Caracterización de 11 líneas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) resistentes a Zabrotes subfasciatus Boheman en Cuba / Characterization of 11 common bean (Phaseolus vulgaris L.) lines resistant to Zabrotes subfasciatus Boheman in Cuba

RESUMEN Por su alto valor nutricional, el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es la especie más importante para el consumo humano entre las leguminosas de grano comestibles. El objetivo de este estudio fue caracterizar 11 líneas RAZ de frijol común, promisorias por su resistencia contra Zabrotes subfasciatus Boh. En octubre de 2019, se sembraron 11 líneas RAZ del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), utilizando un diseño de bloques completos al azar en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), San José de Las Lajas, Cuba. Se evaluaron 22 caracteres cuantitativos y cualitativos del descriptor del frijol común y se realizaron análisis de frecuencia para las características cualitativas y estadígrafos básicos y análisis de componentes principales (ACP) de los atributos cuantitativos. Los caracteres con mayor variabilidad fueron el color primario de la semilla (reportándose 5 diferentes, y siendo el blanco sucio el más frecuente); el color predominante de la vaina en la madurez fisiológica (las cuales presentaron 4 variantes de color, principalmente verdes y amarillas); el aspecto de la testa (destacando el aspecto opaco, registrándose en 6 líneas); así como la ausencia del color alrededor del hilo en 10 de ellas. Los parámetros relacionados con el ciclo biológico presentaron menor variabilidad. El peso de 100 granos correspondió al tipo de grano pequeño. El rendimiento promedio fue 1 685 kg/ha, destacándose la línea 'RAZ 124' con 4 237 kg/ha. El ACP explicó el 61.82 % de la variabilidad total e integró las 11 líneas en 4 grupos que caracterizaron su comportamiento. Los resultados indican que las líneas estudiadas pueden incorporarse en el programa de mejoramiento del frijol en Cuba a través de su evaluación en diferentes ambientes regionales para la selección de posibles nuevos cultivares comerciales.

ABSTRACT Due to high nutritional value, common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the most important species for human consumption among the food grain legumes. The objective of this study was to characterize 11 RAZ lines of common bean, promising for their resistance to the Mexican bean weevil (Zabrotes subfasciatus Boh.). In October 2019, 11 RAZ lines from the International Center for Tropical Agriculture (CIAT) were planted using a randomized complete block design at the National Institute of Agricultural Sciences (INCA), San José de las Lajas, Cuba. Twenty-two quantitative and qualitative traits of the common bean descriptors were used, and frequency analyses were performed for the qualitative traits and basic statistics and principal component analysis (PCA) were performed for the quantitative traits. The traits with greater variability were the primary seed color (5 different colors were reported, with dirty white being the most frequent); the predominant color of the pods at physiological maturity, (which presented 4 color variants, with green and yellow ones standing out); the opaque aspect of the coat stood out, being registered in 6 lines, as well as the absence of color around the hilum in 10 of them. All possible variants were found for the predominant appearance of the seed coat, predominant pro-file of the pod and presence of color around the hilum. Variables related to the biological cycle showed less variability. The weight of 100 grains corresponded to the small grains type. The average yield was 1 685 kg/ha, with the 'RAZ 124' line standing out with 4 237 kg/ha. The PCA explained 61.82 % of total variability and classified the 11 lines into four groups that characterize their performance. These results indicate that the lines under study can be incorporated into the vean breeding program in Cuba by means of their evaluation in different regional environments for the selection of possible new commercial cultivars.

Reproduction, pollination and seed predation of Senna multijuga (Fabaceae) in two protected areas in the Brazilian Atlantic forest

One important subject is to determine the effectiveness of conservation areas, where different management categories are being applied, to maintain effective sexual reproduction in plants and their interactions with animal groups. To evaluate this issue, we compared the phenology, reproductive success, pollination and pre-dispersal seed predation of the legume tree Senna multijuga in two differently managed protected areas in Southeastern Brazil: the Itatiaia National Park and the Environmental Protection Area of Serrinha do Alambari, from December 2007 to December 2008. Vegetative and reproductive phenodinamycs were registered monthly in 80 individuals; other evaluations included 104 observation hours for pollination (March-May 2008) in 51 inflorescences; besides, fruit counts, fecundity and seed predation. Sexual reproduction of S. multijuga depends on the transfer of pollen by large bees (Bombus, Centris, Epicharis and Xylocopa), as the species is self-incompatible. Bruchidae species of the genus Acanthoscelides and Sennius predate seeds. Vegetative and reproductive phenodynamics differed among sites. Our results indicated that ecological interactions were lower at the protected area, but the reproductive processes in S. multijuga were not ruptured or critically degraded. This reinforces the idea that landscape areas with intermediate levels of protection, such as environmental protection areas, are suitable as buffer zones, and thus, relevant to the conservation of ecological processes when associated with more strictly protected areas. Rev. Biol. Trop. 59 (4): 1939-1948. Epub 2011 December 01.

Es importante determinar la eficacia de las áreas de conservación cuando se están implementando diferentes categorías de manejo, y una forma de hacerlo es conociendo si se mantiene una reproducción sexual efectiva en las especies de plantas y sus interacciones con grupos de animales. Para evaluar esta cuestión, se comparó la fenología, el éxito reproductivo, la polinización y la pre-dispersión de semillas depredadas de la leguminosa Senna multijuga en dos áreas protegidas sometidas a diferente tipos de manejo en el sureste de Brasil: el Parque Nacional de Itatiaia y el Área de Protección Ambiental de Serrinha de Alambari, de diciembre 2007 a diciembre 2008. La fenodinámica vegetativa y reproductiva fue registrada mensualmente en 80 individuos; otras evaluaciones incluyeron 104 horas de observación de la polinización (marzo-mayo 2008) en 51 inflorescencias, además del conteo de frutos, fecundidad y depredación de semillas. S. multijuga tiene una reproducción sexual que depende de la polinización de abejas grandes (Bombus, Centris, Epicharis y Xylocopa) y se considera una especie auto-incompatible. Las semillas son depredadas por especies de Bruchidae de los géneros Acanthoscelides y Sennius. La fenodinámica vegetativa y reproductiva difirió entre sitios. Nuestros resultados indican que las interacciones ecológicas fueron menores en el área protegida, pero los procesos reproductivos de S. multijuga no se vieron interrumpidos ni degradados de manera crítica. Esto refuerza la idea de que las zonas de paisaje con niveles intermedios de protección, tales como las áreas de protección ambiental, son adecuadas como zonas de amortiguamiento, y por lo tanto, relevantes para la conservación de los procesos ecológicos cuando se asocian con áreas en las que se da una protección más estricta.

Control of the Mexican bean weevil Zabrotes subfasciatus with kaolin / Controle do caruncho-do-feijão Zabrotes subfasciatus com caulim

The Mexican bean weevil Zabrotes subfasciatus (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) is an important pest of stored beans in tropical regions. The efficiency of kaolin [with or without neem (Azadirachta indica) oil] and diatomaceous earth (DE) (standard treatment) was studied in laboratory aiming to obtain alternatives for chemical control of this insect. Insects were confined in plastic vials containing beans treated with kaolin (2, 4 and 8g kg-1), kaolin + neem [2g kg-1(5 percent neem oil)], diatomaceous earth (1g kg-1) and control. Mortality of adult insects, number of eggs and F1generation beetles emergency were assessed. Kaolin caused mortality of Z. subfasciatus, however higher periods and doses than DE were necessary to promote high mortality (100 percent or close). Kaolin treatments also affected female behavior because many eggs were placed in the vials walls. Number of emerged adults (F1) was similar between DE and kaolin; hence, kaolin constitutes a promising tool to the management of Z. subfasciatus. The mixture of kaolin and neem oil was not efficient in the control of Z. subfasciatus.

O caruncho-do-feijão Zabrotes subfasciatus (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) é uma importante praga de grãos de feijão armazenado nas regiões tropicais. A eficiência do caulim [com ou sem óleo de nim (Azadirachta indica)] e terra diatomácea (TD) (tratamento padrão) foi estudada em laboratório com o intuito de obter alternativas para o controle químico deste inseto. Insetos foram confinados em frascos de plástico com feijão tratado com caulim (2, 4 e 8g kg-1), caulim + nim [2g kg-1(5 por cento óleo de nim)], terra diatomácea (1g kg-1) e controle. Mortalidade de insetos adultos, número de ovos e emergência da geração F1 foram avaliados. Caulim causou a mortalidade de Z. subfasciatus, porém foram necessários maiores períodos e doses que a TD para promover elevada mortalidade (100 por cento ou aproximadamente). Os tratamentos com caulim também afetaram o comportamento da fêmea, pois muitos ovos foram colocados nas paredes dos frascos. O número de adultos emergidos (F1) foi similar entre a TD e o caulim; portanto, caulim constitui uma ferramenta promissora para o manejo de Z. subfasciatus. A mistura de caulim e óleo de nim não foi eficiente no controle de Z. subfasciatus.

Depredación pre-dispersiva de semillas en tres poblaciones del árbol Enterolobium contortisiliquum (Fabaceae)

Pre-dispersal seed predation in three populations of the tree Enterolobium contortisiliquum (Fabaceae). Predation is an important selective force that has shaped different strategies related to size, quantity and production time of fruits, seeds and seed reserves. The seeds of E. contortisiliqum are predated by the bruchid Merobruchus bicoloripes. We collected 1 300 fruits from 26 trees in San Salvador de Jujuy (Jujuy province), Castañares, and San Lorenzo (Salta province) Argentina. San Lorenzo is the wettest and highest site, while Castañares is the driest and lowest site. Jujuy is in the middle. In the laboratory, the fruits from each site were weighted and divided in three groups (small, medium and big). We counted the mature and predated seeds per fruit. In San Lorenzo, seed predation was higher in medium sized fruits while in Castañares and Jujuy seed predation was higher in both medium and bigger fruits. However, only in San Lorenzo we found a significant difference in preference for medium size fruits. Rev. Biol. Trop. 57 (3): 781-788. Epub 2009 September 30.

La depredación se ha postulado como una importante fuerza selectiva que ha moldeado distintas estrategias relacionadas con el tamaño, la cantidad y el tiempo de producción de semillas, frutos y el contenido de reservas. Las semillas de Enterolobium contortisiliqum son depredadas por el brúquido Merobruchus bicoloripes. Se estudiaron tres poblaciones de E. contortisiliquum en relación al tamaño de los frutos, a la producción de semillas por fruto, y a la depredación de semillas, comparando la variabilidad dentro y entre poblaciones. Se recolectaron 1300 frutos de 26 árboles en San Salvador de Jujuy (Jujuy), Castañares y San Lorenzo (Salta). Los frutos se pesaron y se contaron las semillas viables y depredadas. San Lorenzo es el sitio más húmedo y de mayor altitud, y Castañares el de menor altitud y más seco. En San Lorenzo encontramos una mayor preferencia de depredación en frutos medianos. En Castañares y San Salvador de Jujuy, a pesar de que los frutos medianos y grandes presentaron mayores niveles de depredación, no encontramos diferencias en la preferencia por alguna clase de tamaño. Los mayores niveles de depredación se encontraron en Castañares y S. S. de Jujuy.

The resistance of seeds of cowpea (Vigna unguiculata) to the cowpea weevil (Callosobruchus maculatus)

Cowpea (Vigna unguiculata) seeds are heavily damaged during storage by the bruchid Callosobruchus maculatus. Seeds of some Nigerian varieties showed a strong resistance to this bruchid. By utilizing biochemical and entomological techniques we were able to rule out the paticipation of proteolytic enzyme (trypsin, chimotrypsin, subtilisin and papain) inhibitors, lectins, and tannins in the resistance mechanisms. Fractionation of the seed meal of a resistant variety suggests that the factor(s) responsible for the effect is (are) concentrate in the globulin fraction.