Scielo RSS <![CDATA[Agrociencia]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1405-319520140001&lang=en vol. 48 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Hydrological modelling of Mixteco River watershed in the State of Oaxaca, México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100001&lng=en&nrm=iso&tlng=en La cuenca del Río Mixteco en el estado de Oaxaca, México, presenta degradación fuerte de sus recursos naturales, suelo, agua y vegetación. El objetivo del presente estudio fue calibrar y validar el modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool), para usarse como herramienta de predicción mensual de la producción de biomasa, escurrimientos y sedimentos en la cuenca del Río Mixteco en Oaxaca, México. Los datos utilizados para la calibración y validación de modelo son del periodo de 1986 a 1990 y fueron obtenidos en la estación hidrométrica Maríscala; los tres primeros años se seleccionaron para la calibración y para la validación los dos años restantes. En la calibración de biomasa el coeficiente de determinación (R²) fue 0.72. Para la producción de sedimentos sólo se realizó calibración pero no validación, debido a la disponibilidad limitada de sedimentos medidos en la estación hidrométrica. En la calibración de sedimentos R² fue 0.71 y la pendiente de la recta de los valores medidos contra los simulados fue 1.18. En la calibración de producción de escurrimientos el R² anual fue 0.94 y R² mensual 0.83; en la validación de la misma variable R² anual fue 0.93 y R² mensual fue 0.82.<hr/>Mixteco river basin in the state of Oaxaca, México, has a strong degradation of its natural resources, soil, water and vegetation. The aim of this study was to calibrate and validate the hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool), to serve as a tool for predicting biomass production, runoff and sediment on a monthly basis in the Mixteco river basin in Oaxaca, México. The data used for the model's calibration and validation are from the period 1986 to 1990 and were obtained from the hydrometric station Mariscala; the first three years were selected for calibration and the remaining two years for validation. In biomass calibration the coefficient of determination (R²) was 0.72. For sediment yield only calibration was performed but not validation due to the limited availability of sediments measured at the gaging station. In the calibration of sediments, R² was 0.71 and the slope of the line of the values measured against the simulated was 1.18. In the calibration of runoff production the annual R² was 0.94 and the monthly R² 0.83; in the validation of the same variable annual R² was 0.93 and monthly R² was 0.82. <![CDATA[<b>Assessment of DNA extraction methods from various maize (<i>Zea mays</i> L.) tissues for environmental GMO monitoring in Mexico</b>: <b>Part I: detection by end-point PCR</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100002&lng=en&nrm=iso&tlng=en In Mexico, regulations for growing genetically modified (GM) maize (Zea mays L.) plants have been enforced in order to prevent gene flow to native landraces and wild relatives. Field surveys are necessary and Mexican government agencies have the mandate to perform them. Because of their specificity, PCR-based methods are suitable for field monitoring of GM organisms but it is necessary to assess their performance, since they are greatly influenced by the DNA preparation quality inherent to the extraction method. In this study, genomic DNA was extracted from various maize tissues (e.g. pollen, leaves, spikelets and grains) using five different commercial purification protocols. DNA quality was analyzed spectrophotometrically, by gel electrophoresis, and as a substrate for end-point PCR. Results showed that highly amplifiable DNA, rather than high extraction yields, is needed for a consistent analysis. Criteria to evaluate DNA purity, such as absorbance, do not necessarily reflect an adequate amplification capability, resulting in a non-reliable GM organism detection. In conclusion, silica DNA-binding membranes yielded the most suitable DNA preparations for end-point PCR analyses of different GM maize tissues.<hr/>En México se han implementado reglamentaciones para el cultivo de plantas de maíz (Zea mays L.) genéticamente modificadas (GM) con el fin de evitar el flujo de genes a razas nativas y especies silvestres. Los estudios de campo son necesarios y las agencias del gobierno mexicano tienen el mandato para realizarlos. Debido a su especificidad, los métodos basados en la PCR son adecuados para la vigilancia en campo de organismos GM, pero es necesario evaluar su desempeño, ya que están muy influenciados por la calidad de la preparación de ADN inherente al método de extracción. En este estudio se usaron cinco protocolos comerciales diferentes para extraer y purificar ADN genómico de varios tejidos de maíz (por ejemplo, polen, hojas, espiguillas y granos). La calidad del ADN se analizó por espectrofotometría, por electroforesis en gel, y como un sustrato para PCR punto final. Los resultados mostraron que se necesita ADN altamente amplificable, en lugar de altos rendimientos de extracción, para un análisis consistente. Los criterios para evaluar la pureza del ADN, como la absorbancia, no necesariamente reflejan una capacidad de amplificación adecuada, lo que resulta en una detección no fiable de un organismo GM. En conclusión, las membranas de sílica de unión de ADN dieron las preparaciones de ADN más adecuadas para los análisis de PCR punto final de diferentes tejidos de maíz GM. <![CDATA[<b>Assessment of DNA extraction methods from GMO analysis for grain monitoring in Mexico</b>: <b>Part II: quantification by real-time PCR</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100003&lng=en&nrm=iso&tlng=en Because of their specificity and high throughput, real-time PCR-based methods are suitable for the monitoring of genetically modified (GM) organisms at field level or in the grain trade, in order to comply with federal regulations on biosafety. In the first part of this study, DNA extracted from different maize (Zea mays L.) tissues using several commercial purification protocols available in Mexico were evaluated in terms of DNA quality as substrates for end-point PCR. In this second part, DNA preparations obtained from grain, by means of the same commercial protocols, were tested in quantitative PCR (qPCR), using TaqMan and SYBR Green protocols. Linear dynamic range, amplification efficiency and method accuracy were assessed using recommended qPCR criteria for validation purposes. Results showed that the chemical complexity of plant tissues, such as grains, require an efficient purification protocol for consistent and reliable PCR quantification. The ratio A260/280 and DNA visualization in agarose gels are recommended as preliminary -but not exclusive- criteria of DNA quality because DNA amplification capability is not evinced with these procedures. Two of the methods tested yielded good-quality DNA as revealed by the linear dynamic range analysis. The third method analyzed rendered inaccurate results due to the presence of grain endogenous PCR inhibitors that did not allow a proper DNA quantification. As conclusion, TaqMan chemistry showed to be more sensitive to the presence of impurities than SYBR Green, even though amplification could be achieved in the latter, quantification may not be accurate. Silica DNA-binding membranes yield the most suitable DNA preparations for PCR quantification of GM maize grains.<hr/>Por su especificidad y alta capacidad de procesamiento, los métodos basados en PCR en tiempo real son adecuados para el monitoreo de los organismos genéticamente modificados (GM) en el campo o en el comercio de granos, para cumplir con las regulaciones federales sobre bioseguridad. En la primera parte de este estudio, el ADN extraído de diferentes tejidos de maíz (Zea mays L.) mediante varios protocolos de purificación comerciales disponibles en México, se evaluó en términos de calidad como sustrato molde para PCR en punto final. En esta segunda parte, las preparaciones de ADN obtenidas de granos, por medio de los mismos protocolos comerciales, se probaron en PCR cuantitativa (qPCR) usando las técnicas TaqMan y SYBR Green. El rango dinámico lineal, la eficiencia de amplificación y la precisión se evaluaron usando criterios qPCR recomendados para validación. Los resultados mostraron que la complejidad química de los tejidos vegetales, como los granos, requiere un protocolo de purificación eficaz para la cuantificación consistente y confiable por PCR. La relación A260/280 y el análisis del ADN en geles de agarosa se recomiendan como criterios preliminares -pero no exclusivos- de la calidad del ADN porque la capacidad de amplificación del ADN no se evidencia con estos procedimientos. Dos de los métodos probados produjeron ADN de buena calidad como lo revela el análisis de rango dinámico lineal. El tercer método analizado dio resultados inexactos debido a la presencia de inhibidores de la PCR endógenos de los granos que impidieron una cuantificación adecuada del ADN. Como conclusión, la química TaqMan mostró ser más susceptible a la presencia de impurezas que SYBR Green, a pesar de que la amplificación podría lograrse con esta última, la cuantificación puede ser inexacta. Las membranas de unión al ADN de sílica generaron las preparaciones de ADN más adecuadas para la cuantificación por PCR de los granos de maíz GM. <![CDATA[<b>Polymorphisms of bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and its relation to lambing type in the Pelibuey ewe</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100004&lng=en&nrm=iso&tlng=en La proteína 15 morfogénica ósea (BMP15), también conocida como factor 9B de crecimiento y diferenciación (GDF9B), es miembro de la superfamilia de factores β de crecimiento (TGFβ) y su expresión en el ovocito es esencial para el desarrollo y crecimiento folicular. Polimorfismos en el gen BMP15 están asociados con el aumento de tasa ovulatoria o prolificidad en algunas razas de ovinos. Los objetivos del presente estudio fueron determinar los polimorfismos FecX G, FecX L y FecX H con una mutación de una sola base (SNP) en el gen BMP15, y estimar la asociación de los tres polimorfismos con el tipo de parto en ovejas Pelibuey. En 253 ovejas Pelibuey adultas en edad reproductiva se tomaron muestras sanguíneas de la vena yugular para determinar los SNPs, de acuerdo con la mejor aptitud de producción probable (MPPA) de prolificidad. Mediante la técnica tetraprimer ARMS-PCR (Amplification Refractory Mutation System-Polymerase Chain Reaction), se determinaron por primera vez los polimorfismos en las ovejas Pelibuey. De las 253 ovejas se usaron 1050 partos, donde los genotipos homocigoto silvestre (CC) y mutado (TT) del polimorfismo FecX G con 45% y 43%, respectivamente, y el homocigoto silvestre (GG) y mutado (AA) del polimorfismo FecX L con 66 % y 29%, respectivamente, se asociaron con un número mayor de partos dobles (p≤0.01). En el polimorfismo FecX H sólo se encontró el genotipo CC con 52% de parto doble (p≤0.01). En conclusión, los polimorfismos FecX G y FecX L del gen BMP15 fueron determinados por primera vez en ovejas Pelibuey, y están asociados con un número mayor de tipo de parto doble.<hr/>Bone Morphogenetic Protein 15 (BMP15), also known as Growth and Differentiation Factor 9B (GDF9B), is a member of the superfamily of Transforming Growth Factor β (TGFβ) and it expression in the oocyte is essential for follicular development and growth. Polymorphisms in the BMP15 gene are associated to the increase in ovulation rate or prolificacy in some sheep breeds. The objectives of this study were to determine the FecX G, FecX L and FecX H polymorphisms with a mutation of a single base (SNP- single nucleotide polymorphisms) on the BMP15 gene, and to estimate the association of the three polymorphisms with the lambing type in Pelibuey sheep. Blood samples were taken from the jugular vein of 253 adult Pelibuey ewes in reproductive age to determine the SNPs, according to the most probable producing ability (MPPA) in prolificacy. Through the tetraprimer ARMS-PCR technique (Amplification Refractory Mutation System-Polymerase Chain Reaction), the polymorphisms were determined for the first time in Pelibuey sheep. Of the 253 ewes, 1050 births were used, where the wild (CC) and mutated (TT) homozygous genotypes of polymorphism FecX G with 45% and 43%, respectively, and the wild (GG) and mutated (AA) homozygous genotype of polymorphism FecX L with 66% and 29%, respectively, were associated to a higher number of double lambing (p≤0.01). In polymorphism FecX H only CC genotype was found, with 52% double lambing (p≤0.01). In conclusion, polymorphisms FecX G and FecX L of the BMP15 gene were determined for the first time in Pelibuey ewes, and they are associated to a higher number of double lambing. <![CDATA[<b>Computer program to analyze the water dynamics in subsurface agricultural drainage systems</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100005&lng=en&nrm=iso&tlng=en El análisis del drenaje agrícola requiere una herramienta computacional que facilite a un usuario describir los cambios del manto freático somero y del flujo de drenaje considerando las propiedades del suelo, las características físicas y disposición espacial de los drenes y las tasas verticales de recarga o descarga del acuífero (infiltración o evapotranspiración). En este estudio se desarrolló el programa de cómputo con interfaz gráfica llamado DRENAS que simula el funcionamiento hidráulico de sistemas de drenaje subterráneos; su módulo de cálculo principal contiene una solución numérica de la ecuación de Boussinesq unidimensional para acuíferos libres, considerando el coeficiente de almacenamiento del acuífero una función de la carga hidráulica y representando la recarga vertical como función del tiempo. En este módulo se pueden emplear relaciones no lineales entre el flujo de drenaje y la carga hidráulica sobre el dren, llamadas condiciones de frontera de radiación fractal y radiación convexa. El programa fue complementado incluyendo una base con información de propiedades de suelos y con un módulo de cálculo con soluciones analíticas simplificadas para el drenaje agrícola. El módulo de la solución numérica se validó, primero, comparando sus resultados con los obtenidos al aplicar la solución analítica para régimen transitorio que se deriva asumiendo condiciones de frontera de radiación lineal y considerando constantes la transmisibilidad y el coeficiente de almacenamiento del acuífero libre; después fue validado considerando datos de lámina de agua drenada medidos en un sistema experimental. Ambas validaciones mostraron la capacidad del modelo para describir el cambio del manto freático y del volumen drenado para diferentes condiciones de diseño de drenes (diferencias máximas 0.025% y 0.48 cm, respectivamente). Por tanto, para el usuario los resultados de DRENAS son confiables conforme los escenarios que analice cumplan las hipótesis para las cuales fue desarrollado.<hr/>The analysis of agricultural drainage requires a computer tool to help a user describe the changes in the shallow water table and the drainage flow, taking into account soil properties, physical characteristics and spatial disposition of drains and the vertical rates of recharge or discharge of the aquifer (infiltration or evapotranspiration). In this study, the computer program with graphic interface called DRENAS was developed, which simulates the hydraulic functioning of subsurface drainage systems; its main calculation module has a numerical solution to the one-dimensional Boussinesq equation for unconfined aquifers, considering the storage coefficient of the aquifer as a function of the hydraulic head and representing the vertical recharge as a function of time. In this module, non-linear relationships between the drainage flow and the hydraulic head on the drain can be used, known as fractal radiation and convex radiation boundary conditions. The program was complemented by including a database with information about soil properties and a calculation module with simplified analytical solutions for agricultural drainage. The module of the numerical solution was validated, first, by comparing its results with those obtained when applying the analytical solution for the transitory regime that is derived by assuming linear radiation boundary conditions and considering the transmissivity and storage coefficient of the unconfined aquifer as constants; then, it was validated by considering data from drained water depth measured in an experimental system. Both validations showed the ability of the model to describe the change of the water table and the volume drained for different conditions of drain design (maximum differences 0.025% and 0.48 cm, respectively). Therefore, the user can assume that the results described by DRENAS are reliable, if the scenarios analyzed fulfill the hypothesis for which it was developed. <![CDATA[<b>Prediction of <i>Pinus patula</i> Schl. <i>et</i> Cham. timber yield through diameter distribution models</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100006&lng=en&nrm=iso&tlng=en La región de Zacualtipán, Hidalgo, México, se caracteriza por la presencia de rodales coetáneos de Pinus patula Schl. et Cham., una especie maderable de crecimiento rápido con valor económico y ecológico alto. Contar con herramientas silvícolas para predecir su crecimiento y rendimiento es un requisito fundamental para planificar su manejo sostenible. El objetivo de este estudio fue presentar dos sistemas de predicción del rendimiento maderable para P. patula con el enfoque de modelos de distribución en clases diamétricas. En su construcción se usaron datos dasométricos de 126 distribuciones diamétricas, derivadas de 42 parcelas permanentes de muestreo de 400 m², localizadas en el ejido La Mojonera, Municipio de Zacualtipán, Hidalgo. La distribución diamétrica del rodal se estimó mediante la función de densidad de probabilidad (fdp) Weibull (1951) con predicción de percentiles y con el método de distribución libre basado en percentiles. La comparación de medias con la prueba de Tukey (p≤0.05) para las predicciones de volumen total obtenidas con los dos sistemas de distribuciones diamétricas, indica que no hay diferencias significativas entre el volumen total predicho por ambos sistemas. Sin embargo, el sistema basado en la función de densidad de probabilidad Weibull es más sencillo de usar porque sus parámetros son dependientes del diámetro mínimo y del diámetro cuadrático del rodal, y requiere sólo la predicción de dos percentiles. Los modelos de distribución diamétrica presentados permiten estimar la estructura diamétrica de un rodal a medida que cambia su edad. Por tanto, se recomienda su uso como una herramienta de apoyo para planificar el manejo de los rodales de P. patula.<hr/>The region of Zacualtipán, Hidalgo, Mexico, is characterized by the presence of even-aged stands of Pinus patula Schl. et Cham., a fast-growing timber species with high economic and ecological value. Having forestry tools to predict its growth and yield is a fundamental requisite to plan its sustainable management. The objective of this study was to present two prediction systems for timber yield of P. patula stands with the diameter distribution models approach. In their construction, dasometric data from 126 diameter distributions were used, which were obtained from 42 permanent sampling plots of 400 m², located in the Ejido La Mojonera, municipality of Zacualtipán, Hidalgo. Stand diameter distribution was estimated through Weibull's probability density function (pdf) (1951) with percentile prediction and the free distribution method based on percentiles. The means comparison with Tukey test (p≤0.05), for total volume predictions obtained with the two diameter distribution systems, shows that there are no significant statistical differences between the total volume predicted by both systems. However, the system based on Weibull's probability density function is easier to use because its parameters are dependent on the stand's minimum diameter and quadratic mean diameter, and it requires the prediction of only two percentiles. The diameter distribution models presented allow estimating the diameter structure of a stand as it changes with stand age. Therefore, their use is recommended as a support tool for management plans of P. patula stands. <![CDATA[<b>Effect of wildfire and bark beetle damage on <i>Pinus patula</i> Schl. et Cham. mortality at Hidalgo, México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Los ecosistemas forestales son susceptibles a los incendios y sus efectos pueden ser variables según la intensidad y severidad del fuego, produciendo cambios en la vegetación y en la actividad biológica, y la infestación por insectos descortezadores es una de las consecuencias más importantes. El objetivo del estudio fue analizar mediante regresión logística, la colonización de insectos y la mortalidad de árboles de Pinus patula luego de un incendio en un área de regeneración, para lo cual se realizó seguimiento durante 16 meses en el municipio de Cuautepec de Hinojosa, estado de Hidaldo, México. Las variables evaluadas en los árboles fueron: porcentaje de chamuscado de la copa, porcentaje de la circunferencia del tronco con evidencias de entrada de descortezadores del género Ips, número de grumos de resina provocados por descortezadores del género Dendroctonus, evidencias de la colonización por barrenadores y si el árbol se encontraba vivo o muerto. El 99% de los insectos que colonizaron los árboles muertos por el incendio fueron los descortezadores secundarios Ips integer, I. bonanseai, I. cribricollis, Pseudips mexicanus y Pityophthorus sp. y un barrenador ambrosial, Gnathotrichus sp. En los árboles vivos después del incendio se observaron también evidencias de ataque de Dendroctonus valens y D. mexicanus. Hubo relación alta entre el daño por incendios y la presencia subsiguiente de insectos, más de 82% de los árboles chamuscados tuvieron evidencias de colonización, y sólo 6 % de los árboles sin daño fueron colonizados exitosamente. La mortalidad de los árboles aumenta con el porcentaje de chamuscado de copa, con la infestación por Dendroctonus e Ips: un árbol de 15 cm de diámetro y la mitad de la copa chamuscada tiene 4.5% de probabilidades de morir, la cual aumenta a 51% cuando se adiciona al modelo la infestación por descortezadores.<hr/>Forest ecosystems are susceptible to wildfires, whose effects may vary greatly depending on their intensity and severity, causing changes in vegetation and biological activity. Infestation of bark beetles is one of the major consequences. The objective of this study was to analyze insect colonization and Pinus patula mortality following a forest fire in a regeneration area using logistic regression. Follow-up lasted 16 months at the municipality of Cuautepec de Hinojosa, state of Hidalgo, México. The variables assessed on trees were percentage of scorched crown, percentage of trunk circumference with evidence of entry of bark beetles of the genus Ips, number of pitch tubes caused by insects of the genus Dendroctonus, evidence of colonization by wood borers, and whether the tree was alive or dead. Of the insects that colonized trees killed by the fire, 99% were secondary bark beetles: Ips integer, I. bonanseai, I. cribricollis, Pseudips mexicanus and Pityophthorus sp. One was an ambrosia beetle Gnathotrichus sp. In live trees after the forest fire, there was also evidence of attack by Dendroctonus valens and D. mexicanus. There was a strong relationship between fire damage and subsequent presence of insects; more than 82% of the scorched trees exhibited evidence of colonization, and only 6 % of undamaged trees were successfully colonized. Tree mortality increased with higher percentages of crown scorch, as did infestation by Dendroctonus and Ips: a tree 1 5 cm in diameter with half of its crown scorched has a 4.5% probability of dying, which increases to 51% when bark insect infestation is added to the model. <![CDATA[<b>Cultivating biodiversity</b>: <b>Stakeholders and strategies in the context of the new rural life in Spain</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952014000100008&lng=en&nrm=iso&tlng=en La recuperación de las variedades cultivadas locales es un ámbito de creciente interés, y en él están presentes diferentes actores sociales e instituciones con intereses y motivaciones distintas. Las iniciativas son un proceso de construcción de un nuevo estatus de relevancia social, al presentar a las variedades autóctonas como biodiversidad, un concepto y un problema a él asociado asumidos como cruciales a escala internacional. Igualmente, las variedades locales son objeto de un proceso de patrimonialización y utilización como imagen del territorio, igual que otros elementos de la cultura popular y la historia relacionados con lo idiosincrásico, lo vernáculo y lo natural. Todo ello se relaciona con las formas concretas de producir ruralidad y redefinir los territorios en las sociedades contemporáneas y dar contenido a las agendas políticas. Analizar los intereses y la actuación de distintos grupos implicados en este proceso es el objetivo principal de este estudio, fruto de dos proyectos de investigación realizados en el sur de España mediante un trabajo de campo antropológico que incluía observación participante y entrevistas. El proceso de recuperación de variedades locales es una manifestación de las diversas formas en que el medio rural vive el proceso de su reconfiguración, de resignificación de su cultura y revalorización de sus potenciales, hasta hace poco desacreditados e invisibilizados. Esta investigación muestra cómo son posibles alianzas entre diversos actores sociales para la defensa del medio rural, teniendo como campo de disputa y negociación a la biodiversidad, elemento clave para la pervivencia de la vida y uno de los activos principales de la sociedad rural para un nuevo contrato social con el campo.<hr/>The recovery of local varieties is an area of growing interest, in which different social actors and institutions with various interests and motivations are present. The initiatives consist of a process of building a new status of social relevance by introducing native varieties as biodiversity, a concept and a problem associated with it and assumed as crucial worldwide. Similarly, local varieties are subject to a process of patrimonialization and as image of the territory, like other elements of popular culture and history related to the idiosyncratic, the vernacular and the natural. All this is related to the specific ways of producing rurality and redefining territories in contemporary societies and fleshing out the political agendas. To analyze the interests and actions of different groups involved in this process is the main objective of this study, resulting from two research projects carried out in southern Spain through anthropological fieldwork, including participant observation and interviews. The recovery process of local varieties is a manifestation of the various ways in which the rural context undergoes a process of reconfiguration, of resignification of its culture and appreciation of its potential, which until recent times remained discredited and invisible. This research shows how it may be possible to create alliances between different stakeholders to defend the rural environment, having biodiversity as the field of dispute and negotiation; and conceived as a key factor for the survival of life and one of the main assets of rural society for a new social contract with the rural sector.