Pressure from insect-resistant maize on protected butterflies and moths.

Intensification in agriculture affects many insect species, including butterflies. Insect-resistant crops, such as Bt (Bacillus thuringiensis) maize, which produces a toxin active against Lepidoptera, are an alternative to insecticide sprays. Genetically modified crops are regulated in most countries and require an environmental risk assessment. In the European Union, such assessments include the use of simulation models to predict the effects on nontarget Lepidoptera (NTL). To support the assessment of protected NTL, we extended an individual-based, stochastic, spatially explicit mathematical model (LepiX) to include a wider range of exposure scenarios, a species-sensitivity distribution, and an option for repeated exposure of individuals. We applied the model to transgenic maize DAS-1507, which expresses a high concentration of Bt toxin in pollen that may be consumed by NTL larvae on their host plants nearby. Even in the most conservative scenario without repeated exposure, mortality estimates for highly sensitive species ranged from 41% to 6% at distances of 10-1000 m from the nearest maize field. Repeated exposure can cause additional mortality and thus is relevant for the overall risk assessment. Uncertainties in both exposure and ecotoxicity estimates strongly influenced the predicted mortalities. Care should be taken to include these uncertainties in the model scenarios used for decision-making. In accordance with other modeling results, our simulations demonstrated that mean mortality may not be safe for protected species. With its high pollen expression, DAS-1507 maize may pose risks to sensitive and protected butterfly and moth species that may be difficult to manage. High expression of Bt toxin in pollen is unnecessary for controlling target pests. Consequently, we suggest that Bt maize with high pollen expression not be cultivated in regions where protected butterflies are to be conserved.

La intensificación en la agricultura afecta a muchas especies de insectos, incluyendo a las mariposas. Los cultivos resistentes a los insectos, como el maíz Bt (Bacillus thuringiensis), el cual produce una toxina activa contra los lepidópteros, son una alternativa a los insecticidas. Los cultivos genéticamente modificados (GM) están regulados en la mayoría de los países y requieren de una evaluación de riesgo ambiental. En la Unión Europea (EU), dichas evaluaciones incluyen el uso de modelos de simulación para pronosticar los efectos sobre los lepidópteros no objetivo (LNO). Para apoyar a la evaluación de LNO protegidos, extendimos un modelo matemático espacialmente explícito, estocástico y basado en el individuo (LepiX) para incluir una mayor gama de escenarios de exposición, una distribución de la sensibilidad de las especies y una opción para la exposición repetida de los individuos. Aplicamos el modelo al maíz transgénico DAS-1507, el cual expresa una alta concentración de toxina Bt en el polen que puede ser consumido por las larvas de LNO en una planta hospedera cercana. Incluso en el escenario más conservador sin una exposición repetida, las estimaciones de mortalidad para las especies altamente sensibles variaron entre el 41% y el 6% en distancias de 10-1000 m a partir del campo de maíz más cercano. La exposición repetida puede causar mortalidad adicional y por lo tanto es relevante para la evaluación general del riesgo. La incertidumbre en las estimaciones de la exposición y la ecotoxicidad influyeron fuertemente sobre la mortalidad pronosticada. Se debe tener cuidado de incluir estas incertidumbres en los escenarios modelados usados para la toma de decisiones. De acuerdo con los resultados de otros modelos, nuestras simulaciones demostraron que la mortalidad media podría no ser segura para las especies protegidas. Con su alta producción de polen, el maíz DAS-1507 podría representar un riesgo difícil de manejar para las especies de mariposas y polillas sensibles y protegidas. No se necesita una expresión elevada de la toxina Bt en el polen para controlar a las plagas. En consecuencia, sugerimos que no se cultive el maíz Bt con una alta producción de polen en las regiones en donde se busca conservar a las mariposas protegidas. Presión del maíz resistente a insectos sobre mariposas y polillas protegidas.

Expansion of the basic knowledge on the inheritance of characters that allow the development of new maize breeding techniques / Expansión de los conocimientos básicos de la herencia de caracteres que posibiliten desarrollar nuevas técnicas de mejoramiento en maíz

ABSTRACT In order to increase the efficiency of maize hybrid seed production it is necessary to achieve a high grain yield to reduce production costs. This goal requires an expansion of the basic knowledge of the inheritance of characters in order to develop new breeding techniques to improve experimental materials with hard endosperm (flint). The balanced lethal system allows to study the relative contribution of different chromosome segments to hybrid vigour due to the heterozygosity of certain chromosome segments while the rest of the genome becomes homocygotic through continuous selfing. In this way, these segments can be transferred to inbred lines in order to increase grain yield or tassel size (to increase pollen production). The goal of this study was to transfer a heterotic segment by using a balanced lethal system regulated line (BLS14), through crosses and backcrosses, to S5 flint lines derived from two commercial hybrids, ACA 2000 and Cóndor with closed pedigree, with the objective of increase grain yield or tassel size for pollen production. The analysis of variance (ANOVA) and principal components analysis (PCA) showed a significant improvement in grain yield and tassel size in the S5 flint lines of both commercial hybrids, carrying the heterotic segment of the BLS14 line.

RESUMEN Para incrementar la eficiencia en la producción de semillas híbridas en maíz se necesitan altos rendimientos con un correlativo bajo costo de producción. Esto requiere una expansión de los conocimientos básicos de la herencia de caracteres que posibiliten desarrollar nuevas técnicas de mejoramiento sobre materiales experimentales de textura dura (flint). Los sistemas de letales balanceados permiten estudiar la contribución relativa de distintos segmentos heteróticos en el vigor híbrido dado que permiten lograr la heterocigosis cuasipermanente de una porción del genomio, mientras el resto del genoma se vuelve homocigota por autofecundaciones sucesivas. Estos sistemas pueden ser transferidos a líneas endocriadas para incrementar el rendimiento del grano y el tamaño de la panoja para aumentar la producción de polen. El objetivo de este trabajo fue incorporar un segmento heterótico de una línea regulada por un sistema de letales balanceados (BLS14), mediante cruzamiento y retrocruza, a líneas S5 derivadas de dos híbridos comerciales, ACA 2000 y Cóndor, de pedigree cerrado, con textura dura (flint), con la finalidad de aumentar el rendimiento en grano o el tamaño de la panoja para la producción de polen. Los análisis de variancia (ANOVA) y de componentes principales (ACP) mostraron un incremento significativo en el rendimiento del grano y el tamaño de la panoja de las líneas S5 de ambos híbridos comerciales, portando cada una de ellas el segmento heterótico proveniente de la línea BLS14.

Historia y perspectivas del mejoramiento genético del maíz forrajero en la Argentina / History and prospects of fodder corn breeding in Argentina

RESUMEN El maíz se utiliza masivamente para producir alimentos para el hombre y los animales domésticos con granos de varias entidades taxonómicas o razas. Para los rumiantes domésticos también se utiliza la planta entera como forraje. En Argentina se utiliza el grano forrajero y el silaje de planta entera para el ganado vacuno de carne y leche. El objetivo de este trabajo fue desarrollar la historia y las perspectivas del maíz para grano y ensilaje, centrados en la selección y el mejoramiento genético. El maíz forrajero en sus dos variantes (grano forrajero y planta entera como silaje) tuvo distinta importancia a través del tiempo. Remarcamos la importancia del mejoramiento genético específico del maíz para silaje de planta entera para alcanzar un potencial de rendimiento y valor nutritivo superior a la de los híbridos graníferos. Se analizaron las cuatro estructuras genéticas poblacionales utilizadas en el tiempo como cultivares, que determinaron la evolución del proceso tecnológico de selección y mejoramiento genético. Con las investigaciones efectuadas, las empresas semilleras incorporaron nuestros protocolos a sus programas de desarrollo y de mejoramiento genético. La contribución de la selección y del mejoramiento genético en Argentina fue efectiva para transformar la planta de maíz en alimento para rumiantes y esto se incrementará con la obtención de híbridos específicos para silaje.

ABSTRACT Corn is used to massively produce food for humans and domestic animals with grains of various taxonomic entities or races. For domestic ruminants, the whole plant is also used as forage. In Argentina, both corn grain and whole-plant silage are used for beef and dairy cattle production. This paper aimed to develop the history and perspectives of corn grown for grain and silage, focusing on plant breeding. The importance of corn fodder in its two variants (grain and whole-plant silage) has varied over time. We emphasize herein the importance of the specific genetic breeding of corn used for whole-plant silage to achieve higher yield potential and nutritional value than grain hybrids. The four population genetic structures used over time as cultivars, which determined the evolution of the technological process of selection and breeding, were analyzed. Based on the research carried out, seed companies have incorporated our protocols into their development and breeding programs. The contribution of selection and breeding in Argentina was effective in transforming the corn plant into ruminant feed, and this will increase with the development of specific silage hybrids.

Alternativas para el aprovechamiento del cuajilote (Parmentiera edulis): una especie agroindustrial subutilizada / Alternatives for the use of cuajilote (Parmentiera edulis): an underutilized agro-industrial species

Resumen El fruto de la especie Parmentiera edulis, conocida como cuajilote, se produce de forma abundante por temporada, es rico en nutrientes y puede ser aprovechado para elaborar alimentos. El objetivo de este trabajo fue establecer la viabilidad técnica de utilizar el cuajilote en la formulación de alimentos y bebidas fermentadas para promover su aprovechamiento comercial. Se determinó la composición nutricional, el contenido fenólico y su capacidad antioxidante. Los frutos se deshidrataron y se obtuvo una harina que se mezcló al 0 % (control), 5 %, 10 % y 15 % con harina de maíz, para preparar tortillas, y se evaluó su composición nutricional y aceptación organoléptica. También, se elaboró una bebida fermentada y una bebida destilada, usando Sacharomyces cereviseae, a partir de pulpa de fruta con y sin cáscara. Los mostos para la bebida fermentada se pasteurizaron a 72 ºC/15 s. El fruto presentó alto contenido de proteína (6.5 ± 2.5 %) y fibra (3.9 ± 1.6 %), de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante. En las tortillas, al aumentar la cantidad de cuajilote se elevó la cantidad de fibra y proteína. Sensorialmente, las tortillas adicionadas con 5 % y 10 % de cuajilote fueron mejor aceptadas. En la bebida fermentada no se encontró diferencia significativa en sus parámetros fisicoquímicos al elaborarla con y sin cáscara, excepto para la acidez total. Tampoco modificó el rendimiento de producción de bebida fermentada o de alcohol destilado. El cuajilote es un fruto poco incorporado a la dieta que presenta propiedades funcionales nutricionales adecuadas y puede ser aprovechado como materia prima en la elaboración de tortillas, aumentando su valor nutricional o para producir bebidas fermentadas o alcohol etílico.

Abstract The fruit of the species Parmentiera edulis, known as cuajilote, is abundantly produced per season, is rich in nutrients and can be used to make food. The objective of this work was to establish the technical feasibility of using cuajilote in the formulation of fermented foods and beverages to promote its commercial use. The nutritional composition, the phenolic content and its antioxidant capacity were determined. The fruits were dehydrated and a flour was obtained that was mixed at 0 % (control), 5 %, 10 % and 15 % with corn flour, to prepare tortillas, and its nutritional composition and organoleptic acceptance were evaluated. Also, a fermented beverage and a distilled beverage were elaborated, using Saccharomyces cereviseae, from fruit pulp with and without shell. The musts for the fermented beverage were pasteurized at 72 ºC/15 s. The fruit presented a high content of protein (6.5 ± 2.5 %) and fiber (3.9 ± 1.6 %) of phenolic compounds and antioxidant capacity. In tortillas, increasing the amount of cuajilote increased the amount of fiber and protein. Sensorially, the tortillas added with 5 % and 10 % cuajilote were better accepted. In the fermented beverage, no significant difference was found in its physicochemical parameters when it was made with and without shell, except for total acidity. Nor did it modify the production yield of fermented beverage or distilled alcohol. Cuajilote is a fruit rarely incorporated into the diet that has adequate functional and nutritional properties and can be used as a raw material in the manufacture of tortillas, increasing its nutritional value or to produce fermented beverages or ethyl alcohol.

Causes and consequences of DNA content variation in Zea / Causas y consecuencias de la variación del contenido de ADN en Zea

ABSTRACT Cytogenetic evidence indicates that Zea, which comprises maize (Z. mays ssp. mays) and its wild relatives, is an allopolyploid genus. Our research group has carried out numerous cytogenetic studies on Zea species, mainly focused on native Argentinian and Bolivian maize landraces. We found a wide inter- and intraspecific genome size variation in the genus, with mean 2C-values ranging between 4.20 and 11.36 pg. For the maize landraces studied here, it varied between 4.20 and 6.75 pg. The objectives of this work are to analyze the causes of genome size variation and to discuss their adaptive value in Zea. This variation is mainly attributed to differences in the heterochromatin located in the knobs and to the amount of interspersed DNA from retrotransposons. Polymorphisms in presence or absence of B-chromosomes (Bs) and the population frequency of Bs are also a source of genome size variation, with doses ranging between one and eight in the landraces analyzed here. Correlation analysis revealed that the percentage of heterochromatin is positively correlated with genome size. In addition, populations cultivated at higher altitudes, which are known to be precocious, have smaller genome sizes than do those growing at lower altitudes. This information, together with the positive correlation observed between the length of the vegetative cycle and the percentage of heterochromatin, led us to propose that it has an adaptive role. On the other hand, the negative relationship found between Bs and heterochromatic knobs allowed us to propose the existence of an intragenomic conflict between these elements. We hypothesize that an optimal nucleotype may have resulted from such intranuclear conflict, where genome adjustments led to a suitable length of the vegetative cycle for maize landraces growing across altitudinal clines.

RESUMEN La evidencia citogenética indica que el género Zea, el maíz (Z. mays ssp. mays) y sus parientes silvestres, posee un origen alopoliploide. Nuestro grupo de investigación ha realizado numerosos estudios en especies de Zea, principalmente en maíces nativos de Argentina y Bolivia. En este género, hallamos una amplia variación inter e intraespecífica en el tamaño del genoma, con valores 2C medios que oscilan entre 4,20 y 11,36 pg. El valor 2C medio de los maíces nativos estudiados varió entre 4,20 y 6,75 pg. Los objetivos de este trabajo son analizar las causas de la variación del tamaño del genoma en Zea y discutir su valor adaptativo. Esta variación se atribuye principalmente a las diferencias en la heterocromatina de los knobs y en la cantidad de ADN intercalado de los retrotransposones. Otras fuentes de variación son los polimorfismos para presencia/ausencia de cromosomas B (Bs) y para la frecuencia poblacional de Bs en las razas analizadas, con dosis que oscilan entre uno y ocho Bs. El porcentaje de heterocromatina se correlaciona positivamente con el tamaño del genoma. Las poblaciones cultivadas en altitudes altas, que son precoces, tienen tamaños de genoma más pequeños que las que crecen en bajas altitudes. Esta información, junto con la correlación positiva observada entre la duración del ciclo vegetativo y el porcentaje de heterocromatina, nos llevó a proponer el rol adaptativo de la heterocromatina. Por otro lado, la relación negativa encontrada entre Bs y knobs heterocromáticos nos permitió proponer la existencia de un conflicto intragenómico entre estos elementos. Hipotetizamos que de este conflicto intranuclear habría resultado el nucleotipo óptimo, donde ajustes genómicos condujeron a una duración adecuada del ciclo vegetativo en las razas de maíz que crecen a lo largo de clines altitudinales.

Digestibilidad aparente de materia seca, proteína y carbohidratos de la dieta con ensilado biológico de harina de maíz en Cryphiops (C.) caementarius / Apparent digestibility of dry matter, protein and carbohydrate of the diet with biological corn meal silage in Cryphiops (C.) caementarius

Resumen El objetivo del estudio fue determinar la digestibilidad aparente de la materia seca, proteína y carbohidratos de la dieta con ensilado biológico de harina de maíz en Cryphiops (C.) caementarius. Camarones adultos (4.50 a 7.20 cm de longitud total), se colectaron del río Pativilca (Lima, Perú) y en laboratorio se mantuvieron en recipientes individuales instalados dentro de seis acuarios (cuatro camarones por acuario). La dieta control fue sin ensilado y para la dieta experimental se reemplazó el 75% de la harina de maíz por el ensilado biológico de harina de maíz; ambas dietas tuvieron 1% de óxido crómico como marcador inerte. Los camarones fueron alimentados dos veces por día (40% a las 08:00 h y 60% a las 18:00 h) con el 6% del peso húmedo, durante 10 días. Para la colección de heces, los camarones fueron trasladados a un sistema de caja cribada (12 compartimentos) instalada dentro de un acuario. La digestibilidad aparente se determinó en base seca. Los camarones alimentados con la dieta con ensilado biológico de harina de maíz tuvieron altos coeficientes de digestibilidad aparente de carbohidratos (95.69%), proteína cruda (80.02%) y materia seca (76.19%), que aquellos alimentados con la dieta sin ensilado (p<0.05) que fue de 93.48, 78.21 y 74.36%, respectivamente. Los camarones adultos digieren con eficiencia los carbohidratos de la dieta con ensilado biológico de harina de maíz, en vez de la proteína de dicha dieta.

Abstract The aim of this study was to determine the apparent digestibility of dry matter, protein and carbohydrates of the diet with biological corn meal silage in Cryphiops (C.) caementarius. Adult prawn (4.50 to 7.20 cm total length) was collected from the Pativilca river (Lima, Peru) and in the laboratory each shrimp was kept in individual containers set up in six aquaria (four prawn per aquarium). The experimental diet was supplemented with corn meal biological silage and the control diet was without silage; both diets had 1% chromic oxide. Each diet had three replicates. Prawn was fed twice a day (40% at 08:00 h and 60% at 18:00 h) at 6% of wet weight for 10 days. For feces collection, the prawn was transferred to a system of sieved boxes (12 compartments) installed inside an aquarium. Apparent digestibility was determined on a dry basis. Prawn fed the diet with corn meal biological silage had higher apparent digestibility coefficient for carbohydrates (95.69%), crude protein (80.02%) and dry matter (76.19%) than those fed the diet without silage (p<0.05), which was 93.48, 78.21 and 74.36%, respectively. The adult prawn digested efficiently the carbohydrates of the corn meal biological silage diet, instead of the protein of this diet.

Colombian vs. American corn: Quality, chemical composition, mycotoxin content and metabolizable energy

Background: Corn is, quantitatively, one of the most important world crops (ranking second only after wheat) and a key ingredient in animal feeds. Objective: to assess and compare corn quality, mycotoxin content, chemical composition and apparent metabolizable energy (AME) of domestic and imported corn. Methods: Grain quality (USDA grading system) was determined in 30 samples of domestic and 21 samples of imported corn. From each origin, 15 samples were subjected to proximal analysis and 10 were used to determine fatty acid composition. Mycotoxin analysis was conducted on 30 samples of domestic and 23 of imported corn. Results: six of the 30 domestic samples corresponded to US1 grade (highest quality) vs. none of the imported. In the "sample grade" category (lowest quality), 10 and 6 samples corresponded to imported and domestic corn, respectively. Soybeans were found as contaminant in 15 of the 21 imported corn samples. Aspergillus spp. mycotoxins such as ochratoxin A were not detected, and aflatoxins were found in only a few samples at very low levels. Fusariotoxins such as deoxynivalenol and zearalenone were found in 61 and 43% of imported samples, respectively, but in none of the domestic samples. Domestic corn had lower carbohydrate content compared with imported corn (85.4 vs. 86.7%), but higher crude fat (3.8 vs. 3.1%). The AME values for domestic and imported corn were 3,697 and 3,378 kcal/kg, respectively. The fatty acid profiles from both corn types were similar. Conclusion: This study found significant differences between locally-grown and imported corn, particularly in terms of crude fat, AME content, fusariotoxins, and contaminant seeds (soybeans). These findings suggest that locally-grown corn might have nutritional and toxicological advantages over corn imported from the United States.

Antecedentes: El maíz es, cuantitativamente, uno de los cultivos más importantes a nivel mundial (ocupa el segundo lugar después del trigo) y uno de los principales ingredientes en dietas para animales. Objetivo: Evaluar y comparar la calidad del maíz, su contenido de micotoxinas, composición química, y energía metabolizable aparente (AME) del maíz nacional e importado. Métodos: La calidad del grano (sistema de clasificación de la USDA) se determinó en 30 muestras de maíz producido en Colombia y 21 de maíz importado. De cada origen, 15 muestras se sometieron a análisis proximal y 10 se analizaron para determinar el perfil de ácidos grasos. El contenido de micotoxinas se determinó en 30 muestras de maíz nacional y 23 de maíz importado. Resultados: Seis de las treinta muestras nacionales analizadas para calidad de grano correspondieron a grado US1 (la mejor calidad) frente a ninguna de las importadas. En categoría "grado muestra" (la menor calidad) se encontraron 10 y 6 de las muestras de maíz importado y nacional, respectivamente; 15 de las 21 muestras de maíz importado presentaron contaminación con semillas de fríjol soya. No se encontraron micotoxinas de hongos Aspergillus spp. (ocratoxina A), y niveles muy bajos de aflatoxinas en unas pocas muestras. Fusariotoxinas tales como deoxinivalenol y zearalenona se detectaron en el 61 y 43% de las muestras de maíz importado, respectivamente, pero en ninguna muestra de maíz nacional. El maíz nacional presentó menor contenido de carbohidratos (85,4 vs. 86,7%), pero mayor contenido de grasa cruda (3,8 vs. 3,1%) en comparación con el importado, respectivamente. Los valores de AME fueron de 3.697 y 3.378 kcal/kg para el maíz nacional e importado, respectivamente. El perfil de ácidos grasos de ambas procedencias fue similar. Conclusiones: Este estudio encontró diferencias significativas entre el maíz de producción nacional y el importado, en especial en su contenido de grasa cruda y AME, fusariotoxinas, y semillas contaminates (soya). Estos hallazgos sugieren que el maíz de producción nacional puede presentar ventajas de tipo nutricional y toxicológico frente al maíz importado de los Estados Unidos de América.

Antecedentes: O milho é quantitativamente uma das culturas mais importantes em nível mundial (ocupando o segundo lugar depois do trigo), sendo um dos principais ingredientes em dietas para animais. Objetivo: Avaliar e comparar a qualidade do milho, o teor de micotoxinas, a composição química e a energia metabolizável aparente (EMA) do milho nacional e importado. Métodos: A qualidade do grão (sistema de classificação do USDA) foi determinada em 30 amostras de milho produzido na Colômbia e 21 amostras de milho importado. Quinze amostras de cada tipo de milho foram submetidas a análise proximal e dez amostras de cada milho foram analisadas para determinar o perfil de ácidos graxos. O conteúdo de micotoxinas foi determinado em 30 amostras de milho da Colômbia e em 23 amostras de milho importado. Resultados: Seis das trinta amostras colombianas analisadas para qualidade de grão corresponderam a grau US1 (melhor qualidade) frente a nenhuma das amostras importadas. Na categoria "grau amostra" (menor qualidade) foram encontradas 10 e 6 amostras de milhos importados e colombianos, respectivamente; Quinze das 21 amostras de milho importado apresentaram contaminação com sementes de feijão soja. Não foram encontradas micotoxinas de fungos Aspergillus spp. (ocratoxina A) ou apenas níveis muito baixos em poucas amostras (aflatoxinas). As fusariotoxinas, deoxinivalenol e zearalenona foram detectadas em 61 e 43% das amostras de milho importado, respectivamente, mas não foram detectadas em nenhuma amostra do milho colombiano. O milho colombiano apresentou menor conteúdo de carboidratos (85,4 vs. 86,7%) porém maior conteúdo de gordura crua (3,8 vs. 3,1%). Os valores de AME foram 3.697 e 3.378 kcal/kg para as amostras de milho colombiano e importado, respectivamente. O perfil de ácidos graxos de ambos tipos de milho foi similar. Conclusões: Os resultados do presente estudo mostram diferenças significativas entre o milho de origem colombiana e o milho importado dos Estados Unidos, em especial no conteúdo de gordura crua e AME, fusariotoxinas e sementes contaminantes (soja). Estes achados sugerem que o milho de produção colombiana pode apresentar vantagens de tipo nutricional e toxicológica frente ao milho importado dos Estados Unidos.

Ingeniería genética contra estrés abiótico en cultivos neotropicales: osmolitos, factores de transcripción y CRISPR/Cas9 / Genetic engineering against abiotic stress in Neotropical crop plants: osmolites, transcription factors and CRISPR/Cas9

RESUMEN El neotrópico es sitio de origen de gran variedad de plantas que actualmente son cultivadas con éxito en diferentes regiones del mundo. Sin embargo, condiciones climáticas adversas, que se pueden ver acrecentadas por efectos del cambio climático antropogénico, pueden afectar su rendimiento y productividad debido a las situaciones de estrés abiótico que se pueden generar. Como alternativa para contrarrestar estos efectos, se ha experimentado con modificaciones genéticas, particularmente en genes relacionados con la producción de osmolitos y factores de transcripción que han llevado a que estas plantas, a nivel experimental, tengan mayor tolerancia a estrés oxidativo, altas y bajas temperaturas y fotoinhibición, sequía y salinidad, mediante la acumulación de osmoprotectores, la regulación en la expresión de genes y cambios en el fenotipo. En este trabajo se presentan y describen las estrategias metodológicas planteadas con estos fines y se complementan con ejemplos de trabajos realizados en cultivos de origen neotropical de importancia económica, como maíz, algodón, papa y tomate. Además, y debido a la novedad y potencial que ofrece la edición génica por medio del sistema CRISPR/Cas9, también se mencionan trabajos realizados en plantas con origen neotropical, enfocados en comprender e implementar mecanismos de tolerancia a sequía. Las metodologías aquí descritas podrían constituirse en opciones prácticas para mejorar la seguridad alimentaria con miras a contrarrestar las consecuencias negativas del cambio climático antropogénico.

ABSTRACT The neotropics are the site of origin of a large variety of plants that are currently successfully cultivated in different regions of the world. However, adverse climatic conditions, which can be exacerbated by the effects of anthropogenic climate change, can affect their yield and productivity due to the abiotic stresses that can be generated. As an alternative to counteract these effects, genetic modifications have been experimentally implemented, particularly in genes related to osmolyte production and transcription factors, which have ultimately led to increased tolerance of these plants to oxidative stress, high and low temperatures and photoinhibition, drought and salinity, through the accumulation of osmoprotectants, regulation of gene expression and changes in phenotype. In this work, the methodological strategies proposed to these aims are presented and described, and they are complemented with examples of studies carried out in economically important crops of neotropical origin, such as corn, cotton, potato and tomato. In addition, and due to the novelty and potential that gene editing offers through the CRISPR/Cas9 system, works conducted in plants with neotropical origin, focused on understanding and implementing drought tolerance mechanisms, are also mentioned. The methodologies described here could become practical options to achieve food security in the frame of the adverse effects caused by anthropogenic climate change.

Modelos multivariados en la búsqueda de regiones genómicas para resistencia a mal de río cuarto y bacteriosis en maíz / Multi-trait models for genomic regions associated with mal de río cuarto and bacterial disease in maize

RESUMEN La producción de maíz (Zea Mays L.) ha sido ampliamente beneficiada con la mejora de líneas endocriadas respecto a la resistencia a enfermedades causadas por virus y hongos. Sin embargo, es notable la ausencia de genotipos resistentes a bacteriosis. El objetivo del presente estudio fue identificar regiones genómicas para la mejora de resistencia a Mal de Río Cuarto (MRC) y a bacteriosis (BD) en un germoplasma diverso de maíz. Se evaluó, para ambas enfermedades, una población diversa de líneas de maíz en el ciclo de cultivo 2019-2020 en la región argentina donde la virosis MRC es endémica. Se estimó incidencia y severidad de MRC y BD en cada línea y se realizó un estudio de mapeo por asociación (GWAS) con 78.376 marcadores SNPs. Un modelo multicarácter se utilizó para evaluar simultáneamente la resistencia a MRC y BD en las líneas evaluadas. El germoplasma evidenció alta variabilidad genética tanto para la mejora de la resistencia a MRC como a BD, pero no se observó correlación genética significativa entre la respuesta a ambas enfermedades. Se identificaron regiones genómicas promisorias para resistencia a MRC y a BD, que serán confirmadas en evaluaciones en nuevos ambientes.

ABSTRACT Maize (Zea Mays L.) production has been greatly benefited from the improvement of inbred lines in regard to the resistance to diseases. However, the absence of resistant genotypes to bacteriosis is remarkable. The aim of the study was to identify genomic regions for resistance to Mal de Río Cuarto (MRC) and to bacterial disease (BD) in a diverse maize germplasm evaluated in the Argentinian region where MRC virus is endemic. A maize diverse population was assessed for both diseases during the 2019-2020 crop season. Incidence and severity of MRC and BD were estimated for each line and a genome wide association study (GWAS) was conducted with 78,376 SNP markers. A multi-trait mixed linear model was used for simultaneous evaluation of resistance to MRC and BD in the scored lines. The germplasm showed high genetic variability for both MRC and BD resistance. No significant genetic correlation was observed between the response to both diseases. Promising genomic regions for resistance to MRC and BD were identified and will be confirmed in further trials.

Perfil nutricional y estrategias de publicidad en el empaque de alimentos procesados de trigo y maíz en la Ciudad de México / Nutrient profile and marketing strategies of processed wheat and maize products in Mexico City

Resumen: Objetivo: Evaluar la asociación entre el perfil nutricional y las estrategias de publicidad de alimentos procesados de trigo y maíz (APTM) ofertados en puntos de venta de la Ciudad de México. Material y métodos: Se recolectó información del contenido nutricional y tipos de publicidad para doce categorías de APTM en 58 puntos de venta localizados en zonas de niveles socioeconómicos (NSE) bajo y alto. Resultados: El 8.5 y 10.7% de APTM en NSE bajo y alto fueron saludables, respectivamente. ≤12% de los APTM fueron saludables, excepto harinas (~30%) y pastas (~95%). Entre ambos NSE, de 28.3% a 31.9% de APTM usaron personajes, de 46.5% a 50.1% promociones y de 38.2% a 41.3% claims. Se encontraron asociaciones significativas (p<0.001) en el uso de publicidad de APTM no saludables en ambas zonas de NSE. Conclusiones: La mayoría de los APTM en venta fueron no saludables, y se ofertaron más en el NSE bajo. En ambos NSE la mayoría de APTM no saludables usa estrategias publicitarias para estimular su consumo.

Abstract: Objective: To evaluate the nutrient profile and marketing techniques (MT) of processed wheat and maize foods (PWMF) sold in food retail outlets of Mexico City. Materials and methods: We collected information on nutrient content and MT for PWMF across twelve food categories from 58 retail outlets in high and low income areas of Mexico City. Results: Roughly 8.5% and 10.7% of PWMF, in low and high income areas were healthy, respectively. The ≤12% of PWMF were healthy, except for flours (~33%) and pastas (≥95%). Across both income areas, 28.3%-31.9% of WMPF employed characters, 46.5%-50.1% promotions and 38.2%-41.3% claims. A significant association (p<0.001) was found between the use of MT and unhealthy PWMF in both areas. Conclusion: The majority of PWMF available in the food retail sector were considered unhealthy, which were being more offered in low income areas. Across income areas, the majority of unhealthy WMPF employed MT to encourage consumption.

Influence of a glyphosate-based herbicide on growth parameters and aflatoxin B1 production by Aspergillus section Flavi on maize grains.

Glyphosate-based herbicides (GBH) are the main pesticides applied worldwide on maize production. Glyphosate-resistant weeds led to the repeated application of high doses of the pesticide. In addition to environmental conditions, the presence of GBH affects the development of Aspergillus species and aflatoxin B1 (AFB1) production under in vitro conditions. The aim of this work was to evaluate the influence of a commercial GBH on growth and AFB1 production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus strains under different water activity (aW) conditions. The following concentrations of active ingredient glyphosate were evaluated: 20, 50, 200 and 500mM. The lag phase prior to growth and growth rate did not change at 20 and 50mM (that is, at field recommended doses) at 0.98 and 0.95 aW; however, at increasing GBH concentrations, between 200 and 500mM, the growth rate decreased at all aW conditions. In general, as the GBH concentration increased, AFB1 production decreased. However, a significant increase in toxin accumulation was found only at one of the aW conditions (0.95) at 21 days with 50mM of GBH in A. flavus and 20 and 50mM of GBH in A. parasiticus. These results show that, even though Aspergillus section Flavi growth did not increase, AFB1 production increased on maize grains at GBH concentrations similar to those of field recommended doses under favorable water availability and temperature conditions.

Birds suppress pests in corn but release them in soybean crops within a mixed prairie/agriculture system.

Birds provide ecosystem services (pest control) in many agroecosystems and have neutral or negative ecological effects (disservices) in others. Large-scale, conventional row crop agriculture is extremely widespread globally, yet few studies of bird effects take place in these agroecosystems. We studied indirect effects of insectivorous birds on corn and soybean crops in fields adjacent to a prairie in Illinois (USA). We hypothesized that prairie birds would forage for arthropods in adjacent crop fields and that the magnitude of services or disservices would decrease with distance from the prairie. We used bird-excluding cages over crops to examine the net effect of birds on corn and soybean grain yield. We also conducted DNA metabarcoding to identify arthropod prey in fecal samples from captured birds. Our exclosure experiments revealed that birds provided net services in corn and net disservices in soybeans. Distance from prairie was not a significant predictor of exclosure treatment effect in either crop. Many bird fecal samples contained DNA from both beneficial arthropods and known economically significant pests of corn, but few economically significant pests of soybeans. Song Sparrows (Melospiza melodia), one of our most captured species, most commonly consumed corn rootworms, an economically significant pest of corn crops. We estimated that birds in this system provided a service worth approximately US $275 ha-1 in corn yield gain, and a disservice valued at approximately $348 ha-1 in soybean yield loss. Our study is the first to demonstrate that birds can provide substantial and economically valuable services in field corn, and disservices in soybean crops. The contrasting findings in the 2 crop systems suggest a range of bird impacts within widespread agroecosystems and demonstrate the importance of quantifying net trophic effects.

Las aves brindan servicios ecosistémicos (control de plagas) en muchos agro-ecosistemas y tienen efectos ecológicos neutrales o negativos (deservicios) en otros. La agricultura convencional a gran escala de cultivos en hilera está ampliamente distribuida a escala global, pero a pesar de esto se han realizado pocos estudios de los efectos de las aves en estos agro-ecosistemas. Estudiamos los efectos indirectos de las aves insectívoras en cultivos de maíz y soja en campos adyacentes a una pradera en Illinois (EEUU). Hipotetizamos que las aves de pradera forrajearían en busca de artrópodos en los campos de cultivo adyacentes y que la magnitud de los servicios o deservicios disminuiría con la distancia desde la pradera. Usamos jaulas de exclusión de aves sobre los cultivos para examinar el efecto neto de las aves en el rendimiento de granos de maíz y soja. También utilizamos el método de código de barras de ADN para identificar presas de artrópodos en las muestras de heces de las aves capturadas. Nuestros experimentos de exclusión revelaron que las aves brindaron servicios netos en el maíz y deservicios netos en la soja. La distancia a las praderas no fue un predictor significativo del efecto del tratamiento de exclusión en ninguno de los cultivos. Muchas muestras de heces de aves contuvieron ADN tanto de artrópodos benéficos como de plagas económicamente significativas de maíz, pero de pocas plagas económicamente significativas de soja. Melospiza melodia, una de nuestras especies más capturadas, mayormente consumió el gusano de la raíz del maíz, una plaga económicamente significativa de este cultivo. Estimamos que las aves en este sistema brindaron un servicio valuado en aproximadamente US $275 ha­1 de ganancias en rendimiento de maíz, y un deservicio valuado en aproximadamente $348 ha­1 de pérdidas en rendimiento de soja. Nuestro estudio es el primero en demostrar que las aves pueden brindar servicios substanciales y económicamente valiosos en los campos de maíz y deservicios en los cultivos de soja. Los hallazgos contrastantes en los dos sistemas de cultivo sugieren un rango de impactos de las aves dentro de los agro-ecosistemas ampliamente distribuidos y demuestra la importancia de cuantificar los efectos tróficos netos.

Beef quality of Nellore steers fed dried or rehydrated and ensiled corn or sorghum grains / Calidad de la carne de Ganado Nelore alimentado con grano de maíz o sorgo seco o rehidratado y ensilado / Qualidade de carne de bovinos Nelore alimentados com grãos de milho ou sorgo seco ou reidratado e ensilado

Abstract Background: Rehydration of grains, such as corn and sorghum, is used to increase nutrient absorption. However, the effect of this practice on meat quality is poorly understood. Objective: To evaluate the effects of type of grain and processing on the meat quality of Nellore steers in a feedlot. Methods: Twenty-four non-castrated Nellore steers (270 ± 53 kg initial body weight) were distributed in a completely randomized 2×2 factorial design, with six replicates. The first factor was cereal type (corn or sorghum), and the second was the grain processing (dry or rehydrated and ensiled). The diets were composed of 30% corn silage and 70% concentrate. Sixty days before the beginning of the experiment, corn and sorghum grains were rehydrated and ensiled. The animals were slaughtered after 140 days of confinement. Meat quality analyses were determined in samples of fresh and aged meat (7 days) from the Longissimus lumborum muscle. Results: no difference between treatments was observed for carcass pH and L* (lightness), a* (redness), and b* (yellowness) values, shear force, thawing and cooking losses, and chemical composition of meat (p>0.05). The b* (yellowness) value of subcutaneous fat was higher in steers fed corn, regardless of grain processing (p=0.03). Sarcomere length was higher in aged meat of steers fed sorghum, regardless of processing method (p=0.01). Conclusions: the grain processing method does not affect beef quality; however, grain type can affect subcutaneous fat color and sarcomere length of aged beef.

Resumen Antecedentes: La rehidratación de granos, tales como maíz y sorgo, se usa para aprovechar mejor sus nutrientes. Sin embargo, es poco conocido el efecto de esta práctica sobre la calidad de la carne. Objetivo: Evaluar los efectos del tipo de cereal y su procesamiento sobre la calidad de carne de toretes Nelore en confinamiento. Métodos: Veinticuatro novillos Nelore enteros con un peso promedio inicial de 270 ± 53 kg, se distribuyeron en un diseño factorial 2×2 completamente aleatorizado (n=6). El primer factor fue el tipo de cereal (maíz o sorgo) y el segundo fue su procesamiento (seco o rehidratado y ensilado). Las dietas estuvieron compuestas por 28,44% de ensilaje de maíz y 71,56% de concentrado. Sesenta días antes de iniciar el experimento, los granos de maíz y sorgo se rehidrataron y ensilaron. Los animales se sacrificaron después de 140 días de confinamiento. La calidad de la carne se determinó en muestras de carne fresca y madurada (7 días) obtenidas del músculo Longissimus lumborum. Resultados: No hubo diferencias entre tratamientos para el pH de las canales, ni para los valores de color (L* "luminosidad", a* "intensidad de rojo" y b* "intensidad de amarillo"), fuerza de corte, composición química, o pérdidas de agua por descongelamiento o cocción (p>0,05). El valor de b* de la grasa subcutánea fue mayor en los novillos alimentados con maíz, independientemente del tipo de procesamiento (p=0,03). La longitud de sarcómero fue más alto en la carne madurada de novillos alimentados con sorgo, sin importar el método de procesamiento (p=0,01). Conclusiones: El método de procesamiento del grano no afecta la calidad de la carne; sin embargo, el tipo de cereal afecta el color de la grasa subcutánea y la longitud del sarcómero de la carne madurada.

Resumo Antecedentes: A reidratação de grãos, como milho e sorgo, tem sido usada para aumentar a utilização de seus nutrientes. Contudo, o efeito dessa prática na qualidade da carne é pouco compreendido. Objetivo: Avaliar os efeitos do tipo de grão de cereais e seu processamento sobre a qualidade da carne de bovinos confinados. Métodos: Vinte e quatro bovinos Nelore não castrados, com peso corporal médio inicial de 270 ± 53 kg foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, fatorial 2×2, com seis repetições. O primeiro fator foi o tipo de grão de cereal no concentrado (milho ou sorgo), e o segundo foi o processamento destes grãos (seco ou reidratado e ensilado). As dietas foram compostas por 28,44% de silagem de milho e 71,56% de concentrado. Sessenta dias antes do início do experimento, os grãos de milho e sorgo foram reidratados e ensilados. Os animais foram abatidos após 140 dias de confinamento. As análises de qualidade da carne foram determinadas em amostras não maturadas e maturadas (7 dias) obtidas do músculo Longissimus lumborum. Resultados: Não houve diferenças significativas (p>0,05) entre os tratamentos para pH da carcaça e L* (luminosidade), a* (intensidade de vermelho), b* (intensidade de amarelo), força de cisalhamento, perdas por descongelamento, perdas por cocção, perdas totais e composição química da carne. O valor de b* da gordura subcutânea foi maior (p=0,03) em bovinos alimentados com dietas contendo grãos de milho, independentemente do tipo de processamento. O comprimento de sarcômero foi maior na carne maturada de novilhos alimentados com sorgo, independente do método de processamento (p=0,01). Conclusões: O método de processamento dos grãos não afetou a qualidade da carne bovina, no entanto, a cor da gordura subcutânea e o comprimento de sarcômero da carne maturada foram afetados pelo tipo de grão.

El enriquecimiento de la harina de maíz precocida y de la harina de trigo en Venezuela. Una gestión con éxito / Enrichment of precooked corn flour and of wheat flour in Venezuela. A successful experience

La crisis iniciada en Venezuela a mediados de 1983 provocó un manifiesto deterioro en la cantidad y calidad del consumo de alimentos por parte de los sectores de mas bajos recursos. Los porcentajes de adecuación más bajos respecto a los Requerimientos de Energía y Nutrientes de la Población Venezolana corresponden a hierro, vitamina A y en menor grado a vitaminas del complejo B. El Instituto Nacional de Nutrición inició en 1990 la factibilidad de enriquecer la harina de maíz precocida, HMP, responsable por un 40 % de las Calorías derivadas de los cereales y de un 15 - 16 % del total de calorías de la dieta, con hierro (fumarato ferroso), vitamina A, tiamina, riboflavina y niacina. En 1992 se propuso un perfil de enriquecimiento requerido para que 50 g de HMP cubriese un 25 % de los requerimientos de estos nutrientes, ya tomados en cuenta las pérdidas durante la preparación de la arepa. El conocimiento de esta medida como política oficial, causó cierta molestia en el sector privado. En Agosto 1992, por Decreto Presidencial No 2.492 se crea la Comisión para el Enriquecimiento Nutricional de los Alimentos, CENA, con el específico propósito del enriquecimiento de la HMP. Con los esfuerzos coordinados del sector oficial y de la industria privada, se pudo llegar a un consenso sobre el perfil de enriquecimiento de la HMP, el cual fue anunciado por la CENA. (por kg): vitamina A: 2.700 ER; tiamina: 3,1 mg; riboflavina: 2,5 mg; niacina: 51 mg; hierro: 50 mg. Comisión Venezolana de Normas Industriales. COVENIN. Harina de maíz precocida. (3 era. Revisión) 2135:1996. Obligatorio cumplimento. Desde febrero 1993 toda la HMP comercializada en Venezuela debe estar enriquecida. Harina de trigo. HT. En noviembre 1992, la Asociación Venezolana de Productores de Trigo, AVPT, presentó un proyecto no obligatorio de fortificación. En Marzo la CENA rechazó el carácter no obligatorio y de acuerdo con la AVPT se acordó un perfil de enriquecimiento para la HT: (por kg): tiamina: 1,5 mg; riboflavina: 2,0 mg; niacina: 20 mg; hierro: 20 mg (como fumarato ferroso). Comisión Venezolana de Normas Industriales. COVENIN. Harina de trigo (4 ta. Revisión) 217: 2001. Obligatorio cumplimiento. Desde agosto 1993 toda la HT comercializada en Venezuela debe estar enriquecida(AU)

TIn Venezuela a severe economic crisis beginning in 1983 provoked a progressive reduction of the quality and quantity of food consumed by the low socioecnomic strata of the population. The lowest adequacy percentages with respect to Venezuelan RDAs were for iron, vitamin A and to a lesser extent, for vitamin B complex. Being precooked corn flour, PCF, responsible for 40 % of the Calories derived from cereals and for 15 -16 % of the total calories intake in the diet, an excellent and unique vehicle for enrichment, the National Institute of Nutrition, NIN, started the investigations toward its fortification with iron (as ferrous fumarate), vitamin A, thiamin, riboflavin and niacin. In 1992 a fortification profile was developed in such a way that 50 g of PCF (amount needed for a 110 g ready-to-eat arepa) covered approximately 25 % of the RDAs for the mentioned nutrients, after taking into consideration the losses due to the cooking process. The announcement of this measure as an official policy, provoked some adverse reactions among the private sector. In August 1992, by Presidential Decree No 2.492, the Commission for the Nutritional Enrichment of Foods, CENA, was created with the specific task of reconciling efforts and carry forward the enrichment of the PCF. With the attendance of key representatives of the corn and wheat industries, the government and the media, the CENA announced the official fortification profile of the PCF (per kg) : vitamin A: 2,700 RE; thiamin: 3.1 mg; riboflavin: 2.5 mg; niacin: 51 mg; iron: 50 mg. Official Venezuelan Bureau of Standars (COVENIN), mandatory Standard No 2135-1996. Since February 1993 all the PCF sold in Venezuela must be enriched. Wheat flour. WF. The Venezuelan Wheat Producers Association, VWPA, presented in november 1992 a tentative and non compulsory fortification profile. In march the CENA voted against the non compulsory character of the fortification of WF and upon agreement with the VWPA, set in force the mandatory fortification profile as follow (per kg): thiamin: 1.5 mg; riboflavin: 2.0 mg; niacin: 20 mg; iron: 20 mg (as ferrous fumarate). COVENIN mandatory Standard No 217:2001. Since august 1993 all the WF sold in Venezuela must be enriched(AU)

Mapping and Tracking Forest Burnt Areas in the Indio Maiz Biological Reserve Using Sentinel-3 SLSTR and VIIRS-DNB Imagery.

Wildfires are considered one of the most major hazards and environmental issues worldwide. Recently, Earth observation satellite (EOS) sensors have proven to be effective for wildfire detection, although the quality and usefulness of the data are often hindered by cloud presence. One practical workaround is to combine datasets from multiple sensors. This research presents a methodology that utilizes data of the recently-launched Sentinel-3 sea and land surface temperature radiometer (S3-SLSTR) to reflect its applicability for detecting wildfires. In addition, visible infrared imaging radiometer suite day night band (VIIRS-DNB) imagery was introduced to assure day-night tracking capabilities. The wildfire event in the Indio Maiz Biological Reserve, Nicaragua, during 3-13 April 2018, was the study case. Six S3-SLSTR images were processed to compute spectral indices, such as the normalized difference vegetation index (NDVI), the normalized difference water index (NDWI), and the normalized burn ratio (NBR), to perform image segmentation for estimating the burnt area. The results indicate that 5870.7 ha of forest was affected during the wildfire, close to the 5945 ha reported by local authorities. In this study, the fire expansion was delineated and tracked in the Indio Maiz Biological Reserve using a modified fast marching method on nighttime-sensed temporal VIIRS-DNB. This study shows the importance of S3-SLSRT for wildfire monitoring and how it can be complemented with VIIRS-DNB to track burning biomass at daytime and nighttime.

Diversidad y caracterización de maíces nativos de la Reserva de la Biósfera "El Cielo", Tamaulipas, México / Diversity and characterization of native maize from the "El Cielo" Biosphere Reserve, Tamaulipas, Mexico

Resumen La diversidad del maíz en México se fundamenta por la presencia de 59 a 64 razas; Tamaulipas como estado productor contribuye a mantener la variabilidad entre razas, especialmente en las regiones aisladas. La reserva de la Biósfera "El Cielo" localizada en una región montañosa, que comprende los municipios de Jaumave, Ocampo, Gómez Farías y Llera de Canales, ha sido escasamente estudiada, a pesar de que existen riesgos de degradación o extinción de poblaciones nativas de maíz, por factores como cambios de uso de suelo y fenómenos naturales. El objetivo de este trabajo fue analizar la diversidad morfológica de poblaciones nativas de maíz de la Reserva de la Biósfera "El Cielo". Durante los meses de febrero, marzo y abril del 2016, se realizaron recolectas de maíces nativos en los municipios que comprenden la reserva. El tamaño de la muestra varió, entre 20 y 30 mazorcas de cada población, y de estas, se eligieron 10 mazorcas para registrar variables cuantitativas y cualitativas. Se utilizaron los métodos multivariados de análisis de componentes principales y conglomerados. El 62.45 % correspondió a la variación total, la cual fue explicada por los dos primeros componentes principales, y las variables con mayor contribución a la variación fueron longitud de mazorca, número de granos por hilera, peso de mazorca, peso y volumen de 100 granos, diámetro de mazorca y de olote, número de hileras por mazorca y la relación diámetro/longitud de mazorca. En las poblaciones nativas de maíz que aún se cultivan en la Reserva de la Biósfera "El Cielo", se encontró amplia diversidad morfológica de mazorca, así como variación en la combinación de colores de grano y olote, lo que sugiere que las poblaciones nativas representan un amplio potencial como acervo genético y reservorio de genes.

Abstract The diversity of maize in Mexico is based on the presence of breeds that range from 59 to 64 varieties. Tamaulipas is a corn-producing state that contributes to sustain this enormous variation of breeds, especially in isolated regions. The biosphere ecological reserve "El Cielo" is located in a mountainous region, which comprises Jaumave, Ocampo, Gómez Farías and Llera de Canales municipalities. This region has been scarcely studied in spite of the degrada tion or extinction risks of native populations of maize due to factors such as changes in land use and natural phenomena. The objective of this work was to analyze the morphologic diversity of native maize varieties of "El Cielo" biosphere ecological reserve. Native maize harvests were collected in the municipalities that comprise the reserve during the months of February, March and April of 2016. The sample size ranged between 20 and 30 cobs of each variety, out of this sample 10 cobs were selected in order to register quantitative and qualitative variables. A multivariate analysis method of main components and conglomerates was used. Results show that 62.45 % of the samples were correspondent with total variation, which was explained by the first two main compo nents. The variables with greater contribution to the variation were cob length, number of grains per row, cob weight, weight and volume of 100 grains, cob diameter, number of rows per hob and the relation of diameter/length in each cob. The native maize populations that are still cultivated at the biosphere ecological reserve "El Cielo" there was a wide morphological diversity of cob, as well as variation in the com bination of grain and corncob color. This sug gests that native populations possess a substantial potential as a gene pool and gene reservoir.

Películas comestibles a base de almidón nanoestructurado como material de barrera a la humedad / Edible films based on nanostructured starch as barrier material moisture

RESUMEN Los materiales de empaque proporcionan protección física y crean las condiciones fisicoquímicas apropiadas para proporcionar una vida útil adecuada. Recientemente, la industria alimentaria ha propuesto incorporar nanocompuestos a películas comestibles que se degraden en un periodo corto, sin causar problemas medioambientales. El objetivo de esta investigación fue desarrollar una película comestible resistente a la humedad, utilizando almidón nanoestructurado, que pueda servir de empaque para aumentar la vida útil de los alimentos, sin afectar el medio ambiente. Los efectos del almidón nanoestructurado sobre las propiedades físicas y estructurales de una película comestible fueron estudiados en términos de espesor, solubilidad en agua, difusión, permeabilidad al vapor de agua (PVA), velocidad de transmisión de vapor de agua (VTVA) y comparados a las películas de almidón nativo. Los resultados mostraron que las películas comestibles formuladas con almidón nanoestructurado presentaron menor espesor, comparadas con las elaboradas con almidón nativo, además, los valores de la solubilidad en agua, el coeficiente de difusión, PVA y VTVA fueron menores para las películas nanoestructuradas, con respecto a las de almidón nativo. La nanoestructuración del almidón de maíz permitió obtener películas comestibles con excelentes propiedades de barrera a la humedad, sin modificar las propiedades estructurales de la matriz del polímero, lo que podría constituir una alternativa para el empaque de alimentos.

ABSTRACT The packaging materials provide physical protection and create the appropriate physicochemical conditions to give an adequate shelf life. Recently, the food industry has proposed to incorporate nanocomposites into edible films that degrade in a short period of time without causing environmental problems. The objective of this research was to develop an edible film using nanostructured starch, which can serve as a packaging, resistant to moisture, stable that can extend the shelf life of food and additionally environmental benefits. The effects of nanostructured starch on the physical and structural properties of an edible film were studied in terms of thickness, water solubility, diffusion, water vapor permeability (WVP) and water vapor transmission rate (WVTR). The results showed that the edible films formulated with nanostructured starch had the lowest thickness. Furthermore, the solubility in water, the diffusion coefficient, WVP and WVTR were lower for these films. The nanostructuring of corn starch made it possible to obtain edible films with excellent water barrier properties without modifying the structural properties of the polymer matrix, which could constitute an alternative for food packaging.

Criterios campesinos para la selección de maíz (Zea mays L.) en Villaflores y Villa Corzo, Chiapas, México / Farmers' criteria for maize (Zea maysL.) selection in Villaflores and Villa Corzo, Chiapas, Mexico

RESUMEN La producción de maíz en Chiapas implica la decisión de cultivar maíces locales o híbridos. Estos últimos, tienen rendimientos más altos, pero requieren mayor cantidad de insumos, asociados con la degradación de suelos, contaminación del agua, pérdida de diversidad genética y del conocimiento sobre las variedades locales. El objetivo de esta investigación fue identificar los criterios que usan los pequeños productores, en la selección del material genético, para la siembra de maíz en los municipios de Villaflores y Villa Corzo, Chiapas. Se realizaron entrevistas semi-estructuradas a productores participantes del programa ASERCA. El maíz híbrido presentó mayor preferencia en ambos municipios, aunque algunos productores prefirieron los maíces locales o cultivaron ambos, por razones de usos y costumbres. La selección de maíces híbridos en los dos municipios se hizo principalmente con base en el rendimiento, seguido de la mayor resistencia a plagas y enfermedades. Otros criterios empleados para elegir semillas híbridas fueron: mayor resistencia al acame, mayor resistencia a la humedad, menor altura a la planta, menor pudrición de semillas y mayor tolerancia a la sequía. En maíces locales, el rendimiento fue un parámetro de importancia en ambos municipios, pero la mayor resistencia a plagas y enfermedades fue solo considerada en Villa Corzo. Y el mejor precio de venta del grano no se consideró en ninguno de los dos municipios. Otros criterios empleados para seleccionar las semillas locales fueron: mayor tolerancia a la sequía, menor costo de la semilla, mayor tamaño de la mazorca, interés por conservar dicho material, mejor sabor y permitir la rotación de variedades locales. Las seis características deseables a mejorar en el maíz local fueron: una menor altura de planta, un mayor rendimiento, una mayor resistencia a la humedad y al acame, un mayor peso del grano, un mayor tamaño de mazorca y de granos.

ABSTRACT The maize production in Chiapas implies the decision to grow local or hybrid maize. The latter present higher yields characteristics, but demand more inputs, particularly those related to soil degradation, water pollution, genetic diversity and knowledge losses over local maize varieties. The objective of this research was to identify the criteria used by small maize farmers in the election of seed for sowing in the Villaflores and Villa Corzo municipalities (Chiapas). The data were gathered through semi-structured interviews with farmers' participating in the ASERCA program and analyzed by percentages and frequencies. The hybrid maize is the most preferred variety by the small farmers in both municipalities, although some still prefer local maize (native) or bet on the cultivation of both due to use and customs reasons. The selectionof hybrid maizeseeds in both municipalities is based mainly on better yield characteristics, although in Villa Corzo, the selection of local varieties is due to their better resistance against pests and diseases. Additional criteria used to select the local seeds were: better lodging resistance, better moisture resistance, lower plant height, less seed rot and better drought tolerance. In local maize varieties, seed yield was considered an important factor in both municipalities, but a greater resistance against pests and diseases was only considered in Villa Corzo. The highest sale price was not an important consideration in neither of the two municipalities. Other criteria used to select the local seeds were better drought tolerance, seed lower cost, greater ear size, personal interest in conserving the local resource, better flavor and the possibility for the rotation of local varieties. The six wished characteristics of local maize varieties to be improved were: a lower plant height, a better yield, a better resistance to humidity and lodging, a greater grain weight, and a bigger size of ears and grains.

Efecto de los procesos de congelación y descongelación sobre los almidones en un alimento a base de maíz / Effect of the freezing and thawing processes on starches in a corn-based food

RESUMEN Se decidió estudiar el efecto que la cocción y el congelamiento sucesivos tiene sobre contenido de almidones y el índice glicémico (IG) de un alimento a base de harina de maíz (bollo). Se elaboró el alimento y se sometió congelamiento y cocción un par de veces. El contenido de almidones se comparó con el de la harina de maíz pre-cocida y se encontraron diferencias significativas (F = 5,84; p = 0,005), con un incremento importante del contenido de almidón resistente debido a los tratamientos térmicos. Se elaboraron curvas de glicemia a una muestra de individuos sanos, a los que se dio a consumir el alimento sometido a los diferentes tratamientos y pan integral. Se encontraron diferencias significativas (F= 4,21; p= 0,034) y un IG de 67,9 para el bollo sometido a tres procesos de cocción y dos congelamientos. Indicativo de que los procesos térmicos provocaron la aparición de una proporción de almidón retrogradado equivalente a fibra dietética que puede ser beneficioso para el organismo.

ABSTRACT We studied the effect that subsequent cooking and freezing has on the starch content and the glycemic index (GI) of a corn flour-based food (bun). The food was made and exposed to cooking and freezing a couple of times. The starch content was compared with that of precooked corn flour and significant differences were found (F = 5.84; p = 0.005), with an important increase in the retrograded starch content due to thermic treatments. Glycemic response curves were conducted for a sample of healthy individuals, who consumed the food submitted to the treatments and wholegrain bread. Significant differences were found (F = 4.21; p= 0.034) and a GI of 67.9 for the bun submitted to three cooking and two freezing processes. Results suggest that the thermic treatments induced the appearance of a retrograded starch proportion equivalent to dietary fiber which could be beneficial for the body.

Protección osteoarticular de Zea mays L. variedad morada (maíz morado) en artritis experimental en ratas / Osteoarticular protection of Zea mays L. purple variety (purple corn) in experimental arthritis in rats

RESUMEN Objetivos. Evaluar el efecto protector de Zea mays L. variedad morada (maíz morado) frente a la respuesta inflamatoria y daño osteoarticular en ratas con artritis experimental. Materiales y métodos. Se emplearon 65 ratas Holtzman, asignadas en siete grupos: G1 (n=5): control, G2 (n=10): pristane (PIA) + agua destilada, G3 (n=10): PIA + metotrexate 0,1 mg/kg, G4 (n=10): PIA + indometacina 0,6 mg/kg, G5 (n=10): PIA + Zea mays 100 mg/kg, G6 (n=10): PIA + Zea mays 1000 mg/kg y G7 (n=10): PIA + metotrexate 0,1 mg/kg + Zea mays 1000 mg/kg. Los tratamientos fueron administrados mediante cánula orogástrica diariamente durante 21 días; el pristane se administró vía subdérmica solo el día 1. Se registró el volumen de pata trasera con un pletismometro digital. El análisis radiológico de las patas se evaluó según los criterios de Clark modificado. Resultados. El porcentaje de inflamación al final del experimento fue: (G1) 1,50 ± 0,5, (G2) 13,73 ± 8,4; (G3) 14,76 ± 8,8; (G4) 14.22 ± 9,0; (G5) 10,81 ± 9.1; (G6) 5,31 ± 1.4; (G7) 6,38 ± 0,5. Los puntajes radiológicos de las áreas afectadas fueron: (G1) 0,6; (G2) 3,5; (G3) 0,6; (G4) 1,7; (G5) 1,9; (G6) 1,4; (G7) 1,0. Solo los grupos Zea mays L. 1000 mg/kg y metotrexate + Zea mays L. 1000 mg/kg mostraron una respuesta inflamatoria significativamente menor (p<0,05) y mostraron puntajes articulares significativamente bajos en relación a PIA. Conclusiones. El Zea mays L. (maíz morado) reduce el proceso inflamatorio y las modificaciones radiológicas de la artritis inducida por PIA en ratas de modo dosis dependiente.

ABSTRACT Objectives. To evaluate the protective effect of Zea mays L., purple variety (purple corn) against inflammatory response and osteoarticular damage in rats with experimental arthritis. Materials and Methods. Sixty-five Holtzman rats were used, assigned to seven groups: G1 (n=5): control; G2 (n=10): pristane (PIA) + distilled water; G3 (n=10): PIA + methotrexate 0.1 mg/kg; G4 (n=10): PIA + indomethacin 0.6 mg/kg; G5 (n=10): PIA + Zea mays 100 mg/kg; G6 (n=10): PIA + Zea mays 1000 mg/kg, and G7 (n=10): PIA + methotrexate 0.1 mg/kg + Zea mays 1000 mg/kg. Treatments were administered by orogastric cannula daily for 21 days; pristane was administered subdermal only on day 1. Volume of hind leg was recorded with a digital plethysmometer. The radiological analysis of the legs was evaluated according to the modified Clark criteria. Results. The percentage of inflammation at the end of the experiment was: (G1) 1.50 ± 0.5; (G2) 13.73 ± 8.4; (G3) 14.76 ± 8.8; (G4) 14.22 ± 9.0; (G5) 10.81 ± 9.1; (G6) 5.31 ± 1.4; (G7) 6.38 ± 0.5. The radiological scores of the affected areas were: (G1) 0.6; (G2) 3.5; (G3) 0.6; (G4) 1.7; (G5) 1.9; (G6) 1.4; (G7) 1.0. Only the groups Zea mays L. 1000 mg/kg and methotrexate + Zea mays L. 1000 mg/kg showed a significantly lower inflammatory response (p<0.05) and showed significantly lower joint scores in relation to PIA. Conclusions. Zea mays L. (purple corn) reduces the inflammatory process and radiological modifications of PIA-induced arthritis in rats in a dose-dependent manner.