Characterization of a Clostridioides difficile ST-293 isolate from a recurrent infection in Argentina

Resumen Clostridioides difficile es un patógeno esporulado oportunista responsable de diarrea asociada a antibióticos en humanos. C. difficile produce 2 toxinas principales: TcdAy TcdB, además de la toxina binaria (CDT), también asociada a la virulencia. Este estudio buscó caracterizar el aislamiento ALCD3, involucrado en un episodio de recurrencia de una infección nosocomial. La caracterización molecular mostró que dicho aislamiento pertenece al toxinotipo 0/v y el análisis por MLST demostró un perfil alélico adk:91, atpA:1, dxr:2, glyA: 1, recA:27, sodA: 1 y tpi:1, lo cual corresponde al ST293 (MLST clado 1). Durante el crecimiento, el aislamiento ALCD3 mostró un incremento temprano de la tasa de esporulación y valores máximos de formas termorresistentes luego de 2 días de incubación. Tanto la cinética de esporulación como la producción de formas termorresistentes fueron más rápidas en el aislamiento ALCD3 que en la cepa de referencia VPI 10463. La germinación en presencia del germinante natural taurocolato fue más rápida en el aislamiento ALCD3 que en la cepa VPI 10463, lo que indica que aquel comienza la hidrólisis del córtex antes. También, el co-germinante glicina indujo una rápida liberación de ácido dipicolínico en ALCD3. Estos hallazgos indican que el aislamiento ALCD3 es particularmente eficiente en la esporulación y en la germinación. El presente trabajo representa el primer informe de la circulación de C. difficile ST293 en Argentina. La habilidad del aislamiento ALCD3 para producir toxinas y su alta capacidad de esporulación/germinación son características claves compatibles con un alto potencial de diseminación e inducción de infecciones recurrentes.

Abstract Clostridioides difficile is an opportunistic spore-forming pathogen responsible for antibiotic-associated diarrhea in humans. C. difficile produces two main toxins: TcdA and TcdB as well as a third toxin named binary toxin (CDT) that is also involved in virulence. The present study aimed at characterizing the C. difficile isolate ALCD3 involved in a relapse episode of nosocomial infection. Molecular characterization showed that isolate ALCD3 belongs to tox-inotype 0/v and the MLST analysis demonstrated allelic profile adk:91, atpA:1, dxr:2, glyA: 1, recA:27, sodA: 1 and tpi:1 which corresponds to ST293 (MLST clade: 1). During growth, isolate ALCD3 showed an early increase in the sporulation ratio as well as maximal values of heat resis-tant forms after 2 days of incubation. Both sporulation kinetics and production of heat resistant forms were faster for isolate ALCD3 than for the reference strain VPI 10463. Germination in the presence of the natural germinant taurocholate was faster for isolate ALCD3 than for strain VPI 10463, which indicates that isolate ALCD3 starts cortex hydrolysis earlier than strain VPI 10463. Furthermore, the co-germinant glycine, induces rapid release of dipicolinic acid (DPA) in isolate ALCD3. These findings indicate that isolate ALCD3 is particularly efficient in both sporulation and germination. The present work represents the first report of the circulation of C. difficile ST293 in Argentina. The ability of isolate ALCD3 to produce toxins and its high sporulation/germination capacity are key features compatible with a microorganism with high dissemination potential and the possibility of inducing recurrent infections.

El potential fisiológico de las semillas de pasto marandu bajo estrés hídrico y acondicionadas con ácido ascórbico / The physiological potential of marandu grass seeds under water stress conditioned with ascorbic acid

ABSTRACT Water limitation is one of the main factors that influence the germination process, affecting crop establishment. Thus, alternatives capable of lessening such effects become of great relevance. The aim of this study was to evaluate the effect of ascorbic acid dosage on This study aimed of marandu grass seeds submitted to different water conditions. After establishing the immersion time for seed conditioning based on the soakingcurve, the experiment was conducted to evaluate the physiological potential, in a 3x5 factorial scheme, composed of three osmotic potentials (0; -0.2 and -0.4 MPa) and five ascorbic acid doses (0, 20, 40, 60 and 80 mM), with four repetitions. The germination, root protrusion, first germination count, germination speed index, root length and seedling shoots were evaluated. The physiological potential of the seeds was negatively affected by water stress induced by polyethylene glycol 6000, with deleterious effects on osmotic potentials -0.2 and -0.4 MPa. However, ascorbic acid conditioning at doses between 40 and 50 mM promoted improvements in seed germination performance and alleviated the harmful effects promoted by low water availability under the -0.2 MPa potential, stimulating tolerance to water stress. Improvements were also obtained in root and shoot growth of seedlings originated from seeds submitted to -0.4 MPa potential after conditioning.

RESUMEN La limitación de agua es uno de los principales factores que influyen en la germinación, afectando el establecimiento del cultivo. De esta forma, las alternativas capaces de mitigar dichos efectos adquieren una gran relevancia. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de las dosis de ácido ascórbico sobre el potencial fisiológico de semillas de pasto marandu bajo diferentes condiciones de agua. Luego de establecer el tiempo de inmersión para el acondicionamiento de semillas con base en la curva de imbibición, se realizó el experimento para evaluar el potencial fisiológico, en un esquema factorial 3x5, compuesto por tres potenciales osmóticos (0; -0,2 y -0,4 MPa) y cinco dosis de ácido ascórbico (0, 20, 40, 60 y 80 mM), con cuatro repeticiones. Se evaluó la germinación, protrusión de raíces, primer conteo de germinación, índice de velocidad de germinación, longitud de raíz y brotes de plántula. El potencial fisiológico de las semillas se vio afectado negativamente por el estrés hídrico inducido por el polietilenglicol 6000, con efectos deletéreos sobre los potenciales osmóticos de -0,2 y -0,4 MPa. Sin embargo, el acondicionamiento con ácido ascórbico a dosis entre 40 y 50 mM promovió mejoras en el rendimiento germinativo de las semillas y mitigó los efectos nocivos promovidos por la baja disponibilidad de agua bajo el potencial -0,2 MPa, estimulando la tolerancia al estrés hídrico. También se obtuvieron mejoras en el crecimiento de raíces y brotes de plántulas provenientes de semillas sometidas a un potencial de -0,4 MPa después del acondicionamiento.

Characterization of a Clostridioides difficile ST-293 isolate from a recurrent infection in Argentina.

Clostridioides difficile is an opportunistic spore-forming pathogen responsible for antibiotic-associated diarrhea in humans. C. difficile produces two main toxins: TcdA and TcdB as well as a third toxin named binary toxin (CDT) that is also involved in virulence. The present study aimed at characterizing the C. difficile isolate ALCD3 involved in a relapse episode of nosocomial infection. Molecular characterization showed that isolate ALCD3 belongs to toxinotype 0/v and the MLST analysis demonstrated allelic profile adk:91, atpA:1, dxr:2, glyA: 1, recA:27, sodA: 1 and tpi:1 which corresponds to ST293 (MLST clade: 1). During growth, isolate ALCD3 showed an early increase in the sporulation ratio as well as maximal values of heat resistant forms after 2 days of incubation. Both sporulation kinetics and production of heat resistant forms were faster for isolate ALCD3 than for the reference strain VPI 10463. Germination in the presence of the natural germinant taurocholate was faster for isolate ALCD3 than for strain VPI 10463, which indicates that isolate ALCD3 starts cortex hydrolysis earlier than strain VPI 10463. Furthermore, the co-germinant glycine, induces rapid release of dipicolinic acid (DPA) in isolate ALCD3. These findings indicate that isolate ALCD3 is particularly efficient in both sporulation and germination. The present work represents the first report of the circulation of C. difficile ST293 in Argentina. The ability of isolate ALCD3 to produce toxins and its high sporulation/germination capacity are key features compatible with a microorganism with high dissemination potential and the possibility of inducing recurrent infections.

Efeito da germinação e da desidratação no valor nutritivo, compostos bioativos e atividade antioxidante de farinhas de leguminosas / Germination and dehydration effects on nutritional value, bioactive compounds and antioxidant activity of legume flours / Efectos de la germinación y la deshidratación sobre el valor nutritivo, los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante de harinas de leguminosas

Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da germinação no teor de macronutrientes e da desidratação em compostos bioativos, nutrientes e atividade antioxidante de farinhas das leguminosas Phaseolus lunatus L. e Cajanus cajan (L. Millsp.) germinadas. As condições de germinação foram controladas em laboratório e as amostras foram submetidas à desidratação térmica (55°C) e liofilização. Foram realizadas as análises de composição centesimal, fenólicos totais flavonoides, atividade antioxidante (DPPH, FRAP), perfil de ácidos graxos (CG-FID) e de vitâmeros de tocoferol (HPLC- DAD). A germinação das leguminosas promoveu aumento de proteínas, lipídios e carboidratos. O processamento térmico para desidratação contribuiu para perdas de proteínas, lipídios, cinzas, e maior atividade antioxidantes em ambas as espécies. O perfil de ácidos graxos e vitâmeros de tocoferol mostraram-se com variações que dependem do tipo de leguminosa e condições de processamento, podendo ser positivas ou negativas. Farinhas de leguminosas germinadas pode ser uma alternativa para a inserção na dieta ou em formulações alimentícias e as condições de processamento devem ser monitoradas com intuito de otimiza propriedades nutritivas e funcionais.

The objectives of this work were to evaluate the effect of germination on macronutrient content and dehydration on bioactive compounds, nutrients and antioxidant activity of flours from germinated Phaseolus lunatus L. and Cajanus cajan (L. Millsp.) legumes. The germination conditions were controlled in the laboratory and the samples were submitted to thermal dehydration (55°C) and lyophilization. Analyses were carried out for centesimal composition, total phenolic flavonoids, antioxidant activity (DPPH, FRAP), fatty acid profile (GC-FID) and tocopherol vitamers (HPLC-DAD). Germination of the legumes promoted an increase in proteins, lipids and carbohydrates. Thermal processing for dehydration contributed to losses of proteins, lipids, ash, and higher antioxidant activity in both species. The profile of fatty acids and tocopherol vitamers showed variations that depend on the type of legume and processing conditions, and can be positive or negative. Sprouted legume flours can be an alternative for insertion in the diet or in food formulations and the processing conditions must be monitored in order to optimize nutritional and functional properties.

Los objetivos de este trabajo fueron evaluar el efecto de la germinación sobre el contenido en macronutrientes y de la deshidratación sobre los compuestos bioactivos, los nutrientes y la actividad antioxidante de harinas de leguminosas germinadas de Phaseolus lunatus L. y Cajanus cajan (L. Millsp.). Las condiciones de germinación se controlaron en el laboratorio y las muestras se sometieron a deshidratación térmica (55°C) y liofilización. Se realizaron análisis de composición centesimal, flavonoides fenólicos totales, actividad antioxidante (DPPH, FRAP), perfil de ácidos grasos (GC-FID) y vitaminas tocoferol (HPLC-DAD). La germinación de las leguminosas promovió un aumento de proteínas, lípidos y carbohidratos. El procesado térmico para la deshidratación contribuyó a pérdidas de proteínas, lípidos, cenizas y a una mayor actividad antioxidante en ambas especies. El perfil de ácidos grasos y vitaminas tocoferol mostró variaciones que dependen del tipo de legumbre y de las condiciones de procesado, pudiendo ser positivas o negativas. Las harinas de leguminosas germinadas pueden ser una alternativa para su inserción en la dieta o en formulaciones alimentarias y las condiciones de procesado deben ser monitorizadas para optimizar las propiedades nutricionales y funcionales.

Impacto de la germinación en los compuestos bioactivos de dos ecotipos de kiwicha de grano color negro y rosado (Amaranthus caudatus L.)

Las investigaciones en kiwicha de grano color negro y rosado (Amaranthus caudatus L.) son muy limitadas ocasionando la subutilización de estos ecotipos debido al desconocimiento de su potencial alimentario. Estos granos nativos deberían ser rescatados y valorados como una opción de alimento nutritivo empleando tecnologías sencillas como la germinación para mejorar sus cualidades nutricionales. El objetivo de la investigación fue determinar el impacto del periodo de germinación en los compuestos bioactivos de dos ecotipos de kiwicha de "grano color negro" y "grano color rosado". En un diseño experimental y comparativo se estudiaron los ecotipos de kiwicha (negro y rosado) y periodos de germinación (0, 24, 48 y 72 h). Se determinó: compuestos fenólicos totales, betalaínas, capacidad antioxidante, proteínas, grasas, cenizas y humedad. Al aumentar el periodo de germinación se incrementaron progresivamente los compuestos fenólicos totales, betalaínas, capacidad antioxidante, proteínas y cenizas en ambos granos de kiwicha; y disminuyeron gradualmente el contenido de grasas y humedad, comparado con el periodo cero (granos sin germinar). La exposición a periodos de germinación logró mayores contenidos de compuestos fenólicos totales, capacidad antioxidante, proteínas y cenizas en granos de kiwicha de color negro en comparación a granos de color rosado; sin embargo, los granos de color rosado obtuvieron contenidos de betalaínas y humedades superiores a los granos de color negro.

Research on black and pink-colored kiwicha grains (Amaranthus caudatus L.) is very limited, resulting in the underutilization of these ecotypes due to the lack of knowledge of their food potential. These native grains should be rescued and valued as a nutritious food option using simple technologies such as germination to improve their nutritional qualities. The objective of the research was to determine the impact of the germination period on the bioactive compounds of two ecotypes of kiwicha "black-colored grain" and "pink-colored grain". In an experimental and comparative design, kiwicha ecotypes (black and pink) and germination periods (0, 24, 48 and 72 h) were studied. The following were determined: total phenolic compounds, betalains, antioxidant capacity, protein, fat, ash and moisture. As the germination period increased, total phenolic compounds, betalains, antioxidant capacity, proteins and ashes progressively increased in both kiwicha grains; and fat and moisture content gradually decreased, compared to the zero period (ungerminated grains). Exposure to germination periods resulted in higher contents of total phenolic compounds, antioxidant capacity, proteins and ashes in black-colored kiwicha grains compared to pink-colored grains; however, pink-colored grains obtained higher betalain and moisture content than black-colored grains.

Seed mass maturity in the terrestrial bromeliad Hechtia perotensis (Bromeliaceae), endemic to Mexico / Madurez de las semillas en la bromelia terrestre Hechtia perotensis (Bromeliaceae), endémica de México

Abstract Introduction: H. perotensis is a plant with a high potential for ecological restoration because it yields thousands of seeds and grows under low levels of rain, poor soils and contrasting temperatures. However, little is known of the seed mass maturity (high seed germination, low seed fresh weight and low seed moisture content) in this species. Objective: Assess seed germination in the laboratory of H. perotensis during seed development and along the floral stalk (infructescence) in two sites one in rocky location and another near a lake. The hypothesis was that there is a time after flowering in which seeds have highest germination and fresh weight and that the apical, centre and base of the infructescence are different in seed germination and fresh weight in both sites. Methods: Capsules were collected in two sites one in rocky land (Frijol Colorado, Perote, Veracruz) and another near one lake (Alchichica, Puebla), in the months of August, September and November 2016 and January 2017. A repeated measure design (RMD) was used to analyze the effects of infructescence section on seed weight, moisture content and seed germination (41, 87, 152 and 215 days after flowering). Each evaluation time comprised five replicates, each one with 15 seeds. Results: Difference in seed germination, seed weight and moisture content between sections of the infructescence was not significant. However, significant differences were found not only between first and last sample dates, but mainly between first and second dates. Eighty-seven days after flower pollination seed moisture content was lower than 20 % and up to 80 % of seed germinated in both sites of sampling. Conclusions: In this study it was found that the moisture content of H. perotensis seed can be used as an indicator of the physiological maturity of the seed and it is also related to germination of the seed.

Resumen Introducción: H. perotensis es una planta con un alto potencial para la restauración ecológica debido a que produce miles de semillas y crece con niveles bajos de lluvia, suelos pobres y temperaturas contrastantes. Sin embargo, el desarrollo de la madurez de las semillas (germinación alta, baja humedad y bajo peso fresco de semilla) en esta especie es muy poco conocido. Objetivo: Evaluar la germinación en el laboratorio de las semillas de H. perotensis, durante el desarrollo de la semilla y a lo largo del tallo floral (infrutescencia) en dos sitios; uno en un área rocosa y otro cerca de un lago. La hipótesis fue que hay un tiempo después de la floración, en el que las semillas presentan la mayor germinación y menor peso fresco, y que las secciones apical, central y base de la infrutescencia, la germinación y el peso fresco de la semilla son diferentes en los dos sitios. Métodos: se recolectaron las cápsulas en dos sitios uno en un área rocosa (Frijol Colorado, Perote, Veracruz) y otro cerca de un lago (Alchichica, Puebla), en los meses de Agosto, Septiembre y Noviembre de 2016 y Enero de 2017. Se usó un diseño de medidas repetidas (DMR) para analizar los efectos de la sección de la infrutescencia sobre el peso fresco de la semilla, el contenido de humedad y la germinación de la semilla (41, 87, 152 y 215 días, después de la floración). Cada tiempo de evaluación comprendió cinco réplicas y 15 semillas. Resultados: La diferencia en la germinación de la semilla, el peso de la semilla y el contenido de humedad entre las secciones de la infrutescencia no fue significativa. Sin embargo, se encontraron diferencias significativas entre las fechas de muestreo inicial y final, pero sobre todo entre la primera y la segunda fecha. Asimismo, ochenta y siete días después de la polinización de las flores, el contenido de humedad de las semillas fue inferior al 20 % y superior al 80 % en la germinación de las semillas en ambos sitios de muestreo. Conclusiones: en este estudio se encontró que el contenido de humedad de la semilla de H. perotensis, puede usarse como un indicador de la madurez fisiológica de la semilla y también está relacionado con la germinación de la semilla.

Las cabras como dispersores de semillas: aportes y limitaciones para la regeneración del bosque tropical estacionalmente seco de Ecuador / Goats as seed dispersers: contributions and limitations for the regeneration of the seasonally dry tropical forest in Ecuador

Resumen Introducción: Los bosques tropicales estacionalmente secos están sujetos a procesos de degradación crónica que ponen en riesgo su diversidad. La ganadería intensiva dentro de los remanentes de bosque se plantea como una de las principales causas de estos procesos de degradación. Sin embargo, el ganado también podría estar cumpliendo el rol de dispersor de semillas para algunas especies. Objetivo: Evaluar el rol de las cabras en la dispersión de semillas de especies leñosas y las posibles consecuencias de su comportamiento alimenticio sobre la estructura de la vegetación. Métodos: Entre diciembre 2016 y junio 2017 se recolectaron fecas de corrales (N = 38) y parcelas de vegetación (N = 42) de tres localidades de bosque seco en el Suroccidente de Ecuador. Todas las semillas encontradas en las fecas (N = 13 326) se registraron e identificaron taxonómicamente. Para evaluar el efecto de la ingestión de semillas sobre la germinación, se estableció un experimento de siembra de semillas extraídas de fecas procedentes de corrales y semillas recolectadas directamente de la planta. Resultados: Las cabras dispersaron 10 especies leñosas, de las cuales al menos el 50 % son leguminosas. Las semillas de Acacia macracantha representaron más del 70 % de semillas presentes en fecas de cabra. El paso de semillas por el tracto digestivo de las cabras mejoró significativamente el porcentaje y velocidad de germinación en Albizia multiflora, Piscidia carthagenensis y Ziziphus thyrsiflora, mientras que en Choroleucon mangense y Prosopis juliflora no se obtuvo germinación. No encontramos una correlación entre la riqueza de árboles establecidos y el número de especies encontradas en las fecas (χ2 = -0.23, P = 0.53). La composición de especies de semillas dispersadas en las fecas no mostró una dependencia de la localidad, a pesar de que la composición de la vegetación establecida cambia entre localidades. La abundancia de semillas en las fecas no mostró relación con la abundancia de árboles en la vegetación establecida. Conclusiones: Las cabras pueden suplir en cierta medida el rol de otros ungulados localmente extintos, mejorando la germinación de especies de leguminosas con testa dura. Sin embargo, su comportamiento alimenticio y la alta dominancia en la dispersión de ciertas especies puede tener importantes efectos en la estructura de la comunidad.

Abstract Introduction: Seasonally dry tropical forests are subject to chronic degradation processes, which has reduced the populations of some important animal dispersers. Intensive livestock farming within the forest remnants is considered one of the main causes of these degradation processes. However, domestic ungulates could also be fulfilling the role of seed dispersal for some wild species. Objective: To evaluate the role of goats as seed dispersers of woody species and the possible consequences of their feeding behavior on the vegetation structure. Methods: Between December 2016 and June 2017, we collected goat feces from pens (N = 38) and vegetation plots (N = 42) from three locations of dry forest in the Southwestern Ecuador. All the seeds found in the feces (N = 13 326) were recorded and taxonomically identified. To evaluate the effect of gut passage on seed germination, we sowed the seeds found in the goat feces from the pens and seeds collected directly from parent plants. Results: Goats dispersed seeds from ten species, of which at least 50 % are legumes. Acacia macracantha seeds represented ca. 70 % of seeds present in goat feces. The passage of seeds through the digestive tract of goats significantly improved the percentage and speed of germination in Albizia multiflora, Piscidia carthagenensis and Ziziphus thyrsiflora, while in Choroleucon mangense and Prosopis juliflora no germination was registered. We did not find a correlation between the richness of established trees and the number of species found in the goat feces (χ2 = -0.23, P = 0.53). The composition of dispersed seed species in the feces did not show a dependency on the locality, although the composition of the established vegetation changes between localities. The frequency of seeds in the feces did not show a relationship with the tree abundance in the established vegetation. Conclusions: Goats can play, at least partially, the role of locally extinct wild ungulates, improving the germination of legume species with hard coat. However, this positive effect can be blurred by their feeding behavior and high preference for particular species, which can modify the dominance of some species, and result in changes in the composition and structure of the vegetation.

Antagonism of plant growth promoting rhizobacteria against the causal agent of the vascular wilting of tomato / Antagonismo de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal contra el agente causal de la marchitez vascular del tomate

ABSTRACT Use of biotechnological potential of native microorganisms as bio-inputs is having a great impact on agricultural systems. Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), in addition to their beneficial effect on plant growth and on the availability of soil elements, also have an antagonistic effect against different pathogens. In this study, growth promotion mechanisms with emphasis on the antagonism of PGPR isolated from sugarcane and tomato crops were evaluated. Antagonism against Fusarium oxysporum f.sp lycopersici (Fol) was determined by dual tests, inhibition of germination and production of chitinases and endoglucanases. 52 isolates were evaluated and according to their results in dual tests 10 were selected for further analysis. Isolate GIBI127 showed the best percentage of Inhibition Germination (IG) of Fol (59.29%). Then, a selection index was calculated using results from gi, dual tests and growth promotion mechanisms to select five best isolates. Finally, these bacteria were evaluated for chitinases and endoglucanases production using Miller's method. As a result, strain GIBI419 (Burkholderia cepacia) showed a higher production of these enzymes. Selected isolates have antagonistic potential along with plant growth promotion characteristics, which can be used for the development of microbial inoculants which allow the establishment of agricultural systems for tomato cultivation that are sustainable, efficient, and environmentally friendly.

RESUMEN El uso del potencial biotecnológico de microorganismos nativos como bioinsumos está teniendo un gran impacto en los sistemas agrícolas. Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR), además de su efecto benéfico en el crecimiento de las plantas y de facilitar la disponibilidad de elementos del suelo, también tienen un efecto antagónico frente a diferentes patógenos. En este estudio se evaluaron mecanismos de promoción del crecimiento con énfasis en el antagonismo de bacterias PGPR aisladas de cultivos de caña de azúcar y tomate. El antagonismo contra Fusarium oxysporum f.sp lycopersici (Fol) se determinó mediante pruebas duales, inhibición de la germinación y producción de quitinasas y endoglucanasas. Se evaluaron 52 aislamientos y según sus resultados en pruebas duales se seleccionaron 10 para su posterior análisis. El aislado GIBI127 mostró el mejor porcentaje de Inhibición de la Germinación (IG) de Fol (59,29%). Luego, se calculó un índice de selección utilizando los resultados de IG, pruebas duales y mecanismos de promoción del crecimiento para seleccionar los cinco mejores aislamientos. Finalmente, estas bacterias fueron evaluadas en la producción de quitinasas y endoglucanasas utilizando el método de Miller. Como resultado, se evidenció la cepa GIBI419 (Burkholderia cepacia) como la de mayor producción de estas enzimas. Los aislados seleccionados tienen un potencial antagónico junto con características de promoción del crecimiento de las plantas, que pueden usarse para el desarrollo de inoculantes microbianos que permitan el establecimiento de sistemas agrícolas para el cultivo de tomate que sean sostenibles, eficientes y amigables con el medio ambiente.

Morphological characteristics and seed viability of Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake / Características morfológicas y viabilidad de semillas de Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake

ABSTRACT Schizolobium parahyba is a fast-growing tropical tree, with various uses: forestry, agroforestry, landscaping, boat building, cabinetmaking and light packaging. Studies of morphometry and viability of forest species seeds are important for their identification, conservation and sustainable use. The objective of the study was to describe the morphometric and viability characteristics of the seeds of S. parahyba. Seeds of free pollination of plantations from three locations in Tierralta (Córdoba - Colombia) were used. In each plantation, five trees were randomly taken and, of each, 100 seeds to estimate the morphometric characteristics and seed weight. The morphological description was made with a sample of 10 seeds. The viability was determined by the tetrazolium test in an experiment under a completely randomized design, with six treatments and four replicates of 25 seeds each. The six treatments corresponded to the combinations of three concentrations of tetrazolium (0.5; 1.0 and 1.5%) and two staining times (2 and 3 hours). The width, length, and ratio width / length of the seed showed little variation, compared to the freshweight of a seed, freshweight of 100 seeds and number of seeds per kilogram. Tetrazolium and germination tests showed similar and reliable results. The concentration of 0.5% tetrazolium, with immersion of 2 hours, was sufficient to determine the viability of seeds of S. parahyba.

RESUMEN Schizolobium parahyba es un árbol tropical de crecimiento rápido, con diversos usos: forestería, agroforestería, paisajismo, construcción de embarcaciones, ebanistería y embalajes livianos. Los estudios de morfometría y viabilidad de semillas de especies forestales son importantes para la identificación, la conservación y el uso sostenible de éstas. El objetivo del estudio fue describir las características morfométricas y viabilidad de la semilla de S. parahyba. Se utilizó semilla sexual de polinizaciónlibre de plantaciones de tres localidades de Tierralta (Córdoba, Colombia). En cada plantación, se tomaron al azar cinco árboles y de cada uno 100 semillas, para la estimación de las características morfométricas y el peso de la semilla. La descripción morfológica, se hizo con una muestra de 10 semillas. La viabilidad, se determinó mediante la prueba de tetrazolio, en un experimento bajo un diseño completamente al azar, con seis tratamientos y cuatro repeticiones de 25 semillas cada una; los seis tratamientos correspondieron a las combinaciones de tres concentraciones de tetrazolio (0,5; 1,0 y 1,5%) y dos tiempos de tinción (2 y 3 horas). Las características de ancho, longitud y relación ancho/longitud de la semilla, acusaron poca variación, en comparación con el peso de una semilla, peso frescode 100 semillas y número de semilla por kilogramo. Las pruebas de tetrazolio y de germinaciónmostraron resultados similares y confiables. La concentración de 0,5% de tetrazolio, con inmersión de 2 horas, es suficiente para determinar la viabilidad de la semilla de S. parahyba.

Juveniles of the overexploited Amazonian fish Colossoma macropomum (Characiformes: Serrasalmidae) as potential seed dispersers of Cecropia spp

Colossoma macropomum is a frugivorous fish from the Amazon and Orinoco river basins. This species has an important economic and social role in both river watersheds; it also has been overfished for more than 40 years, leading to changes in the populations structure. Currently adults are less common in fisheries, while juveniles are more frequently fished and sold in several market places along the Amazon River. Reportedly adult individuals consume a vast quantity of fruits and seeds and has been recognized as effective seed dispersers that plays a significant ecological role. Although frugivorous fishes are important dispersers in tropical rainforests, assessments of their effectiveness in dispersing seeds and in the effect on the germination of these ingested seeds are still insufficient. Cecropia latiloba and Cecropia membranacea are two pioneer tree species that initiate the succession process in the tropical forest and are both widely consumed by C. macropomum. In this study we aimed to verify if the Cecropia seeds that pass through the digestive tract of juveniles of C. macropomum would show improved germination. The results obtained through controlled experiments confirm that seeds that pass through the digestive tract of C. macropomum retained their germination capacity. Although the responses in the improvement of the germination variables (germination capacity, minimum imbibition time, time necessary for reaching 50 % germination capacity, emergence velocity index and germination mean time) did not show statistical differences between treatments, the seedlings that grew from the seeds consumed by the fish were taller than those without the digestive treatment. We conclude that juveniles of C. macropomum have the possibility to disperse the seeds of these Cecropia species.

Colossoma macropomum es un pez frugívoro de las cuencas del Amazonas y el Orinoco. Esta especie tiene un importante papel económico y social en ambas cuencas; sin embargo, ha sido sobreexplotada por más de 40 años, lo que ha llevado a cambios en la estructura de sus poblaciones. Actualmente los adultos son menos comunes en las pesquerías, mientras que los juveniles son atrapados y vendidos en varios mercados a lo largo del río Amazonas con mayor frecuencia. Se ha reportado que los individuos adultos consumen grandes cantidades de frutas y semillas, y han sido reconocidos como dispersores efectivos con un papel ecológico vital. A pesar de que los peces frugívoros son dispersores importantes en los bosques tropicales, los estudios sobre su efectividad en la dispersión de semillas y sobre la capacidad de germinación y la viabilidad de las semillas ingeridas son aún insuficientes. Cecropia latiloba y Cecropia membranacea son dos especies de árboles pioneros que inician el proceso de sucesión en los bosques tropicales; ambas son ampliamente consumidas por C. macropomum. El objetivo de este estudio fue verificar si las semillas de Cecropia que pasaron por el tracto digestivo de los juveniles de C. macropomum mejorarían su germinación. Los resultados obtenidos a través de experimentos controlados confirmaron que las semillas que pasan a través del tracto digestivo de C. macropomum mantienen su capacidad de germinar. Aunque las variables de germinación (capacidad de germinación, tiempo de imbibición mínimo, tiempo necesario para alcanzar el 50 % de la capacidad de germinación, índice de velocidad de emergencia y tiempo medio de germinación) no mostraron diferencias estadísticas entre tratamientos, las plántulas que crecieron de las semillas consumidas por los peces crecieron más que aquellas provenientes de semillas no ingeridas. Concluimos que los juveniles de C. macropomum tienen la posibilidad de dispersar las semillas de estas especies de Cecropia.

MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF VARIETIES OF Chenopodium quinoa CULTIVATED IN THE DEPARTMENT OF BOYACÁ, COLOMBIA / CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE VARIEDADES DE Chenopodium quinoa CULTIVADAS EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ, COLOMBIA

ABSTRACT In the department of Boyacá, seeds of Chenopodium quinoa Willd. are planted, which correspond to a mixture of varieties, producing different grain sizes and saponin concentrations, affecting the quality and yield of the derived products, and therefore their commercialization, whenever the buyer requires it for a certain purpose, sweet varieties for bakeries or with high contents of saponin for the detergent industry. The objective was to compare the morphological characters, to identify the six varieties, according to the constant and conspicuous characteristics, as well as physiological parameters in the reproductive and vegetative stages. Observations were made in the different stages of development; in seeds, germination tests were made, the diameter and weight were measured; In the seedling stage, the total height, hypocotyl length, cotyledon lamina length and changes in red pigmentation were determined, qualitatively evaluated by direct observation. In adult plants, reproductive and vegetative characters were reviewed. A taxonomic key was proposed for the identification of the varieties. Blanca Real recorded the highest germination percentage (98%). Amarilla Marangani presented the seeds with the greatest weight and diameter and the longest cotyledons. The height of the Black and Piartal seedlings was below the other varieties. Blanca de Jericó, Blanca Real and Piartal presented weak reddish colorations in the hypocotyl and cotyledons. The identification of each variety will result in better products for growers, marketers, and processors.

RESUMEN En el departamento de Boyacá, se siembran semillas de Chenopodium quinoa Willd., las cuales, corresponden a una mezcla de variedades, produciendo diferentes concentraciones de saponina y de tamaños de grano, afectando la calidad y el rendimiento de los productos derivados y, por tanto, su comercialización, toda vez que el comprador lo requiere para un determinado fin, como variedades dulces, para las panaderías o, con altos contenidos de saponina, para la industria de detergentes. El objetivo fue comparar los caracteres morfológicos, para identificar las seis variedades, de acuerdo con las características constantes y conspicuas, además de parámetros fisiológicos en etapa reproductiva y vegetativa. Se realizaron observaciones en las diferentes etapas del desarrollo; en semillas, se hicieron pruebas de germinación, se midió el diámetro y el peso; en el estadio de plántula, se determinó la altura total, longitud del hipocótilo, largo de la lámina de los cotiledones y cambios en la pigmentación rojiza, evaluada cualitativamente por observación directa. En plantas adultas, se revisaron caracteres reproductivos y vegetativos. Se propuso una clave taxonómica, para la identificación de las variedades. Blanca Real registró el porcentaje de germinación más alto (98%). Amarilla Maranganí presentó las semillas con el mayor peso y diámetro y los cotiledones más largos. La altura de las plántulas Negra y Piartal estuvo por debajo de las otras variedades. Blanca de Jericó, Blanca Real y Piartal presentaron coloraciones rojizas débiles en el hipocótilo y en los cotiledones. La identificación de cada variedad redundará en mejores productos para los cultivadores, comercializadores y procesadores.

GERMINATIVE POTENTIAL IN QUINOA (Chenopodium quinoa Willd.) SEEDS STORED UNDER COOL CONDITIONS / POTENCIAL GERMINATIVO EN SEMILLAS DE QUINUA (Chenopodium quinoa Willd.) ALMACENADAS BAJO CONDICIONES DE FRÍO

ABSTRACT Quinoa is a crop with high potential due to its nutritional properties, wide adaptation to edaphoclimatic conditions and genetic diversity. This research aimed at evaluating four accessions of quinoa (Chenopodium quinoa) seeds, as well as their viability and germination percentage after cold storage. Storage temperatures and time were 4-20, -80°C and 10 months, with evaluation every two months. Initial seed viability was lower than 71% for all accessions and moisture content 10%. After storage, all accessions showed an increase in germination percentage. The accession with the greatest increase in terms of germination and the lowest moisture level (10,66%) before treatments, was the Nariño cultivar. Quinoa seed showed a secondary dormancy because of adverse storage conditions, this was inferred from the better response in germination after cold storage treatment. On the other hand, quinoa loses its germinative potential in short periods of time when stored under environmental conditions, therefore, regarding its storage, cool conditions and seed moisture content near 10% are recommended.

RESUMEN La quinua es un cultivo con alto potencial, por sus propiedades nutricionales, adaptación a diferentes condiciones edafoclimáticas y diversidad genética. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la viabilidad y el porcentaje de germinación de semillas de quinua (Chenopodium quinoa), en cuatro accesiones, procedentes de cultivos tradicionales, posterior a un almacenamiento en condiciones de frío. Las temperaturas de almacenamiento fueron 4 -20 y -80°C, durante un tiempo de diez meses, con periodos de evaluación cada dos meses. La viabilidad inicial de las semillas estuvo inferior al 71% para todas las accesiones y con humedad en semilla, cercana al 10%. Posterior al almacenamiento, los resultados indicaron un incremento en el porcentaje de germinación, presentando una mejor respuesta el cultivar Nariño, caracterizada con un menor nivel de humedad (10,66%), previo a los tratamientos. La semilla de quinua presenta dormancia secundaria frente a condiciones adversas en su almacenamiento, ya que, posterior al uso de frío, se presentó mejor respuesta en germinación. De otro lado, bajo almacenamiento en condiciones ambientales, la quinua pierde su potencial germinativo en cortos periodos de tiempos, por lo tanto, se recomienda su almacenamiento en condiciones de frío y con un contenido de humedad de la semilla cercana al 10%.

Cytogenetic bioassays as tools to distinguish between toxic and non-toxic varieties of Jatropha curcas (Euphorbiaceae)

Abstract The tropical and subtropical naturalized physic nut (Jatropha curcas L.), has been explored for biodiesel production in recent times. The oil is extracted from the seeds and, for the production to be feasible, utilization of the residual seed cake is crucial. Although the cake could be employed as a protein source in animal feed, it is rich in phorbol ester, which is toxic for animals. Therefore, breeding programs have been working to reduce or eliminate the phorbol ester content in physic nut. In this context, the present work aimed to evaluate the physic nut oil of toxic and non-toxic varieties (containing known or undetectable amounts of phorbol ester, respectively) with regards to phytotoxicity in a model experiment with Lactuca sativa L. For this, the percentage of germinated seeds was evaluated after 8, 16, 24, 36 and 48 hours of exposure to the treatments with toxic and non-toxic oil at concentrations of 22.5 %, 45 % and 67.5 % of emulsion (physic nut oil energetically mixed with distilled water). Root growth was determined after 48 hours of exposure and the germination speed index was obtained. The different stages of mitotic division as well as possible chromosomal and nuclear alterations were also recorded. The mitotic index was calculated as the number of dividing cells, as a fraction of the total number of cells, and the frequency of chromosome and nuclear alterations, expressed as the percentage of number of alterations divided by the total number of cells. Both varieties exhibited phytotoxicity, inducing significant reductions in percentage of germinated seeds (reduction of 98 %), germination speed index (reduction of 24.44) and root growth (reduction of 8.54 mm). In microscopic analysis, a mitodepressive effect was observed for both oils at the three concentrations used when compared to the negative control; however, it was possible to distinguish between the toxic and the non-toxic varieties based on the more expressive reduction of division promoted by the first, 2.19 %. Significant increments in the frequency of mitotic cells showing chromosome alterations as well, as the presence of condensed nuclei, were observed in the treated cells. However, these parameters were not significantly different from the control in the cells treated with both physic nut oils. In conclusion, the evaluation of root growth and cell division in the plant model L. sativa, can be proposed as an alternative to animal tests to distinguish the varieties with high and low phorbol ester concentration, thus contributing to the detection of toxicity in varieties used in breeding programs.

Resumen Jatropha curcas L., naturalizado tropical y subtropical, ha sido explorado para la producción de biodiesel. El aceite se extrae de las semillas y, para que la producción sea factible, la utilización de la torta de semillas residual es crucial. Aunque la torta se puede emplear como una fuente de proteína en la alimentación animal, es rica en éster de forbol, que es tóxico para los animales. Por lo tanto, los programas de mejoramiento han procurado reducir o eliminar el contenido de éster de forbol de J. curcas. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el aceite de J. curcas de las variedades tóxicas y no tóxicas (con cantidades conocidas o indetectables de éster de forbol, respectivamente) con respecto a la fitotoxicidad en el modelo Lactuca sativa L. El porcentaje de semillas germinadas se evaluó después de 8, 16, 24, 36 y 48 horas de tratamiento. El crecimiento de la raíz se determinó después de 48 horas de exposición y se obtuvo el índice de velocidad de germinación. Se registraron las diferentes etapas de la división mitótica así como posibles alteraciones cromosómicas y nucleares. El índice mitótico se calculó como el número de células en división como una fracción del número total de células y la frecuencia de las alteraciones cromosómicas y nucleares, expresada como el porcentaje del número de alteraciones dividido entre el número total de células. Ambas variedades exhibieron fitotoxicidad, induciendo reducciones significativas en el porcentaje de semillas germinadas (Reducción del 98 %), índice de velocidad de germinación (Reducción de 24.44) y crecimiento de raíces (Reducción de 8.54 mm). En el análisis microscópico, se observó un efecto mitodepresivo para ambos aceites. Sin embargo, fue posible distinguir entre las variedades tóxicas y las no tóxicas basándose en la reducción más expresiva de la división promovida por la primera, 2.19 %. Se observaron incrementos significativos en la frecuencia de células mitóticas que mostraban alteraciones cromosómicas, así como la presencia de núcleos condensados en las células tratadas. Sin embargo, estos parámetros no fueron significativamente diferentes del control en las células tratadas con ambos aceites de J. curcas. En conclusión, la evaluación del crecimiento de las raíces y la división celular en el modelo L. sativa se puede proponer como una alternativa a las pruebas en animales para distinguir las variedades con concentraciones altas y bajas de éster de forbol, contribuyendo así a la detección de toxicidad en variedades utilizadas en programas de mejoramiento genético.

Titanium Dioxide Nanoparticles and Sodium Nitroprusside Alleviate the Adverse Effects of Cadmium Stress on Germination and Seedling Growth of Wheat (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titanio y nitroprusiato de sodio alivian los efectos adversos del estrés por cadmio en la germinación y el crecimiento de as plántulas de trigo (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titânio e nitroprussiato de sódio aliviam os efeitos adversos do estresse por cádmio na germinação e no crescimento do trigo (Triticum aestivum L)

Abstract Effect of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) and sodium nitroprusside (SNP) (0 and 100 μM) as nitric oxide (NO) donor, on wheat seed germination and seedling growth were investigated under cadmium (Cd) stress (0, 50 and 100 mM CdCl2). Concentration-dependent declining trends were observed in wheat germination indices upon seed exposure to CdCl2 suspensions which were more obvious under higher Cd stress. Exogenous sodium nitroprusside (SNP) and TiO2 nanoparticles (NPs) positively affected most germination indices under normal and stress conditions. In most cases, combined application of TiO2 NPs and SNP suspensions boosted stimulatory function of both compounds and moderated adverse effects of Cd treatments on wheat seed germination and seedling growth. 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) treatment recorded the best results regarding most germination indices under lower and higher (50 and 100 mM CdCl2) Cd stress. Overall, it could be concluded that application of TiO2 NPs in combination with SNP might be a promising approach in counteracting the adverse effects of Cd stress on wheat seed germination and early growth.

Resumen Se investigó el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) y nitroprusiato de sodio (SNP) (0 and 100 μM) como donador de óxido nítrico (NO), en la germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de trigo bajo estrés por Cadmio (Cd) (0, 50 and 100 mM CdCl2). Se observaron tendencias decrecientes en los índices de germinación de las semillas de trigo expuestas a suspensiones de CdCl2. Estas tendencias fueron dependientes de la concentración, y más obvias ante alto estrés por Cd. El Nitroprusiato de Sodio exógeno (SNP) y las nanopartículas de TiO2 (NPs) afectaron positivamente la mayoría de los índices de germinación bajo condiciones normales y de estrés. En la mayoría de los casos, la aplicación combinada de suspensiones de TiO2 NPs y SNP incrementó la función estimulante de ambos componentes y moderó los efectos adversos de los tratamientos de Cd en la geminación de las semillas de trigo y el crecimiento de las plántulas. Con el tratamiento de 2000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraron los mejores resultados en cuanto a los índices de germinación sometidos a bajo y alto estrés por Cd (50 and 100 mM CdCl2). En general, podría concluirse que la aplicación de TiO2 NPs en combinación con SNP podría ser una aproximación promisoria para contrarrestar los efectos adversos del estrés por Cd en la germinación de las semillas de trigo y en su crecimiento temprano.

Resumo Foram investigados os efeitos de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2 NPs) (0, 500, 1000 e 2000 mg/L) e nitroprussiato de sódio (SNP) (0 e 100 pM) como donadoras de óxido nítrico (NO) na germinação de sementes e no crescimento de plántulas de trigo sob estresse por cádmio (Cd) (0, 50 e 100 mM CdCl2). Se observaram tendências decrescentes nos índices de germinação de sementes de trigo expostas a suspensões de CdCl2. Essas tendências foram dependentes da concentração, sendo mais evidentes frente ao alto estresse por Cd. O nitroprussiato de sódio (SNP) e as nanopartículas de TiO2 (NPs) afetaram positivamente a maioria dos índices de germinação sob condições normais e de estresse. Na maioria dos casos, a aplicação combinada de suspensões de TiO2 NPs e SNP aumentou a função estimulante de ambos componentes e moderou os efeitos adversos dos tratamentos de Cd na germinação de semestres de trigo e no crescimento das plántulas. Com o tratamento de 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraram os melhores resultados em quanto aos índices de germinação submetidos a baixo e alto estresse por Cd (50 e 100 mM CdCl2). De modo geral, se pode concluir que a aplicação de TiO2 NPs em combinação com SNP poderia ser uma aproximação promissora para combater os efeitos adversos do estresse por Cd na germinação de sementes de trigo e no seu crescimento inicial.

Producción de Pseudomonas sp. LMTK32 en medio modificado para peletizar semillas de maca (Lepidium meyenii Walp.) / Pseudomonas sp. LMTK32 production in modified media for pelleting seeds of maca (Lepidium meyenii Walp.)

Se produjo biomasa de Pseudomonas sp. LMTK32 a partir de la modificación del medio de cultivo Caldo Extracto de Levadura Manitol (LMC) con el objetivo de incrementar el número de células viables con capacidad de promover la germinación de semillas de maca peletizadas y reducir los costos de producción. En el proceso de optimización, los componentes extracto de levadura y manitol del medio de cultivo LMC fueron reemplazados por fuentes comerciales de sacarosa y glutamato, cuyas concentraciones fueron determinadas en matraces mediante el diseño estadístico de Box-Behnken; además, se determinó el efecto del porcentaje de inóculo en el tiempo de producción de biomasa. Posteriormente se determinó a nivel de biorreactor que 28.57 h-1 fue el valor adecuado del coeficiente volumétrico de transferencia de oxigeno (kLa) a 600 rpm, produciendo 1.28x1011 UFC/mL. En el medio modificado M1, empleando 12.06 g/L-1 de sacarosa, 11.50 g/L-1 de glutamato de sodio y 10.9% de inoculante se obtuvo 15x108 UFC/mL, superando en 52% más el número de células viables con respecto al tratamiento control LMC (7.8x108 UFC/mL). A nivel in vitro, la peletización de semillas de maca con Pseudomonas sp. LMTK32 producidas en biorreactor y en el medio modificado M1 favoreció su germinación. A partir de sustratos orgánicos comerciales se puede producir inoculantes bacterianos eficientes en el desarrollo de cultivos de maca, sin alterar su capacidad de promover el crecimiento vegetal

Biomass of Pseudomonas sp. LMTK32 was produced from modification of culture media Yeast Extract Mannitol Broth (YEMB) with the aim of increasing the number of viable cells with the ability to promote the germination of maca seeds pelleted with the bacteria and reduce production costs. In the optimization process, the yeast extract and mannitol components of the LMC culture media were replaced by commercial sources of sucrose and glutamate, whose concentrations were determined in flasks by statistical design from Box-Behnken; in addition, the effect of the inoculum percentage on the time of biomass production was determined. Subsequently, it was determined at the bioreactor level that 28.57 h-1 was the adequate value of the volumetric oxygen transfer coefficient (kLa) at 600 rpm, producing 1.28 x 10 11 CFU / mL. In the LMC M1 modified media, using 12.06 g / L-1 of sucrose, 11.50 g / L-1 of sodium glutamate and 10.9% of inoculant obtained 15x108 CFU / mL, increasing in 48% the number of viable cells with respect to the YEMB control treatment (7.8x10 8 CFU / mL). At the in vitro level, the pelleting of maca seeds with Pseudomonas sp. LMTK32 produced in bioreactor and in the modified media M1 favored its germination. From commercial organic substrates, efficient bacterial inoculants can be produced in the development of maca crops, without altering their ability to promote plant growth

Gametophyte morphology of Acrostichum aureum and A. danaeifolium (Pteridaceae) / Morfología del gametofito de Acrostichum aureum y Acrostichum danaeifolium (Pteridaceae)

Abstract Acrostichum is a pantropical genus and has four species, two of which occur in the Neotropics, A. aureum and A. danaeifolium. In Mexico, A. danaeifolium grows further in land wet soils and is much more common than A. aureum, which is typically found in brackish or saline habitats near the coast, and is restricted to coastal saline mangrove communities. The purpose of this paper was to describe and compare the morphogenesis of the sexual phase of A. aureum and A. danaeifolium for systematic purposes. For this, spores of each species were sown in Petri dishes with agar, previously enriched with sterilized Thompson's medium. To avoid contamination and dehydration, the dishes were kept in transparent plastic bags under laboratory conditions. For the micro-morphological observation with SEM, the gametophyte development phases were fixed in FAA with 0.8 % sucrose for 24 h. Photomicrographs of spores, development stages of gametophytes and young sporophytes were observed with scanning electron microscope. Our results showed that the spores of both species are triletes, globose and positive photoblastic. Germination is Vittaria-type; the germinate filaments are short and uniseriate (5 to 7 cells), and prothallial development is Ceratopteris-type. The adult gametophytes of both species have asymmetrical wings. Adult gametophytes in culture are cordiform-spatulate. Antheridia have a broad basal cell, an annular cell, and an asymmetric opercular cell. Archegonia have short necks and four triangular cells at the mouth of the neck. The first leaf of the sporophyte is lobed, with dichotomous veins and anomocytic stomata. The gemmae are formed in adult gametophytes in both species. The development of the gametophyte of A. aureum, A. danaeifolium and A. speciosum share many similarities such as the development of a lateral meristem, asymmetric nature of the mature prothallus, lack of hairs on the prothallus, and undivided asymmetrical opercular antheridia morphology. The genus Acrostichum is the sister group of Ceratopteris, another genus of aquatic ferns; they differ in the antheridium morphology, Acrostichum has an asymmetric opercular cell and Ceratopteris shows an undivided cap cell, but the notable difference is the sporophyte morphology. Rev. Biol. Trop. 66(1): 178-188. Epub 2018 March 01.

Resumen Acrostichum es pantropical y tiene cuatro especies dos de las cuáles ocurren en el Neotrópico, A. aureum y A. danaeifolium. El género se encuentra típicamente en hábitats salobres o salinos cerca de la costa. También puede crecer más lejos en tierra en suelos húmedos. Acrostichum aureum está restringido a las comunidades de manglares salinos costeros. A. danaeifolium es mucho más común que A. aureum en México. El propósito de este trabajo es describir y comparar la morfogénesis de la fase sexual de A. aureum y A. danaeifolium. Las esporas de cada especie fueron sembradas en cajas de Petri, en agar previamente enriquecido con medio de Thompson esterilizado. Para evitar la contaminación y la deshidratación, las cajas se mantuvieron dentro de bolsas de plástico transparentes en condiciones de laboratorio. Para la observación micro-morfológica con el MEB, las fases de desarrollo del gametofito se fijaron en FAA con sacarosa al 0.8 % durante 24 h. Se observaron las esporas, fases de desarrollo de gametofitos y esporofitos jóvenes con un microscopio electrónico de barrido. Las esporas de ambas especies son triletes, globosas y fotoblásticas positivas. La germinación es tipo-Vittaria, los filamentos germinativos son cortos y uniseriados (5 a 7 células) y el desarrollo protálico es de tipo-Ceratopteris. Los gametofitos de ambas especies tienen alas asimétricas. Los gametofitos adultos en cultivo son cordiforme-espatulados. Los anteridios tienen una célula basal amplia, una célula anular y una célula opercular asimétrica. Los arquegonios tienen cuellos cortos y cuatro células triangulares en la boca del cuello. La primera hoja del esporofito es lobulada, con venación dicotómica y estomas anomocíticos. Las yemas se forman en gametofitos adultos en ambas especies. El desarrollo del gametofito de A. aureum, A. danaeifolium y A. speciosum comparten características tales como el desarrollo de un meristemo lateral, el protalo maduro de naturaleza asimétrica, ausencia de pelos en el protalo y anteridio con célula opercular asimétrica no dividida. Acrostichum es el grupo hermano de Ceratopteris, otro género de helecho acuático, que difieren en la morfología del anteridio, Acrostichum tiene una célula opercular asimétrica y Ceratopteris muestran una célula opercular no dividida.

Propagación in situ de ratania -Krameria lappacea (Krameriaceae): factores limitantes de la propagación natural y efectos de resiembra / In situ propagation of rhatany -Krameria lappacea (Krameriaceae): factors limiting natural re-generation and effects of reseeding measures

Krameria lappacea (ratania) ha sido utilizada y reconocida como planta medicinal y tintura vegetal desde épocas precolombinas. En los últimos 15 años se han estudiado la biología, propagación y abundancia de ratania en Perú y desarrollado métodos que garanticen una recolección silvestre sostenible. El objetivo de este trabajo es investigar qué factores limitan la propagación natural y evaluar si una resiembra de semillas durante la recolección puede facilitar el establecimiento de plantas nuevas in situ. Al investigarse la germinación de las semillas y la propagación in situ pudo comprobarse mediante experimentos de invernadero que el entierro de las semillas es un factor limitante para la germinación de K. lappacea y que la tasa de germinación puede incrementarse significativamente (3 - 4x) al enterrar las semillas. Tanto la resiembra de las semillas en los hoyos realizados tras la cosecha, así como la resiembra más esparcida en parcelas seleccionadas, puede contribuir al reforzamiento de la regeneración natural. Las raíces secundarias que quedan en el suelo después de la cosecha forman un nuevo meristemo y dan lugar al desarrollo de nuevas plantas. El pre-tratamiento de las semillas (escarificación) no produce ningún efecto claro en el éxito de la germinación, sin embargo, esta práctica facilita la manipulación durante la resiembra, asegurando que únicamente semillas viables y completamente desarrolladas sean utilizadas posteriormente

Krameria lappacea (rhatany) is a well established medicinal and dye plant that is used since pre-Colombian times. In the last 15 years the biology, distribution and abundance of rhatany in Peru was investigated and methods for a sustainable wildcrafting were developed. The objective of this work was to investigate which factors limit the natural propagation and to explore whether the reseeding measures can contribute to the establishment of new plants in situ. Investigating the germination and in situ propagation, greenhouse trials showed that the seed burial is an important, limiting factor for the germination of K. lappacea und the germination rate can be increased (3-4x) by burying the seeds. Both the burial of the seeds during collection and re-sowing measures on selected lots can contribute to the rejuvenation of the population. Secondary roots, which are left in the ground during harvest, are showed to form new shoot meristems and develop into new plants. Pre-treatment (scarification) of the fruits does not clearly influence the germination success, but it facilitates the handling of the seeds during re-sowing and ensures the use of only fully developed, viable seeds

ESTIMULACIÓN DE GERMINACIÓN Y COLONIZACIÓN RADICULAR DE Diversispora trimulares POR FLAVONOIDES DE EXUDADOS RADICULARES DE Nicotiana glauca / STIMULATION OF GERMINATION OF SPORES AND ROOT COLONIZATION OF Diversispora trimulares BY FLAVONOIDS IN Nicotiana glauca ROOT EXUDATES

Los metabolitos secundarios son señales importantes en la interacción planta-microrganismos; sin embargo, los datos que corroboran el rol de los flavonoides como señales entre plantas y la simbiosis micorrízica arbuscular son limitados y aún recientes. Este estudio tiene por objetivo evaluar el efecto de flavonoides presentes en exudados radiculares de Allium porrum L., Nicotiana gluaca y Brassica oleracea var. Itálica, en la germinación de esporas y establecimiento de colonización radicular de Diversispora trimulares. Se detectaron miricetina y canferol en exudados de A. porrum, con un contenido total de flavonoides de 23,80µg g-1, de raíz seca; quercetina, en N. glauca, con 23,35µg g-1 y crisina, en B. oleracea, con 14,71µg g-1. Quercetina estimuló la germinación y la vitalidad de esporas (24%, 40%), a diferencia de crisina, que presentó un efecto inhibitorio (4%, 20%). A. porrum y N. glauca incrementaron la germinación de esporas (54%, 56%) y porcentaje de colonización de micorriza arbuscular (72%, 75%). Los resultados de la investigación mostraron una evidencia sólida del efecto de los flavonoides como moléculas estimulantes en los procesos de germinación de esporas y colonización de micorriza arbuscular.

Secondary metabolites are important signals that could determine the outcome of the plant soil microbial interactions, however, the data available that support the leading role of flavonoids in the communication of arbuscular mycorrhizal symbiosis are recent and limited. The present study examines the effect of flavonoids detected in root exudates from Allium porrum, Nicotiana glauca y Brassica oleracea var. italica on spore germination and mycorrhizal root colonization of Diversispora trimulares. Myricetin and kaempferol were detected in A. porrum root exudates with a total flavonoid content of 23.80µg g-1 dried root, quercetin in N. glauca with 23,35µg g-1 and chrysin in B. Oleracea with 14.71 µg g-1. Quercetin increased the spore germination and vitality (24%, 40%). In contrast, chrysin showed an inhibitory effect (4%, 20%). A. porrum and N. glauca increased spore germination (54%, 56%) and root mycorrhizal colonization (72%, 75%). This results evidence the effect of flavonoids on the stimulization of spore germination and stablishment of root colonization of arbuscular mycorrhizal fungi.

Desarrollo de los gametofitos de especies mexicanas de helechos de la familia Gleicheniaceae / Gametophyte development in Mexican species of Gleicheniaceae ferns

Resumen: En México, la familia Gleicheniaceae está representada por Dicranopteris flexuosa, Diplopterygium bancroftii, Gleichenella pectinata, Sticherus bifidus, S. brevipubis, S. palmatus y S. underwoodianus; existen pocos trabajos sobre el estudio de los gametofitos de algunas especies de esta familia, por lo que el objetivo es describir, comparar y aportar información sobre su germinación, desarrollo de los gametofitos y finalmente determinar si los caracteres de los prótalos son útiles en la delimitación taxonómica del grupo. Para ello se recolectaron ejemplares y esporas de cada taxón en el campo, las esporas se sembraron en cajas de Petri que contenían agar y medio nutritivo de Thompson, se cultivaron en germinadoras bajo condiciones controladas de luz (12hrs luz/oscuridad), humedad (50 %) y temperatura (18 °C noche y 25 °C día); se realizaron observaciones de material fresco y se tomaron fotomicrografías utilizando un microscopio óptico y un microscopio electrónico de barrido. Como resultado se distinguieron dos tipos de germinación Gleichenia y Cyathea. En cuanto al desarrollo protálico, se observaron tres tipos, Marattia, Osmunda y Drynaria. Debido a las variaciones en el tipo de germinación que no habían sido reportadas para la familia en la literatura, así como por la heterogeneidad presente en el patrón de desarrollo protálico y la presencia de más de cuatro células en los gametangios, es importante ampliar el estudio de otras especies para determinar el valor taxonómico de las características morfológicas de los gametofitos, así como para determinar si estas variaciones se presentan en otras especies de la familia.

Abstract: In Mexico, the Gleicheniaceae family is represented by different species such as Dicranopteris flexuosa, Diplopterygium bancroftii, Gleichenella pectinata, Sticherus bifidus, S. brevipubis, S. palmatus and S. underwoodianus. Currently, few studies have described the gametophytes of some species in this family, and our objective was to contribute to the knowledge, and to describe and compare different aspects of their germination, gametophyte development, and to determine if the prothallus characters are useful for taxonomic delimitations in the group. For this purpose, specimens and spores of each taxon were collected in the field, spores were sown in Petri dishes containing agar and Thompson nutrient medium, and grown in a plant growing chamber under controlled conditions of light (12 hr light/darkness), (50 %) humidity, and temperature (18 °C night, 25 °C day). Additionally, observations of fresh materials were made and photomicrographs were taken using both optical and scanning electron microscopes. Our observations allowed distinguishing two types of germination Gleichenia and Cyathea; and three types of prothallial development Marattia, Osmunda and Drynaria. Gametangia presented more than three cells, and this is considered a primitive feature by other authors. As some variations in the germination type were observed and have not previously been reported in the literature for this family, and because of the heterogenity in the patterns of the prothallial cell development, and gametangia of more than four cells, it is important to broaden the study to other species, in order to determine the taxonomic value of the morphological characters of the gametophyte, as well as to determine if these variations are present in other species of the family. Rev. Biol. Trop. 65 (3): 939-952. Epub 2017 September 01.

GERMINACIÓN DE SEMILLAS DE MORINGA (Moringa oleifera Lam.) EN DIFERENTES TIEMPOS DE IMBIBICIÓN EN AGUA

La siembra del cultivo de moringa con semillas gámicas tiene ventajas sobre la propagación vegetativa con estacas, por la buena disponibilidad de semillas, rapidez en la fase de semillero, facilidad de trasplante, economía en las labores y mejor anclaje definitivo; sin embargo, se ha reportado que las semillas maduras presentan bajo porcentaje de germinación, por lo cual, se hizo una investigación en la Universidad de Córdoba, Colombia, con el objetivo de establecer el efecto de la imbibición de semillas en agua sobre el porcentaje de germinación. Se hizo un bioensayo con semillas extraídas de un árbol de un año de edad, sembrado en el campo experimental de cultivos de hortalizas. El diseño experimental utilizado fue completamente al azar y se aplicaron tres tratamientos: semillas embebidas en agua 24h, semillas embebidas en agua 48h y semillas embebidas en agua 72h, teniendo como testigo semillas sin imbibición en agua. Los datos de porcentaje de germinación PG se ajustaron al modelo logístico y se obtuvieron la velocidad absoluta de germinación VAG y velocidad relativa de germinación VRG. De acuerdo con los resultados, se estableció que, a mayor tiempo de imbibición de las semillas, se disminuyó el porcentaje de germinación, desde 66 hasta 29% y la velocidad absoluta de germinación, desde 29 semillas∙día-1 hasta 7 semillas∙día-1.

Sowing of the moringa crop with gamic seeds has advantages over vegetative propagation with stakes due to the good availability of seeds, rapidity in the nursery phase, ease of transplantation, economy in the work and best definitive anchorage. However, it has been reported that mature seeds have a low percentage of germination, therefore a research was made at the Universidad de Córdoba, Colombia, with the objective of establishing the effect of the imbibition of seeds in water on germination percentage. A bioassay with seeds extracted from a one year old tree, planted in the experimental field of vegetable crops was carried out. The experimental design used was completely randomized and three treatments were applied, seed imbibition in water during 24h, seed imbibition in water during 48h and seed imbibition in water during 72h having as control seeds without imbibition in water. The germination percentage GP data were adjusted to the logistic model and the absolute rate of germination ARG and relative rate of germination RRG were obtained. According to the results it was established that the GP decreased at a longer seed imbibition time and AGR decreased from 29 seeds∙day-1 to 7 seeds∙day-1.