POTENTIAL DISTRIBUTION OF DOMESTICATED Sechium edule (CUCURBITACEAE) IN MEXICO / Distribución potencial de Sechium edule (Cucurbitaceae) domesticado en México

ABSTRACT Mexico is the centre of origin of the chayote (Sechium edule Jacq. Sw), an important plant in human consumption and in pharmaceuticals. The objective of this study was to determine the potential distribution of domesticated S. edule in Mexico using seven species distribution algorithms, to efficiently manage S. edule resources and help its conservation by identifying patterns of geographic distribution. Otherwise, areas of high suitability can be used to produce improved seed at a lower cost. 162 GBIF occurrence points and nine layers in raster format were used to evaluate seven algorithms of species distribution models. To evaluate the reliability and performance of the models, the statistics Area Under the Curve (AUC) and true skill statistic was used. Predominant climate types were Cwb (33.3 %) and Aw (17.9 %); predominant soil types were leptosol (33.3 %) and phaozem (16.7 %). The seven models showed areas of high suitability (> 0.75) in Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Veracruz, Tabasco, Puebla and Hidalgo states. AUC values for the seven models were > 0.8 and their performance was adequate (0.4 > TSS < 0.7). Classification tree analysis was found to be the best algorithm measured by AUC (0.90); however, the seven models were adequate to explain S. edule distribution in Mexico. S. edule climatic adaptability also allows to be distributed towards the Yucatan Peninsula and western Mexico. The distribution of S. edule in Mexico, according to the studied algorithms, is limited to total annual precipitation and temperature seasonality.

RESUMEN México es el centro de origen del chayote (Sechium edule Jacq. Sw), una planta importante en la alimentación humana y en la farmacéutica. El objetivo de este estudio fue determinar la distribución potencial de S. edule domesticado en México utilizando siete algoritmos de distribución de especies, con el fin de gestionar eficientemente los recursos de S. edule y ayudar a su conservación mediante la identificación de patrones de distribución geográfica. Por otra parte, las zonas de alta idoneidad pueden ser utilizadas para la producción de semilla mejorada a un menor costo. Se utilizaron 162 puntos de ocurrencia de la GBIF y nueve capas en formato ráster para evaluar siete algoritmos de modelos de distribución de especies. Para evaluar la confiabilidad y el rendimiento de los modelos se utilizaron los estadísticos Área bajo la curva y el verdadero estadístico de habilidad. Los tipos de clima predominantes fueron Cwb (33,3 %) y Aw (17,9 %); los tipos de suelo predominantes fueron leptosol (33,3 %) y phaozem (16,7 %). Los siete modelos mostraron áreas de alta idoneidad (> 0,75) para los estados de Chiapas, Guerrero, Oaxaca, Veracruz, Tabasco, Puebla e Hidalgo. Los valores de AUC para los siete modelos fueron > 0,8 y su rendimiento fue adecuado (0,4> TSS <0,7). Se encontró que el análisis de árboles de clasificación fue el mejor algoritmo medido por AUC (0,90), sin embargo, los siete modelos fueron adecuados para explicar la distribución de S. edule en México. La adaptabilidad climática de S. edule también le permite distribuirse hacia la Península de Yucatán y occidente de México. La distribución de S. edule en México, según los algoritmos estudiados, se limita a la precipitación total anual y la estacionalidad de la temperatura.

Actividad antioxidante en genotipos de Theobroma spp. (Malvaceae) en México / Antioxidant activity in genotypes of Theobroma spp. (Malvaceae) in Mexico

Abstract Introduction: The organoleptic qualities of aromatic species and their derived products are directly related to some characteristics of flavor, color and nutritional value and depend largely on their genetic origin and content of secondary metabolites. Objective: The antioxidant activity of different genotypes of Theobroma spp. from Mexico was evaluated in order to distinguish promising qualities for genetic improvement, and to differentiate phylogenetic traits, considering biochemical variables. Methods: The amount of phenols, flavonoids and antioxidant activity was determined by ABTS and DDPH, in addition to the content of anthocyanins, theobromine and caffeine in four species of Theobroma L., and 50 genotypes derived from T. cacao. The results were analyzed using an analysis of variance, means test, principal component analysis and cladistic analysis. Results: There are highly significant differences between genotypes. The phenol content ranged from 7.5-85 mg g-1; flavonoids 6.57-69.6 mg g-1, antioxidant activity by ABTS of 17.3-86.1 and by DDPH of 40.0-53.3; anthocyanin content of 0.01-3, caffeine of 1.8-6.7-and theobromine of 2.9-9.8 mg g-1. Principal component and cladistic analysis helped explain the variation found and distinguish evolutionary characters and phylogenetic brotherhoods. The variation in content of phenols, flavonoids, antioxidant activity, anthocyanins, theobromine and caffeine was mainly due to the degree of domestication, while for the group of genotypes derived from T. cacao (forastero, trinitario and criollo) it was the origin of the seeds. Conclusions: The degree of domestication influences the content of phenols and antioxidant capacity. The results suggest that the evaluated variables can help to form criteria for genetic improvement in the complex derived from T. cacao oriented to the selection of higher phenol content and greater antioxidant activity.

Resumen Introducción: Las cualidades organolépticas de las especies aromáticas y sus productos derivados se relacionan directamente con algunas características del sabor, color y valor nutricional y dependen en gran medida de su origen genético y contenido de metabolitos secundarios. Objetivo: Se evaluó la actividad antioxidante de diferentes genotipos de Theobroma spp. de México, con el fin de distinguir cualidades promisorias para el mejoramiento genético, y diferenciar rasgos filogenéticos, considerando variables bioquímicas. Métodos: Se determinó la cantidad de fenoles, flavonoides y actividad antioxidante mediante ABTS y DDPH, además de contenido de antocianinas, teobromina y cafeína en cuatro especies de Theobroma L., y 50 genotipos derivados de T. cacao. Resultados: Los resultados fueron analizados mediante un análisis de varianza, prueba de medias, análisis de componentes principales y análisis cladístico. Existen diferencias altamente significativas entre genotipos. El contenido de fenoles varió de 7.5-85 mg g-1; flavonoides 6.57-69.6-mg g-1, actividad antioxidante por ABTS de 17.3-86.1 y por DDPH de 40.0-53.3; el contenido de antocianinas de 0.01-3, cafeína de 1.8-6.7 y teobromina de 2.9-9.8 mg g-1. El análisis de componentes principales y cladístico ayudó a explicar la variación encontrada y distinguir caracteres evolutivos y hermandades filogenéticas. La variación en contenido de fenoles, flavonoides, actividad antioxidante, antocianinas, teobromina y cafeína estuvo dada principalmente por el grado de domesticación, mientras que para el grupo de genotipos derivados de T. cacao (forastero, trinitario y criollo) fue el origen de las semillas. Conclusión: El grado de domesticación influye en el contenido de fenoles y actividad antioxidante. Los resultados sugieren que las variables evaluadas pueden ayudar a formar criterios para el mejoramiento genético en el complejo derivado de T. cacao orientado a la selección de mayor contenido de fenoles y mayor actividad antioxidante.

Biomasa y carbono en Guadua angustifolia y Bambusa oldhamii en dos comunidades de la sierra Nororiental de Puebla, México / Biomass and carbon of Guadua angustifolia and Bambusa oldhamii in two communities of the Nororiental Sierra of Puebla, México

Resumen El incremento de CO2 en la atmósfera puede disminuir mediante su captura por plantas a través del proceso fotosintético, con especial énfasis en especies perennes de rápido crecimiento como los bambús. El objetivo fue evaluar cuantitativamente la biomasa aérea y estimar el contenido de carbono para las especies Guadua angustifolia y Bambusa oldhamii, en plantaciones comerciales establecidas en dos comunidades de la Sierra Nororiental de Puebla, México. La estimación de población y biomasa aérea para ambas especies se obtuvo mediante una selección del 10 % de plantas en una hectárea. Los muestreos se realizaron de junio 2016 a septiembre 2017. Para la plantación de B. oldhamii, el número de culmos por planta aumentó gradualmente hacia las generaciones más recientes, de 3.6 tallos en la cohorte más adulta a 4.5 en la más joven. El diámetro de los tallos y su altura promedio presenta aumento gradual de las cohortes de mayor edad a las más recientes. La biomasa aérea total estimada en la plantación de B. oldhamii fue de 103 403 48 Mg.ha-1 distribuida en los culmos de los cuatro años. La biomasa aérea total estimada en la plantación de G. angustifolia es 47 665 11 Mg.ha-1.(AU)

Abstract The increase of CO2 in the atmosphere can be reduced by capturing them through the photosynthetic process, with special emphasis on fast growing perennial species such as bamboo. The objective of the present study was to quantitatively evaluate the aerial biomass and estimate the carbon content for the species Guadua angustifolia Kunth and Bambusa oldhamii Munro, in commercial plantations established in communities of the Northeast Sierra of Puebla, Mexico. The estimation of population and aerial biomass for both species is tended by a selection of 10 % of plants in one hectare. The samplings were carried out from June 2016 to September 2017. For the plantation of B. Oldhamii Munro, the number of culms per plant gradually increased towards the most recent generations, from 3.6 stems in the most adult cohort to 4.5 in the youngest. The diameter of the stems and their average height show a gradual increase from the older cohorts to the recent cohorts. The total aerial biomass estimated in the plantation of B. oldhamii Munro was 103 403 48 Mgha-1 distributed in the asses of the four years. The total aerial biomass estimated in the plantation of G. angustifolia Kunth is 47 665 11 Mgha-1.(AU)

Respuesta a la selección para resistencia a sequía en maíz (Zea mays L.) / drought resistance Selection response in corn (Zea mays L.)

Se estudió la respuesta a la selección masal para componentes del rendimiento de grano y la estabilidad en dos variedades originales de maíz, Zacatecas 58 y Cafime, en las cuales se aplicaron 19 y 16 ciclos de selección masal para resistencia a sequía, respectivamente. Ambos materiales genéticos se evaluaron en dos localidades (Montecillo y Tecámac, Estado de México) con tres ambientes de humedad del suelo (riego, temporal y sequía). Los estimadores del avance genético por ciclo de selección y los parámetros de estabilidad utilizados indican que en el ambiente de sequía se encontraron los avances genéticos más altos por ciclo para ambas variedades, pero la mayor ganancia acumulada en unidades para los caracteres evaluados, se obtuvo en condiciones de riego. Los compuestos de selección de Cafime fueron más consistentes que los de Zacatecas 58. El peso de mazorca promedio por planta se incrementó conforme aumentó el número de ciclos de selección en las dos variedades y de manera concomitante se incrementó el coeficiente de regresión. Se deduce que al aumentar la selección masal visual aumenta el rendimiento y la sensibilidad ambiental lineal (b i), pero no la sensibilidad ambiental no lineal (S²d i). Finalmente, el aumento del rendimiento y de sus componentes estuvo positivamente correlacionado con el coeficiente de regresión lineal del rendimiento sobre el número de ciclos de selección, pero no hubo correlación con las desviaciones de regresión.

The response to masal selection for components of grain yield, and stability, were studied in two original varieties of corn, Zacatecas 58 and Cafime, in which 19 and 16 cycles of masal selection for drought resistance were applied, respectively. Both genetic materials were evaluated in two localities (Montecillo and Tecámac, State of Mexico) in three soil moisture environments (irrigation, rainfall and drought). The genetic advance estimates for a selection cycle and the stability parameters used indicate that in the drought environment the highest genetic advances in a cycle were found for both varieties, but the largest accumulated profit in units for the evaluated traits, was obtained under irrigation conditions. The selection compounds of the Cafime variety were more consistent than those of Zacatecas 58. In both varieties, the ear corn average weight increased as the selection cycle number increased and, thus, the coefficient of regression also increased. It is deduced that an increase of visual masal selection increases the yield and the environmental linear sensibility (b i), but not the environmental nonlinear sensibility (S²d i). Finally, the yield increase and its components were positively correlated with the linear regression coefficient of the yield concerning the selection cycles number, but there was no correlation with the regression deviation.

Estudou-se a resposta à seleção massal para componentes do rendimento de grão e a estabilidade em duas variedades originais de milho, Zacatecas 58 e Cafime, nas quais foram aplicadas 19 e 16 ciclos de seleção massal para resistência à seca, respectivamente. Ambos materiais genéticos foram avaliados em duas localidades (Montecillo e Tecámac, Estado do México) com três ambientes de umidade do solo (irrigação, temporal e seca). Os estimadores do avanço genético por ciclo de seleção e os parâmetros de estabilidade utilizados indicam que no ambiente de seca se encontraram os avanços genéticos mais altos por ciclo para ambas as variedades, mas o maior ganho acumulado em unidades para os caracteres avaliados, foi obtido em condições de irrigação. Os compostos de seleção de Cafime foram mais consistentes que os de Zacatecas 58. O peso médio de espiga por planta se incrementou na medida em que aumentou o número de ciclos de seleção nas duas variedades e de maneira concomitante se incrementou o coeficiente de regressão. É deduzido que ao aumentar a seleção massal visual aumenta o rendimiento e a sensibilidade ambiental linear (b i), mas não a sensibilidade ambiental não linear (S²d i). Finalmente, o aumento do rendimento e de seus componentes esteve positivamente correlacionado com o coeficiente de regressão linear do rendimento sobre o número de ciclos de seleção, mas não houve correlação com as desviações de regressão.

Efecto de la biofertilización en vivero del cacao (Theobroma cacao L) con Azospirillum brasilense tarrand, Krieg et Dõbereiner y Glomus intraradices Schenk et Smith / Effect of cocoa (theobroma cacao L) biofertilitation in nursely whit Azospirillum brasilense Tarrand, Krieg et D”bereiner and Glomus intraradices Schenk et Smith

Theobroma cacao L. es una especie originaria de América y ha estado ligada al desarrollo de diversas culturas indígenas en las regiones tropicales húmedas. Su semilla se utiliza para la elaboración de alimentos, bebidas y golosinas y su demanda se ha incrementado cuando se cultiva sin agroquímicos. La nutrición de la planta mediante biofertilizantes microbianos es una alternativa para incrementar la oferta de cacao orgánico. En este trabajo se identificó el aporte de dos microsimbiontes en el desarrollo vegetal y nutrimental del cacao en dos condiciones de suelo del Soconusco, Chiapas, México, uno de ellos tratado con bromuro de metilo y otro sin tratar. Las semillas de cacao se inocularon con Azospirillum brasilense y Glomus intraradices, solos o combinados al momento de la siembra. Se registraron variables morfológicas y fisiológicas del rendimiento y el contenido de N2, P y Ca²+ en el tejido vegetal cada 30 días durante seis meses. Los resultados indicaron una respuesta diferencial entre condiciones de suelo y microsimbiontes en la asignación de materia seca. Los órganos de la planta más modificados fueron la raíz y la lámina foliar. Las plantas inoculadas mostraron mayor concentración de N2 en suelo no tratado. G. intraradices fue más efectivo en promover la incorporación de P en suelo no tratado y de Ca²+ en ambas condiciones del suelo.