditions of darkness. We do not observe effect of AG3 on germination. The germination percentages obtained were above 80% (positive photoblastic seeds) for the three proposed lighting treatments where red-light treatment had a most significant effect on the germination process.
ABSTRACT
Hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA) obtenidos a partir de suelos caucheros se multiplicaron en plantas de Lolium sp., con 73% de colonización radical luego de cuatro meses. Se obtuvieron siete morfotipos de HFMA, con los cuales se inocularon dos grupos de plántulas de Hevea brasiliensis: 1) producidas in vivo a partir de semilla; 2) producidas in vitro por rescate de embrión, para determinar efectos sobre mortalidad, crecimiento, micorrización y contenido de fósforo foliar. Los niveles de colonización por HFMA para las plántulas obtenidas in vitro e in vivo fueron de 12,6% y de 44,7%, respectivamente. La biomasa media total acumulada por las plántulas producidas in vitro fue de 0,41 y de 1,40 g por las procedentes del material in vivo, en comparación con los controles no inoculados, los cuales acumularon 0,37 y 0,40 g , respectivamente. El tratamiento con HFMA disminuyó la mortalidad en las plántulas obtenidas in vitro, aunque no tuvo un efecto significativo sobre el contenido de fósforo foliar. La respuesta del crecimiento de las plántulas inoculadas fue diferente dependiendo del origen del material vegetal y del tipo de inóculo (nativo o no nativo). La simbiosis entre HFMA y H. brasiliensis se desarrolló en condiciones controladas de crecimiento, aunque su avance dependió del estado de desarrollo de la plántula. No obstante, influyó en el crecimiento y en la disminución de la mortalidad de las plántulas, lo que abre la posibilidad de utilizarla como alternativa de inoculación en las fases tempranas de obtención del material vegetal.
Hevea brasiliensis rubber plants were inoculated with native arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) during their greenhouse acclimatization. The AMF were multiplied for 4 months associated with Lolium sp. plants having 73% root colonization. Seven morphotypes were obtained. Two different groups of H. brasiliensis plants were inoculated with these morphotypes to determine AMF effect on mortality rate, growth, mycorrhization and leaf P content: those produced in vivo by seed germination and those produced in vitro by micropropagation. Plantlets produced in vitro returned 12.6% AMF colonization and 0.41 g accumulated dry biomass, whereas seedlings produced in vivo had 44.7% and 1.40 g , respectively, compared to control plants with no AMF inoculation which accumulated 0.37 g (in vitro) and 0.40 g (in vivo). AMF inoculation reduced the plants mortality rate regarding in vitro produced material; however, it did not influence foliar P content. Inoculated plants growth response was different, depending on plant material and the kind of inoculum used (native or foreign). Symbiosis developed between AMF and H. brasiliensis in controlled growth conditions although its advance was limited by the plants growth stage. Nevertheless, such association influenced inoculated plants biomass accumulation and decreased their mortality rate and could be used as an alternative treatment during the earliest stages of H. brasiliensis plantlet production.
ABSTRACT
Los plasmodesmos son canales que atraviesan la membrana y la pared celular. Estos canales especializados y no pasivos, actúan como compuertas que facilitan y regulan la comunicación y el transporte de sustancias como agua, nutrientes, metabolitos y macromoléculas entre las células vegetales. En los últimos años, una nueva visión sobre estos canales ha surgido y, estudios han demostrado que los plasmodesmos son más complejos de lo que anteriormente se pensaba. En esta nota, se pretende exponer el conocimiento actual sobre dichas estructuras, enfocándonos en su estructura y función.
Subject(s)
Cell Communication/physiology , Plasmodesmata/physiology , Plasmodesmata/chemistry , Proteins/physiologyABSTRACT
Tropical high mountain plants have different adaptations to survive extreme daily temperature fluctuations and specially freezing night conditions. In winter plant species, survival to low temperatures is related to the ability of the cell to produce specific low molecular weight proteins (antifreezing proteins) and to export them to the apoplast. In order to see if high mountain tropical plants survive to low temperatures through the same mechanism we collected, during a 24 hourperiod, leaves from Senecio niveoaureus growing at 3,300 and 3,600 m.o.s.l, in the Páramo de Palacio, Chingaza, Colombia. Leaf apoplast proteins had MW between 3512 kDa. Electrophoretic patterns were different depending on the altitude and the time of sampling. However the observed variations could not be linked to changes in temperature or to the altitudinal gradient. Antifreeze activity was detected in leaf apoplast of plants at different altitudes. This is the first report of antifreeze activity in a high mountain tropical species.
Subject(s)
Antifreeze Proteins/analysis , Antifreeze Proteins/physiology , Antifreeze Proteins/ultrastructure , Senecio/adverse effects , Senecio/physiology , Senecio/metabolism , Senecio/chemistryABSTRACT
Two hundred and sixty-one accessions of the genus Capsicum were obtained from the Colombian Amazonian germplasm bank at Amazonian Institute of Scientific Research (Sinchi) and were evaluated with five polymorphic enzymatic systems, including esterase (EST), peroxidase (PRX), 6-phosphogluconatedehydrogenase (6-PGDH), aspartate amino transferase (GOT), and malic enzyme (ME). Using a cluster analysis (UPGMA) the genetic variability of these accessions were characterized. Grouping of the species C. baccatum and C. pubescens were observed, while the species C. annuum, C. chinense and C. frutescens did not group independently, a result that has been previously reported in isoenzyme analyses of this genus. Several accessions were deemed of particular interest for future ecological and evolutive studies.
Doscientas sesenta y una accesiones del género Capsicum del banco de germoplasma del Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas (Sinchi) se evaluaron a través de cinco sistemas enzimáticos polimórficos: esterasa (EST), peroxidasa (PRX), 6-fosfogluconato deshidrogenasa (6-PGDH), aspartato amino transferasa(GOT) y enzima málica (ME). Se utilizó un análisis de agrupamiento (Upgma) con el fin de determinar la variabilidad genética. Se observó un agrupamiento de las especies C. baccatum y C. pubescens, mientras que las especies C. annuum, C. chinense y C. frutescens no mostraron un agrupamiento independiente, lo cual ya ha sido reportado en estudios por isoenzimas para el género. Varias accesiones mostraron característicasparticulares para estudios ecológicos y evolutivos.