Maestría en Ciencias Biológicas

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Relaciones filogenéticas del género Vasconcellea en el sur del Ecuador usando código de barras de ADN.
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-06) Troya Armijos, Edison Anibal; Muñoz Florez, Jaime Eduardo; Gallego, Gerardo; 0009-0003-6197-0836; Grupo de Investigación en Diversidad Biológica
Los valles andinos del sur del Ecuador constituyen el centro de biodiversidad de más de 10 especies del género Vasconcellea. La plasticidad fenotípica presente en Vasconcellea complica en cierta forma la descripción de posibles nuevas especies y complejos de especies poco entendidos, con características morfológicas que han llevado a muchos investigadores a ampliar sus estudios a nivel genético. El uso de una secuencia de ADN como código de barras genético, constituye una herramienta tecnológica útil en la identificación de especies a nivel taxonómico a partir de pequeños fragmentos de un individuo y en cualquier momento del desarrollo. En la presente investigación se estudiaron 12 especies de Vasconcellea, cuyos análisis genéticos a partir del locus de ADNcp (matK) y ADNrn (ITS), mostraron especies bien diferenciadas, con altos niveles de variación en la diversidad haplotípica y moderada diversidad nucleotídica. Además, los resultados obtenidos con biomarcadores nuclear ITS y cloroplástico matK no mostraron participación de los parentales putativos V. stipulata y V. pubescens en la formación de V. × heilbornii, conforme lo sugiere Badillo. El hecho de que las tres variedades compartan el mismo haplotipo cloroplástico (Hap1) sugiere un ancestro materno común y una divergencia relativamente reciente. Además, que V. × heilbornii var. pentagona (Babaco) y V. × heilbornii var. fructifragrans compartan el mismo haplotipo nuclear (Hap4) indica una relación genética más estrecha entre estas dos variedades, posiblemente debido a un flujo génico reciente o a un ancestro común más cercano. Por último, la presencia de diferentes haplotipos nucleares en cada variedad refleja una divergencia genética más reciente, posiblemente impulsada por mutaciones, flujo génico, selección natural y deriva genética. Estos patrones son consistentes con un proceso de especiación incipiente donde las variedades están en las primeras etapas de diferenciación genética y adaptación a distintos ambientes. Al parecer, V. pubescens actúa ocasionalmente solo como donante de polen en eventos de hibridaciones interespecíficas, particularmente con V. stipulata a nivel del cloroplasto. (Texto tomado de la fuente).
Mapeo genético asociativo de caracteres agronómicos en accesiones de yuca (Manihot esculenta Crantz)
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-06-06) Marín Lenis, Diana Victoria; López Álvarez, Diana Carolina; Gimode, Winnie; 0000-0002-8990-3497; Luis Augusto Becerra Lopez-Lavalle
La biotecnología cumple un papel de gran importancia en el mejoramiento de cultivos, para Manihot esculenta comúnmente conocida como yuca, los avances en mejoramiento genético en plantas han ido incrementando, a la fecha, se han realizado estudios de asociación de genoma completo (GWAS), para caracterizar la diversidad fenotípica del germoplasma con respecto a varios caracteres agronómicos. Por ello y basándose en estudios anteriores el objetivo de esta investigación fue identificar marcadores tipo SNPs (Polimorfismo puntual o variación en la secuencia de DNA) asociados a características de interés agronómico como porcentaje de materia seca gravimétrica (%MSG), tipo de planta (EP) y rendimiento t/ha (Rend) en un panel de 399 accesiones de yuca. Los datos fueron analizados a través de la metodología GWAS, el control de calidad de los datos se llevó a cabo utilizando GAPIT mediante el paquete lme4 en el software R. 4. Se identificaron 9 SNPs en rendimiento, 19 en porcentaje de materia seca, y ningún SNPs para tipo de planta, cada SNPs fue anotado e investigado en cada una de las plataformas bioinformáticas (NCBI, Panther, gramene, Uniprot, Interpro y Phytozome) para correlacionarlos directamente con los genes y proteínas codificantes, para posteriormente relacionarlas con las características de interés agronómico y más adelanté ser tenidas en cuenta en futuras investigaciones y proyectos en los programas de mejoramiento del programa de yuca en CIAT. (Texto tomado de la fuente)
Asociación genómica de la resistencia a la enfermedad del virus de la raya marrón de la yuca (Manihot esculenta), en accesiones de germoplasma conservadas en América del Sur
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Ospina Colorado, Jessica Alejandra; Carvajal Yepes, Mónica; López Álvarez, Diana Carolina; Jessica Alejandra Ospina; Jessica Alejandra Ospina Colorado; Jessica Alejandra Ospina 0009-0009-9662-630X; Jessica Alejandra Ospina; Agrobiodiversidad y Biotecnología; Biotecnologia Vegetal; Jessica Alejandra Ospina
La yuca (Manihot esculenta), constituye una fuente primaria de ingresos y calorías dietéticas para millones de personas. Sin embargo, la producción de este cultivo en el África del Este es considerablemente afectada por la enfermedad del virus de la raya marrón de la yuca (CBSD, por sus siglas en inglés, Cassava brown streak disease), causada por dos especies de virus, el virus de la raya marrón de la yuca (CBSV, por sus siglas en inglés, Cassava brown streak virus) y el virus de la raya marrón de la yuca de Uganda (UCBSV, por sus siglas en inglés, Ugandan cassava brown streak virus). El objetivo de esta investigación fue realizar un análisis de asociación genómica, para identificar regiones genómicas asociadas a la resistencia al virus y la enfermedad en un panel de 234 accesiones de germoplasma fenotipadas previamente, por un grupo de investigación independiente. Las muestras fueron genotipadas mediante secuenciación, lo que resultó en un total de 121.405 SNPs. Tras aplicar filtros para la selección de muestras y marcadores de calidad e informativos, evaluamos con la herramienta Gapit v3.0 cuatro modelos estadísticos el Modelo Lineal General (GLM), el Modelo Lineal Mixto (MLM), el Modelo lineal mixto Multilocus (MLMM), y BLINK, comparamos los resultados y realizamos la anotación de los marcadores estadísticamente significativos. Durante el estudio, identificamos 27 nuevos marcadores SNPs distribuidos en varios cromosomas, asociados a la severidad de los síntomas causados por el virus o relacionados con la presencia o ausencia del mismo. De estos marcadores, uno había sido reportado anteriormente; los demás se ubicaron dentro o cerca de genes previamente identificados con funciones relacionadas al reconocimiento de patógenos y la activación de la respuesta inmune. Además, identificamos 30 accesiones de yuca que contenían un alto número de los alelos encontrados, lo que sugiere su potencial resistencia al virus. Los resultados de este estudio representan una valiosa contribución al pool genético para el mejoramiento de la yuca contra esta enfermedad. Así mismo, respaldan y fomentan el uso informado de los materiales conservados en la Alianza Bioversity Int. & CIAT. (Texto tomado de la fuente)
Caracterización genómica de las poblaciones de Petiveria alliacea L. y Lippia alba (Mill.) de diferentes departamentos de Colombia utilizando Radseq
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-03-15) Tarazona Pulido, Lina Maria; Rugeles Silva, Paula Andrea; López Álvarez, Diana Carolina; https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=J-X7K-AAAAAJ; https://orcid.org/0009-0003-3606-1446; https://www.researchgate.net/profile/Lina-Tarazona-Pulido; Grupo de Investigación en Diversidad Biológica
Las investigaciones sobre la genética de plantas medicinales que pueden ser de interés por su potencial farmacológico son escazas, se realizó una revisión bibliográfica donde se destaca el uso de tecnologías Ómicas en la investigación de plantas medicinales en Colombia, y sobre la información existente de la etnobotánica, genómica, fitocompuestos y medicina tradicional que se les conoce. Las especies Lippia alba y Petiveria alliacea, son de interés para el programa GAT por el potencial anticancerígeno que pueden tener, por lo que es importante conocer su diversidad genética y estructura poblacional. Se colectaron muestras foliares de 31 individuos de P. alliacea y 17 de L. alba en diferentes regiones de Colombia. Se extrajo el ADN y se construyeron librerías RADseq utilizando la enzima de restricción PstI para su secuenciación, posteriormente se siguió un flujo bioinformático para la canalización de los archivos fasta obtenidos, que permitió identificar miles de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) para cada una. Con los cuales se identificó que en las poblaciones de L. alba existe una variación genética entre poblaciones de 3.4%, con un FST de 0.062, mientras que P. alliacea tuvo un 75% de variación entre poblaciones y un FST de 0.747. Adicionalmente los valores de diversidad genética obtenidos incluyendo valores de Ho y He y el valor r de la prueba de mantel podrían permitir pensar que los diferentes modos reproductivos que tienen estas especies, así como el aprovechamiento antropogénico de estas influyeron en la variación genética y la estructura de la población obtenida. (Texto tomado de la fuente)
Morfología, viabilidad y germinación in vitro en semillas de especies de Passiflora L. distribuidas en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-09-20) Parrado Palma, Lina Marcela; Ocampo Pérez, John A; Escobar Pérez, Roosevelt Humberto; Parrado Palma, Lina [0009-0006-2586-136X]; Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicalesgirfin
Colombia es el país con mayor diversidad de especies del género Passifora L, tanto silvestre como cultivadas. Sin embargo, esta riqueza se ve amenazada por múltiples acciones antrópicas y la falta de estrategias para la conservación de estos recursos biológicos. Por tal razón, el objetivo de esta investigación fue estudiar la morfología, viabilidad y germinación in vitro en semillas de cuatro especies colombianas del género Passiflora L. (P. quimbayensis, P. kumandayi, P. sp. nov. y P. ligularis). La metodología fue establecida por medio de una prueba de viabilidad de las semillas (tetrazolio), una siembra en vivero y técnicas de micropropagación: (1) obtención del material vegetal, (2) establecimiento aséptico del cultivo y (3) multiplicación del material vegetal. Un diseño experimental completamente al azar con tres tratamientos por tres repeticiones y una muestra de 33 unidades experimentales por cada tratamiento fueron analizados con el programa R-Studio. Los resultados mostraron que las semillas obtuvieron entre el 80-95% de viabilidad, exceptuando P. kumandayi con embriones no viables. En la siembra en vivero, P. ligularis presentó un porcentaje de germinación del 70% de germinación a los 11 días, mientras que P. quimbayensis solo alcanzó el 3% de germinación a los 60 días. En el protocolo de conservación in vitro, el mejor tratamiento de asepsia (T1) con hipoclorito de sodio al 6% mostró la menor contaminación por patógenos (˂25%), aunque en P. sp. nov. la contaminación fue del 100%. El despunte apical de las semillas mostró los mayores porcentajes de germinación, con un 98% y 99% en P. ligularis y P. quimbayensis, respectivamente. El método de cultivo in vitro permitió la regeneración de las semillas de P. quimbayensis, aunque en las raíces hubo formación de células no definidas con callosidades, mientras que en P. ligularis el enraizamiento fue normal sin presencia de callo. El método de conservación in vitro implementado en esta investigación muestra resultados positivos para la propagación de P. ligularis y debe ser ajustado para las especies silvestres estudiadas. (Texto tomado de la fuente)
Caracterización, conservación y uso de Maco [Pouteria lucuma (Ruiz & Pav.) Kuntze] en las comunidades indígenas Inga y Kamëntšá del Alto Putumayo en Colombia.
(Universidad Nacional de Colombia- Sede Palmira, 2022-08-03) Ojeda Ramos, Maria Antonia; Cardozo Conde, Carlos Ivan; Maria Antonia Ojeda https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac; https://www.researchgate.net/profile/Maria-Ojeda; Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicalesgirfin
El objetivo de esta investigación fue caracterizar la morfoanatomía del árbol, fruto y semilla de Pouteria lucuma (maco) en las 22 chagras de las familias de las comunidades indígenas Kamëntšá e Inga del Alto Putumayo, analizar su distribución en la zona de estudio, valorar el conocimiento y uso en las comunidades y obtener plantas como estrategia de conservación y promoción. Se realizó una encuesta semiestructurada sobre el conocimiento de la especie y caracterización de las comunidades. Los árboles tienen 3 tipos de copas y ramas; altura entre 6 y 12 metros; crecimiento lento. Hojas con margen onduladas y formas oblanceoladas, obovadas, elípticas, oblongas.; ápice agudo atenuado, obtuso y agudo brevemente acuminado y base atenuada. Las formas de los botones florales son de forma solitaria, par y grupos pequeños. Los frutos son una drupa levemente achatada, epicarpio delgado, mesocarpio grueso carnoso y endocarpio leñoso; el color de los frutos maduros es amarillo-anaranjado y amarillo verdoso con peso entre 198g y 1.033g. Tiene propiedades medicinales y es considerado alimento ancestral. Las semillas van de 1 hasta 5 unidades por fruto, los colores de testa dorsal son café oscuro brillante y café claro brillante; la testa ventral es de color café claro y áspera. Las comunidades Inga y Kamëntšá reconocen que el maco (P. lucuma) tiene propiedades nutricionales (para las personas en convalecencia) y propiedades medicinales (colesterol, anemia, etc.), además lo consideran alimento tradicional porque ha pasado de generación en generación. La distribución espacial fue de 49 árboles encontrados en la zona de estudio. Para la determinación de un protocolo para obtención de plantas se realizaron varios ejercicios con semilla sexual y asexual. Se encontró que el tiempo de germinación requirió entre 58 y 126 días. Al final, la germinación promedia total con escarificación fue de 63,16% con diferencia en el tratamiento 4 con 78,94% y sin escarificación fue de 61,84% con diferencia en el tratamiento 5 con 84,21%. El fruto tiene un bajo valor comercial y muchas veces es regalado. Es importante hacer énfasis en su potencial frutícola en el aprovechamiento alimenticio y medicinal mediante la valoración como recurso genético y ancestral que hace parte de la soberanía alimentaria. (Texto tomado de la fuente)
Diversidad de hongos y bacterias presentes en suelos de bosques tropicales de la Cordillera Occidental-Valle del Cauca en respuesta a un gradiente altitudinal
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-06) Reyes Ardila, Wendy Lorena; López Álvarez, Diana Carolina; Reyes-Ardila, Wendy Lorena [https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000073088]; Reyes-Ardila, Wendy Lorena [https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=DMoZhMwAAAAJ]; Reyes-Ardila, Wendy Lorena [https://orcid.org/0000-0003-2946-0273]; Reyes-Ardila, Wendy Lorena https://www.researchgate.net/profile/Wendy-Reyes-Ardila[; Diversidad Biológica
Se realizó una caracterización taxonómica bacteriana (16S) y fúngica (ITS) utilizando metabarcoding sobre un gradiente altitudinal en la cordillera occidental del Valle del Cauca, Colombia, que incluyó ecosistemas de Bosques Andino, Seco Tropical y Páramo en las localidades de Laguna de Sonso (LS) (900 msnm), Yotoco (Yt) (1800 msnm), Bosque del Duende (BD) (2400 msnm) y páramo del Duende (PDU) (3200 msnm). Los análisis fisicoquímicos mostraron suelos con materia orgánica alta (>10%), sin problemas de compactación, pHs extremadamente ácidos (4,4) para zonas con mayor altitud, ligera y fuertemente ácidos en zonas bajas (5,5-6,1). Se identificaron 59 familias de plantas en las zonas de muestreo, siendo las más abundantes Araceae, Lauraceae y Fabaceae. Las asignaciones taxonómicas bacterianas fueron dominadas por los phyla Acidobacteriota (33,1%) y Proteobacteria (23,9%), para hongos dominaron Ascomycota (38,6%,) y Basidiomycota (11,3%). En general los análisis diversidad alfa mostraron alta diversidad, riqueza y baja dominancia, demostrando que las comunidades son altamente diversas, mientras la diversidad beta reflejó las diferencias de la composición en las localidades y la heterogeneidad de estas. Las predicciones funcionales reflejaron que la abundancia absoluta más alta para bacterias presentó actividad quimioheterotrofa y se relaciona con diferentes componentes del ciclo del nitrógeno mientras en hongos se clasifica por gremios ecológicos, donde los relacionados con actividad patogénica tanto en animales como en plantas, endofitismo, saprofitismo y epifitos fueron más representativos. Los resultados encontrados demuestran una variabilidad genética ecológica de los microorganismos entre las zonas de muestreo, además, respondieron a los cambios fisicoquímicos y de vegetación propios del gradiente altitudinal. (Texto tomado de la fuente)
Metabarcoding de comunidades microbianas del suelo en ecosistemas de bosques y páramo en el Valle del Cauca
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-04-20) Vélez Martínez, Glever Alexander; Muñoz Flórez, Jaime Eduardo; Rugeles Silva, Paula Andrea; Velez Martinez, Glever Alexander [0009-0002-9029-0154]; Muñoz Flórez, Jaime Eduardo [0000-0002-8237-0499]; Rugeles Silva, Paula Andrea [0000-0002-7419-6638]; Grupo de Investigación en Diversidad Biológica
Los microorganismos del suelo en bosques y páramos son ejes claves en el mantenimiento de los ecosistemas por sus actividades de descomposición, nutrición de plantas e intervención en los ciclos biogeoquímicos. En esta investigación se recolectaron muestras de suelo en cuatro localidades en la cordillera central de los Andes en el Valle del Cauca, Colombia siguiendo un gradiente altitudinal entre los 1000 y 3800 msnm. Seguidamente se secuenciaron el gen 16S de ARNr para bacterias y la región ITS1 para hongos empleando metabarcoding. Los análisis de composición taxonómica de microorganismos mostraron variaciones de abundancias a través del gradiente altitudinal, siendo las bacterias Acidobacteriota y Proteobacteriota favorecidas en las mayores alturas y Actinobacteria, Firmicutes y Verrucomicrobia en las menores elevaciones. En hongos, Ascomycota tuvo asignación máxima de lecturas en la mayor elevación, Basidiomycota tendió a dominar en las dos menores altitudes y Mortierellomycota reportó la mayoría de sus lecturas en elevaciones intermedias. Las tendencias de esas clasificaciones presentaron relaciones con parámetros fisicoquímicos del suelo como el carbono orgánico, nitrógeno y pH. El índice de Shannon indicó alta diversidad de bacterias y hongos (>3) en todas las localidades, presentándose un patrón de “U” invertida con máximos de diversidad en la reserva el Pailón a 2400 msnm. Además, se evidenciaron asociaciones de géneros de microorganismos con plantas dentro de los ecosistemas y anotaciones funcionales predictivas diferenciales a través el gradiente. Concluimos que las comunidades de bacterias y hongos del suelo difirieron en estructura y diversidad conforme variaron factores preponderantes para los microorganismos edáficos. (Texto tomado de la fuente)
Estrategias comunicativas de transferencia del conocimiento en las Ciencias Biológicas hacia las comunidades rurales. Estudio de caso: Floricultores productores de Heliconias en el Colegio Marco Fidel Suárez, Valle del cauca
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-09-07) Merchán Avenia, Johanna Andrea; Ramírez Triana, Nelida Yaneth; Peláez Peláez, Manuel José; Grupo Guía - Semillero Diseño y Naturaleza
La transferencia del conocimiento se entiende como un proceso que propicia el acceso al aprendizaje de saberes, los cuales se encuentran altamente influenciados por la cultura, los órdenes jerárquicos políticos y aspectos socioeconómicos. En este proceso es indispensable la presencia de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor, quienes serán permeados por diferentes perspectivas, formas de comunicación e interpretaciones (Palao, 2015; Martínez, Valdés & Vera, 2015). En el caso de esta investigación, se decide trabajar con la comunidad educativa Marco Fidel Suárez sede Bolívar quienes tienen en sus predios un sistema productivo de flores de corte (Heliconias), esta se encuentra habitada por campesinos, indígenas y afrodescendientes, donde algunos presentan complejas condiciones socioeconómicas que limitan múltiples aspectos de sus vidas (Duque, Quintero & Duque, 2017; Vega, 2014). Se tiene como objetivo desarrollar una propuesta de comunicación estratégica de transferencia del conocimiento de sistemas productivos, con el fin de que el conocimiento proveniente de las universidades sea un complemento del conocimiento tradicional local y se divulgue en la población objetivo, en la búsqueda de proveer a las comunidades rurales las herramientas en función de potenciar sus saberes. El presente estudio es de tipo exploratorio con elementos descriptivos, ya que en primera instancia se busca abordar y unificar dos disciplinas (Diseño y Ciencias Biológicas), secundariamente se intenta describir un panorama mundial y nacional de la transferencia del conocimiento de las Ciencias Biológicas proveniente de la academia hacia las comunidades rurales. Se utiliza un enfoque mixto que a su vez integra métodos de origen cualitativo y cuantitativo. Conjuntamente apoyada en una metodología de diseño perteneciente a la corriente del Design Thinking. (Texto tomado de l a fuente)
Prevalencia y estatus de infección de los endosimbiontes Wolbachia spp. y Rickettsia spp. en poblaciones de Atta cephalotes
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-08-24) Osorio Rueda, Juan Gabriel; Muñoz Flórez, Jaime Eduardo; Montoya Lerma, James; Grupo de Investigación en Diversidad Biológica
Las bacterias simbiontes habitan una gran parte de los artrópodos en el mundo, incluidas las hormigas (Hymenoptera: Formicidae). Algunos de estos endosimbiontes manipulan la reproducción, como los géneros Rickettsia y Wolbachia, destacándose en muchos aspectos de la vida del huésped. Aunque tienen un potencial biotecnológico en el manejo integrado de plagas, se desconoce el estatus de infección y prevalencia en el ciclo de vida de especies de alto impacto económico como la hormiga arriera Atta cephalotes. Se evaluaron un conjunto de cebadores específicos para Rickettsia, gen Rb, y Wolbachia, gen wsp, empleando una PCR anidada con la finalidad de detectar estos niveles de infección en los estadios larva, pupa y adulto de muestras colectadas en diferentes nidos de esta hormiga arriera en el Valle del Cauca. Encontramos para una banda de 900 pb que la infección por Rickettsia (27.7% de los nidos) es relativamente común en comparación con Wolbachia quien no fue detectada en este estudio. Se identificó una probable especie procariota endosimbionte Rickettsia sp. y a pesar del desconocimiento de los efectos fisiológicos de este microrganismo sobre la hormiga arriera, comprende uno de los primeros pasos en Colombia para profundizar en la biología y ecología de esta fascinante interacción. (Texto tomado de la fuente)
Estabilidad genética de genotipos de Manihot esculenta sometidos a electroterapia
(Universidad Nacional de Colombia, 2022) Vélez Tobón, Mónica Lorena; Wenzl, Peter; Muñoz Flórez, Jaime Eduardo
La electroterapia puede usarse como método de limpieza eficaz para eliminación de virus y fitoplasma de yuca in vitro. Sin embargo, se deben tener en cuenta los efectos secundarios de los tratamientos a los que se exponen las plantas para remover patógenos. En este estudio se evaluó la estabilidad genética de materiales sometidos a electroterapia mediante el estudio de los sitios metilados del ADN de 6 genotipos genéticamente diversos de yuca in vitro. Las plantas fueron propagadas clonalmente a partir de una única planta y fueron divididas en dos grupos: materiales que sólo fueron sometidos a subcultivo y materiales que fueron sometidos a electroterapia. Se tomaron muestras de tejido de hojas y raíces antes y después de cada una de estas etapas, se realizó la extracción de ADN genómico y se envió para la secuenciación con la tecnología MS-DArT-Seq (Secuenciación DArT sensible a la metilación) y para el mapeo de las lecturas de los fragmentos generados en el genoma de referencia de M. esculenta. Se identificaron 103607 sitios sensibles a metilación (MSD) distribuidos en todo el genoma. La cantidad e identidad de los sitios metilados fue variable para los genotipos y entre los tratamientos. No se identificaron marcas epigenéticas únicas asociadas con la electroterapia en los materiales. Se concluye que otros factores como el genotipo, el tipo de tejido y el cultivo in vitro podrían estar causando las variaciones de metilación observadas para todas las muestras. (Texto tomado de la fuente)
Evaluación de harinas, almidones y su relación con caracteres agromorfológicos de las musáceas del Banco de Agrosavia
(Universidad Nacional de Colombia, 2021-12-12) Enriquez Valencia, Ayda Lilia; Ocampo Perez, John Albeiro; Cañar Serna Dubert; Grupo de Investigación en Frutales Tropicales
Las musáceas forman un grupo diverso que incluye híbridos interespecíficos entre Musa acuminata y Musa balbisiana. Los bananos y plátanos son de las frutas más producidas y comercializadas mundialmente, por su contenido de almidón, vitaminas y proteínas. Sin embargo, algunas variedades son rechazadas por sus defectos para el uso agroindustrial. Este estudio tuvo como objetivo evaluar las propiedades funcionales y químicas de almidones y harinas y su relación con características agromorfológicas en accesiones de musáceas del banco de AGROSAVIA en Palmira (Valle del Cauca), para fortalecer los programas de fitomejoramiento en la selección de nuevos clones con características de interés agroindustrial. Se evaluaron las propiedades de viscosidad, calorimétricas, poder de hinchamiento, solubilidad, contenidos de amilosa y materia seca en almidones; contenido de ácidos orgánicos y azúcares en harinas y características agromorfológicas en la planta y frutos de 104 accesiones. Los resultados indicaron que la materia seca (87,2 – 89,4 %) y el contenido de amilosa (27,5 – 29,3 %), fueron criterios importantes para diferenciar grupos genómicos y orientación en posibles usos y preferencia de consumo. Para la industria de frituras, son promisorias las accesiones del grupo AAB, por su alto contenido de materia seca (36,1 – 38,4 %). Se resalta los contenidos de fructosa (11,4 - 17,2 mg/g de B.S.) y glucosa (15,9 – 22,3 mg/g de B.S.) como principales azúcares encontrados y ácido cítrico (9,2 -10,9 mg/g de B.S.) y ácido málico (6,3 -8,1 mg/g de B.S.) entre los ácidos orgánicos. Se logro establecer 29 descriptores morfológicos discriminantes que explican el 70 % de la variabilidad, que pueden ser utilizados para futuras evaluaciones de musa. Las propiedades estudiadas son altamente variables y permitieron discriminar las diferentes accesiones y grupos formados. Estas características pueden ser útiles para los programas de fitomejoramiento en la selección de nuevos clones con potencial agroindustrial, incentivando el desarrollo agrícola e industrial. (Texto tomado de la fuente)
Caracterización morfológica y contenidos de capsaicina de introducciones de Capsicum chinense Jacq. (Solanaceae) para uso en programas de mejoramiento genético
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-09-10) Cuarán Cuarán, Daira Alicia; Vallejo Cabrera, Franco Alirio (Thesis advisor); Caetano, Creuci María; Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicalesgirfin
Los recursos fitogenéticos constituyen materia-prima para creación de variedades más productivas, más resistente a plagas y enfermedades y mejor adaptadas a las regiones de cultivo. Junto con parientes silvestres, son el repositorio de la variabilidad genética potencial de los programas de mejoramiento de plantas cultivadas. El género Capsicum, representado por ajíes, pimientos, chiles y pimentones, comprende un grupo de Solanáceas de gran consumo a nivel mundial, al igual que en Colombia, con alta demanda en plazas de mercado y en supermercados, ocupando mano de obra en labores del campo y centros de consumo, por lo tanto, constituyéndose en cultivos de interés social. Cinco especies de Capsicum están domesticadas – C. annuum L., C. baccatum L., C. chinensis Jacq., C. frutescens L. y C. pubescens Ruiz et Pav; sin embargo, las especies silvestres y endémicas de las zonas tropicales de América conforman un recurso genético de caracteres económicamente valiosos, que podrán ser introducidos en las variedades cultivadas. Algunos de estos como sabor, color y valor nutricional están determinados por la composición metabólica del fruto. C. chinense, en especial una de sus variedades, reconocida como habanero, actualmente tiene alta demanda en el mercado internacional debido a su creciente uso en los alimentos como fuente de colorantes naturales, vitaminas y minerales, así como al interés de la industria en sus compuestos fotoquímicos para la elaboración de medicamentos y cosméticos. En los programas de mejoramiento genético de pimientos se aprovecha la amplia variabilidad para obtener nuevas variedades que respondan a las demandas del sector agrícola y de los consumidores. Para ello, es esencial disponer de una detallada caracterización geográfica, morfológica y molecular de la diversidad de Capsicum. En razón de la importancia de la especie como fuente nutricional y económica para las poblaciones de algunas regiones de Colombia y Brasil, este estudio tuvo como objetivo seleccionar genotipos sobresalientes de C. chinense a través de la caracterización agro morfológica, molecular y físico-química, que pudieran basar un programa de mejoramiento genético de la especie y obtención de un futuro cultivar con propósitos económico y científico. Tales estudios conforman este documento, el cual presenta tres capítulos, convertidos en artículos. (Texto tomado de la fuente)
Estatus de conservación de parientes silvestres de plantas cultivadas del bosque seco tropical en el valle geográfico del río Cauca - Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-03-03) Castaño Naranjo, Alejandro; Caetano, Creuci Maria; Grupo de Investigación en Recursos Fitogenéticos Neotropicalesgirfin
Los parientes silvestres de plantas cultivadas de bosque seco tropical, son un grupo de especies que, por las condiciones actuales del ecosistema, presentan problemas de conservación, acrecentándose este, cuando el análisis sobre el estado del ecosistema es de carácter regional; por lo anterior, es un imperativo identificar el estado de las especies y proponer acciones tendientes a su conservación. En la caracterización de los 97 polígonos de Bosque seco tropical para el valle geográfico del río Cauca propuestos por el Instituto Alexander von Humboldt, se identificaron 27 parientes silvestres de plantas cultivadas, de las cuales se priorizaron cinco. A las especies priorizadas se realizó la modelación del hábitat con el método Maxent, para orientar los procesos de búsqueda de las poblaciones. Lo anterior permitió identificar el estado de conservación según las categorías de la UICN de las especies Hylocereus undatus (Haw.) Britton & Rose, H. lemairei (Hook.) Britton & Rose, Vasconcellea goudotiana Triana & Planch., V. cauliflora (Jacq.) A.D.C. y Bactris gasipaes var. chichagüi (H.Karst.) A.J.Hend., de las cuales tres fueron catalogadas como En Peligro (EN) y dos en Peligro Crítico (CR) para la cuenca media y alta del río Cauca. Asi mismo se evaluó una figura de conservación para el área que conserva la muestra de dos ecosistemas (Bosque seco tropical y Bosoque Húmedo premontano) en el Jardín botánico del Valle Juan María Céspedes - INCIVA, a partir de los objetivos propuestos por CVC-2007 y los objetos identificados en la evaluación prelimiar. (Texto tomado de la fuente)
Bases metodológicas hacia la poliploidización de Urochloa decumbens
(Universidad Nacional de Colombia, 2021-12-07) Carcamo Medina, Lilian Yaritza; Escobar Pérez, Roosevelt Humberto; Castiblanco Vargas, Valheria; García Dávila, Mario Augusto
La duplicación de cromosomas es un fenómeno relevante para ampliar la base de la diversidad genética de las plantas, pues llega a tener efectos importantes tales como el aumento en el tamaño de las células, de los órganos, aumento de la biomasa, ayudando en la transferencia de genes o en el incremento de heterocigosidad. El programa de forrajes tropicales del CIAT (Centro Internacional de Agricultura Tropical, hoy Alianza Bioversity-CIAT) pretende optimizar el esquema de mejoramiento genético actual y para ello necesita obtener un genotipo tetraploide sexual de Urochloa decumbens. Por este motivo, en el presente estudio se planteó como objetivo explorar las bases metodológicas para iniciar un proceso de poliploidización de la especie mediante el uso de la colchicina. Se ajustó e implementó una metodología in vitro para la propagación de material vegetal y se inició el esquema de regeneración mediado por la de embriogénesis somática como una posible vía para la duplicación de cromosomas. Se realizaron dos ensayos de poliploidización, el primero bajo condiciones in vivo utilizando plántulas germinadas de cuatro días de edad como explante y en una segunda prueba bajo condiciones in vitro utilizando segmentos basales. Se utilizaron dos concentraciones de colchicina: 0,05 y 0,1% durante 2, 8, 12 y 24 h tanto en in vivo como in vitro. En la adecuación del material vegetal, para la fase in vitro la escarificación manual presenta mejores porcentajes de germinación en las 3 accesiones utilizadas y fue posible implementar la propagación en condiciones de medio sólido. Tanto la aclimatación de las plantas en invernadero, como la regeneración de plantas vía embriogénesis somática fue exitosa. En los ensayos de poliploidización, las plantas tratadas con colchicina se establecieron en invernadero y se determinó tasa de supervivencia, tamaño de estomas y densidad estomática. A nivel de tasa de supervivencia de explantes tratados con colchicina en alta dosis y tiempos largos hubo mayor mortalidad, a nivel de estomas (morfología, ancho, largo y densidad estomática) no se observaron cambios significativos que se puedan correlacionar con el nivel de ploidía en el ensayo in vivo, sin embargo, sería prudente dar una espera hasta obtener plantas maduras para analizar de nuevo estos parámetros. Se va a continuar con la verificación de ploidía mediante citometría de flujo y conteo de cromosomas. (Texto tomado de la fuente)
Fenología, crecimiento y diversidad genética de Mimosa trianae Benth en el piedemonte orinocense y el Valle del Cauca, Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2020) Giraldo Sánchez, Adriana María; Muñoz Flórez, Jaime Eduardo; Rugeles Silva, Paula Andrea; Calle Díaz, Zoraida
El yopo pelú Mimosa trianae Benth es un árbol de la familia Fabaceae, endémico del piedemonte Orinocense de Colombia, con gran potencial como especie multipropósito. Este estudio se llevó a cabo en una población silvestre en el municipio de Medina (Cundinamarca) y en cercas vivas en Cubarral (Meta) y El Cerrito (Valle del Cauca). Con el fin de contribuir al conocimiento de este recurso genético forestal, la tesis se enfocó en los siguientes aspectos: 1. Los patrones fenológicos, su relación con el fotoperiodo, la precipitación, y la fecundidad de los árboles; 2. El crecimiento en cercas vivas; 3. La diversidad genética, 4. Una descripción morfométrica. Los resultados mostraron que el patrón de reproducción es anual, caracterizado por la sincronía entre individuos. Los árboles de El Cerrito tuvieron la mayor fecundidad. En las tres localidades, la iniciación de la floración coincidió con el descenso en el fotoperíodo. Aunque la precipitación coincidió con la floración en el Valle del Cauca, no hay una relación consistente entre estas. Los árboles tuvieron un crecimiento anual promedio de 2,20 m de altura y 36 mm de diámetro. La varianza molecular (AMOVA) fue mayor dentro de las poblaciones (91%) y sólo 9% entre éstas (P=0.001). La mayor diversidad genética se encontró en la población de Medina (He: 0.181). La estructura genética evidenció que algunos árboles de Cubarral y El Cerrito comparten entre 80 y 98% de los genes. Se complementó la descripción morfométrica para la especie. Se obtuvieron lineamientos para aprovechar el potencial del yopo para la restauración ecológica y los agroecosistemas.
Función de la proteína Orange (OR) en la producción y acumulación de β-caroteno en raíces de yuca (Manihot esculenta Crantz)
(Universidad Nacional de Colombia, 2021) Jaramillo Valencia, Angélica María; Ocampo, Jhon Albeiro; Álvarez Álvarez, Daniel
El desarrollo de nuevos cultivares de yuca con alto contenido de carotenoides hace parte de una estrategia para combatir la deficiencia de vitamina A gracias a su amplio consumo a nivel mundial. Orange (OR) y fitoeno sintasa (PSY) son proteínas reguladoras en la producción de carotenoides, pero la función de OR, así como su relación con PSY, no ha sido estudiada en yuca. El objetivo de este trabajo fue estudiar la función de la proteína OR en la producción de β-caroteno en raíces de yuca y su relación con PSY. Para esto se realizó un análisis bioinformático para identificar genes codificantes de OR en yuca, y posteriormente se llevó a cabo un estudio de expresión de los genes detectados en raíces de un genotipo de yuca blanca (60444) y dos genotipos de yuca amarilla (GM5309-57 y GM3736-37). Los datos se analizaron mediante un análisis univariado de varianza y se utilizó una prueba de comparación de medias Dunnett (p˂0.05) con el programa SAS (v9.3). Los resultados mostraron la presencia de cuatro genes hipotéticos OR con porcentajes de identidad con Arabidopsis thaliana entre 65,8 y 76,3%. El nivel de transcritos de los genes OR permanecieron constantes, mientras que se encontró una mayor acumulación de proteína OR en los genotipos amarillos. Asimismo, se observó una sobreexpresión de 3,7 veces del gen PSY1 y una disminución de 4,7 y 1,6 veces para NCED y BCH, respectivamente, lo cual podría relacionarse con un posible mecanismo de atenuación del catabolismo del β-caroteno promovido por OR. Mientras que se encontraron diferencias significativas (p˂0.05) en los genotipos amarillos en comparación con el blanco para el contenido de carotenos, proteína OR y expresión génica de PSY1 y NCED, el gen BCH presentó diferencias significativas solo en uno de los genotipos amarillos. Los resultados obtenidos invitan a futuras investigaciones enfocadas al mejoramiento del contenido de carotenoides en la yuca.
Uso de nanopartículas de óxido de cinc como control de Omphalia flavida, agente causal de “la gotera”; enfermedad del cafeto (Coffea arábica L)
(2021-01-18) Arciniegas Grijalba, Paola Andrea; Muñoz Florez, Jaime Eduardo; Guerra Sierra, Beatriz Elena; Mosquera Sánchez, Lyda Patricia; Grupo de Investigación en Diversidad Biológica
Since the 19th century, coffee has been the main agricultural export product in Colombia, guaranteeing an important contribution to the country's economic development. The disease called "The leak", caused by the fungus O. flavida (anamorphic phase of M. citricolor), occurs very frequently in coffee plants, whose main damage is defoliation. In the present study the in vitro characterization of the morphological and molecular variation of 16 and seven isolates of O. flavida, respectively; from four coffee producing municipalities in Cauca. Likewise, the in vitro pathogenicity of seven isolates in healthy coffee leaves of the Castillo® El Tambo Variety was determined, and finally the antifungal effect of ZnO-NPs was evaluated, specifically on two O. flavida isolates that presented a high level of pathogenicity. The results showed that the isolates were grouped into 4 morphotypes, according to the geographical area and the similarity of their morphological and cultural characteristics; accordingly, significant differences were found for the mycelial growth rate index (IVCM) except between the El Tambo and Bolívar isolates and (P = 0.351), there was no significant difference for the percentage of gems among the isolates evaluated by municipality (P=0.355), the vegetative and reproductive structures presented typical characteristics of the fungus, in addition significant differences were observed for the diameter of the head for both La Sierra and Caloto (P = 0.026), isolates, there were no differences in the length of the total pedicel of the gem for those isolates (P = 0.835) and there were differences in the total length of the gem for El Tambo and Caloto (P = 0.001) isolates. The high percentage of identity and the general BLASTn results indicated that the isolates would correspond to O. flavida. Regarding the evaluation of pathogenicity, the morphotypes of El Tambo and La Sierra had the highest levels of pathogenicity. The NPs based on ZnO showed an antifungal activity on the isolates that presented the highest levels of pathogenicity, the most efficient treatment was with 12 mmol.L
Edición genética de la variedad de caña UFCP 82-1655 para inactivar el GEN BU1 y modificar la función del gen ALS mediante CRISPR/CAS9
(2019-11-19) Franco Arango, Claudia Marcela; López Gerena, Jershon; López López, Karina; Cenicaña
Genome editing is a technique used to accurately and efficiently modify the DNA within a cell. Since 2012, the CRISPR/Cas system has been used for gene editing (adding, interrupting or changing specific gene sequences) and for gene regulation in several species. For this investigation, this methodology was used to cause the functional elimination of the BU1 gene responsible for the leaf angle in sugarcane and to introduce a modification of the ALS gene to confer resistance to herbicides. To test the sugarcane gene editing system, two vectors were designed one for the BU1 gene and one for the ALS + BU1 genes, which were bombardment with a genetic gun in embryogenic calli of the UFCP 82-1655 sugarcane variety. After the bombardment, the tissue was selected with geneticin (20mg/L), the plants that survived were subjected to molecular tests using PCR, TaqMan assay and restriction enzymes. After selection with geneticin, 89 plants containing the plasmid with BU1 and 98 plants for the plasmid ALS + BU1 survived, after the molecular evaluation of these plants, the modification or insertion of the ALS gene in two plants (events ALS107 and ALS111) was found, these plants presented nucleotide T at position 653, while none of the plants turned out to be edited for the BU1 gene.
Diversidad genética de bananos y bananitos con microsatélites fluorescentes
(2017-05-16) Gutierrez Salamanca, Madeleine Lieset; Muñoz Florez, Jaime Eduardo; Caicedo Arana, Alvaro; Universidad Nacional sede palmira
Banana (Musa spp.) its fundamental to the economy of developing countries, including our country. Because of this reasons, the characterization of musaceas genetic diversity is essential to the management and exploitation of its genetic resources. In the current study 99 accessions from the collection of Musa spp. that are part of the germplasm bank of the Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (AGROSAVIA, Palmira, Valle del Cauca), were evaluated by twelve fluorescent microsatellite molecular markers (SSR). A total of 206 alleles were identified, with a polymorphic information content (PIC) average of 0.106 and a marker index (IM) average of 1.377, indicating the presence of polymorphic and informative markers. The expected heterozygocity and number of alleles were superior in banana and ornamentals (He=0.836–Na=14.1 y He=0.848–Na=8.5, respectively), while bananitos presented inferior values (He=0.569–Na=6.25). The dissimilarity analysis allowed to identify possible duplicate accessions, given its identical genetic profile as: NATU08, NATU09, SABO03 y SABO01. Cluster and structure analysis identified three highly differentiated population groups, one formatted by bananitos, and the other two by banana of commercial cultivars and banana with wild characteristics plus ornamental ones. In conclusion, the collection presents a high genetic diversity mainly in the banana and ornamentals and in smaller amounts in bananitos; likewise, it is divided into discrete populations with high identity and low gene flow.

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