Scielo RSS <![CDATA[Agrociencia]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1405-319520120004&lang=pt vol. 46 num. 4 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Evapotranspiration estimate of castor bean (<i>Ricinus communis</i> L.) cv. BRS Energía irrigated with different saline water levels</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En el Instituto Federal del estado de Bahía, ciudad de Senhor do Bonfim, al nordeste del Brasil se realizó un estudio de verificación de estrés salino del arbusto ricino (Ricinus communis L.), cv. BRS Energía. Esta planta se cultiva normalmente en secano, característica importante para la agricultura familiar del campesino de esta región típicamente semiárida, y fue elegida porque es una fuente de materia prima para la extracción de biodiesel. El ciclo promedio de crecimiento de esta variedad es de 120 d. Las plantas fueron cultivadas en lisímetros de drenaje y regadas con agua con siete niveles de salinidad (conductividad eléctrica, ECa): 0.12 (testigo), 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4.0 y 4.8 dS m-1 , y se cuantificó el agua absorbida y la evapotranspiración. El experimento comenzó en septiembre de 2008 y finalizó 79 d después de la germinación (DDG). El diseño experimental fue completamente al azar con tres repeticiones y 21 unidades experimentales. Los análisis de los datos se efectuaron con el programa SISVAR (p≤0.05). Hubo una influencia gradual en la absorción de agua por las plantas de acuerdo con el nivel salino; así, la mayor absorción (2134.67 L) fue con el tratamiento con menor ECa y la menor (1051.12 L) con el tratamiento con mayor ECa, en todo el período del estudio.<hr/>In the Federal Institute of Bahía State, City of Senhor do Bonfim, northeastern Brazil, it was conducted a study of verification of saline stress of the shrubby castor bean (Ricinus communis L.) cv. BRS Energía. This plant usually grows in rainfed agriculture, an important characteristic for family small farmers in this typically semiarid region, and was chosen because it is a source of raw material for extraction of biodiesel. The average growth cycle of this variety is 120 d. Plants were grown in drainage lysimeters and irrigated with water with seven levels of salinity (electrical conductivity, ECa): 0.12 (control), 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4.0 and 4.8 dS m-1 , to quantify the absorbed water and evapotranspiration (ET). The experiment began in September 2008, and ended at 79 d after germination (DAG). A completely randomized design was used with three replicates and 21 experimental units. Data analysis was performed using the program SISVAR (p≤0.05). There was a gradual influence on water absorption by plants according to the saline level; thus, the higher absorption (2134.67 L) was with the treatment with lower ECa and the lowest (1051.12 L) with treatment with higher ECa, throughout the study period. <![CDATA[<b>QTLs associated to carotene content in maize leaves (<i>Zea mays</i> L.)</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Los carotenos son pigmentos antioxidantes que captan fotones del espectro de luz visible y protegen a los tejidos de las plantas contra la foto-oxidación, lo cual está relacionado con la tasa fotosintética y rendimiento de los cultivos. La biosín-tesis de los carotenos ocurre dentro de los plástidos, donde se sintetizan a partir de la vía mevalónica independiente, con la participación de más de 10 enzimas y un número de factores aún no definidos. Con el objetivo de identificar regiones cromosómicas de maíz (Zea mays L.) asociadas al contenido de carotenos, se midió el contenido de estos compuestos en hojas de 200 líneas endogámicas recombinantes de maíz, provenientes de la cruza B73×Mo17, sembradas en Irapuato, México, en el ciclo primavera-verano 2009. Los QTLs localizados se asociaron a los siguientes compuestos: luteína, α-caroteno, β-caroteno, β-criptoxantina y zeaxantina. El caroteno presente en mayor cantidad en las hojas fue β-caroteno (80 % del total) y el menor β-criptoxantina (0.2 %). En los cromosomas 1, 2, 4, 5, 6 y 8, se detectaron 21 QTLs significativos. En el bin 1.07 se localizó un QTL altamente significativo (p≤0.001) con valor aditivo alto para luteína (-89.16 µg g-1 PMS, r²≅0.07), α-caroteno (-25.41 µg g-1 PMS, r²≅ 0.07) y β-caroteno (-674.98 µg g-1 PMS, r²≅0.09). Un QTL de β-criptoxantina en el cromosoma 8 fue detectado mediante el marcador psy2 que es parálogo de la enzima fitoteno sintasa, y otro QTL coincidió con un QTL evaluado para ácido abscísico, relacionado al gen caroteno dioxigenasa. Se infere que en el genoma de maíz existen factores aún no identificados relacionados al contenido de carotenos en hojas verdes, y los QTLs identificados en este estudio podrían ayudar a encontrar nuevos genes o factores que determinan el contenido de carotenos en hojas de maíz.<hr/>Carotenoids are antioxidant pigments that capture photons from the visible spectrum and protect plant tissues against photo-oxidation, which is related to photosynthesis rate and crop yield. Biosynthesis of carotenoids occurs in plastids, where they are synthesized via the mevalonate-independent pathway, whit more than 10 enzymes and an unknown number of factors are involved. In order to identify chromosome regions of maize (Zea mays L.) associated with carotene content, carotenoids were measured in leaves from 200 maize recombinant inbred lines (RILs), developed from a B73×Mo17 cross and grown in Irapuato, México, during the 2009 spring/summer cycle. Quantitative trait loci (QTLs) found were associated with the following compounds: lutein, α-carotene, β-carotene, β-cryptoxanthin and zeaxanthin. β-carotene (80% of total) was the carotene present in the highest amount in the leaves and β-cryptoxanthin (0.2%) was the lowest. Twenty-one significant QTLs were located in chromosomes 1, 2, 4, 5, 6 and 8. A highly significant QTL (p≤0.001) was located in bin 1.07 with a high additive value for lutein (-89.16 µg g-1 DW, r² ≅0.07 ), α-carotene (-25.41 µg g-1 DW, r² ≅0.07 ) and β-carotene (-674.98 µg g-1 DW, r² ≅0.09 ). A β-cryptoxanthin QTL was located in chromosome 8 using the psy2 marker which is a palarog gene to the phytoene synthase enzyme; another QTL coincided with an abscisic acid QTL related to the carotene dioxygenase gene. It is inferred that in the maize genome there are unknown factors related to carotene content in green leaves, and the QTLs located in this study could help to identify new genes or factors that determine the carotenoid content in maize leaves. <![CDATA[<b>Effect of pH and clarified ruminal fluid on the stability of an exogenous fibrolityc enzyme product</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Las enzimas fibrolíticas exógenas no son sintetizadas por los microorganismos ruminales, por lo cual se adicionan al alimento para aumentar la degradación de la fibra. El objetivo de este estudio fue evaluar in vitro la actividad xilanasa, celulasa y lacasa, así como la estabilidad enzimática de xilanasas y celulasas de un producto enzimático fibrolítico (Fibrozyme, Alltech, Inc.). El diseño experimental fue completamente al azar y los tratamientos fueron: amortiguador pH 6.0, amortiguador pH 7.0 y líquido ruminal clarificado pH 6.5. Los datos se analizaron con mediciones repetidas en el tiempo, mediante el procedimiento Mixto de SAS y la prueba de Tukey (p≤0.05). El producto enzimático exógeno contenía xilanasas 292 UI g-1 y celulasas 36 UI g-1, sin actividad de lacasas. En amortiguador con pH 6 las celulasas fueron más estables que las xilanasas, y ambas enzimas mostraron actividad hasta las 46 h. Las constantes de velocidad de inactivación enzimática (k) fueron -0.054 h-1 en xilanasas y -0.008 h-1 en celulasas, y los tiempos de vida media (t½) 12.8 y 87.7 h. En amortiguador pH 7 las celulasas se mantuvieron más estables y las xilanasas perdieron su actividad a las 32 h; los valores de k fueron -0.07 h-1 y - 0.009 h-1 , y de t½ 9.9 y 77 h para xilanasas y celulasas. En el medio con líquido ruminal clarificado, las celulasas mantuvieron más estable su actividad y las xilanasas la perdieron en 4 h (k=-1.815 h-1 y -0.026 h-1; t½ - 0.38 y 26.87 h para xilanasas y celulasas). Se concluye que in vitro, el pH y las enzimas contenidas en el líquido ruminal clarificado afectan la estabilidad del producto enzimático fibrolítico exógeno.<hr/>Exogenous fibrolytic enzymes are not synthesized by the ruminal microorganisms, so they are added to feed in order to increase fiber degradation. The objective of this study was to evaluate in vitro xilanase, cellulose and laccase activity, as well as xylanase and cellulose enzymatic stability of an enzymatic fibrolytic product (Fibrozyme Alltech, Inc.). The experimental design was completely randomized and treatments were: buffer pH 6.0, buffer pH 7.0 and clarified ruminal fluid pH 6.5. Data were analyzed using the SAS Mixed procedure and the Tukey test (p≤0.05). The exogenous enzyme product contained 292 IU xylanase g-1 and 36 IU cellulase g-1 , without laccase activity. In buffer with pH 6 cellulases were more stable than the xylanases, and both enzymes showed activity until 46 h. The speed constants of enzymatic inactivation (k) were - 0.054 h-1 in xylanases and -0.008 h-1 in cellulases, and half life time (t½) of 12.8 and 87.7 h. In buffer pH 7 cellulases remained more stable and the xylanases lost their activity at 32 h; values of k were -0.07 h-1 and - 0.009 h-1, and t½ of 9.9 and 77 h for xylanases and cellulases. In the medium with clarified ruminal fluid, cellulases maintained more stable their activity and xylanases lost it in 4 h (k-1.815 h-1 and -0.026 h-1; t½=0.38 and 26.87 h for xylanases and cellulases). It is concluded that in vitro pH and enzymes contained in the clarified ruminal fluid affect the stability of the exogenous fibrolytic enzyme product. <![CDATA[<b>Enviromental regulations and impact of manure generated by livestock operations in some american countries</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El estiércol generado en los sistemas ganaderos puede provocar impactos ambientales negativos si no existe un control en el almacenamiento, el transporte o la aplicación, debido a la emisión de gases contaminantes hacia la atmósfera, y la acumulación de micro y macro nutrientes en el suelo y en los cuerpos hídricos superficiales. En EE.UU. hay legislaciones específicas para el manejo y el depósito de excretas animales que impacten cuerpos de agua, suelo y atmósfera, las cuales son supervisadas y certificadas por la agencia de protección ambiental (EPA). En Canadá las regulaciones para manejo y depósito de excretas animales no son menos rigurosas. En Argentina, Chile, Colombia y México, la regulación y vigilancia gubernamental sobre el uso y manejo de excretas animales es escasa y confusa, ya que sólo se especifican ciertas normas sobre descargas de contaminantes al agua, restando importancia a las emisiones a la atmósfera y suelo, y sin especificaciones claras relacionadas con excretas de ganado.<hr/>Manure generated by livestock operations can cause negative impacts on the environment if there is no control of its storage, transport or application. Manure emits greenhouse gases into the atmosphere, and micro and macro nutrients accumulate in soil and bodies of surface water. Today, in the USA specific legislation exists for management and deposition of animal excreta that impact bodies of water, the soil and the atmosphere, which is supervised and certified by the Environmental Protection Agency (EPA). In Canada the regulations for management and deposition of animal manure are no less rigorous. In Argentina, Chile, Colombia and México regulation and government vigilance of the use and management of animal mature is scarce and confusing, specifying only certain norms for discharges of pollutants into water, while giving less importance to emissions into the atmosphere and soil, and there are no clear specifications related to animal manure. <![CDATA[<b>Mesenchymal stem cells</b>: <b>biology, characterization and future applications to animal health and livestock production. Part I</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Las células troncales mesenquimales poseen características que las convierten en un modelo único para la investigación en el área biomédica. Su empleo como herramienta biotecnológica permite soluciones innovadoras a problemas de salud en humanos y animales. Estas células se caracterizan por una alta capacidad proliferativa siendo viables por periodos prolongados y por su multipotencialidad al diferenciarse a diversos linajes celulares, radicando en ello su valor para la ingeniería y reparación de tejidos, tratamiento de enfermedades y manipulación de la diferenciación celular, e incluso la producción animal. El presente ensayo abarca aspectos básicos de su biología y caracterización en las especies domésticas, enfatizando la necesidad de homogenizar los criterios que permitirían caracterizar estas células en las especies pecuarias y sus posibles aplicaciones en salud y producción pecuaria.<hr/>Mesenchymal stem cells have characteristics that make them a unique model for research in the biomedical area. Its use as a biotechnological tool allows for innovative solutions for health problems in humans and animals. These cells are characterized by a high proliferative capacity of being viable for long periods and for their multipotent capacity to differentiate into a wide variety of cell lineages, having in it their value for tissue engineering and repair, treatment of diseases and manipulation of cell differentiation and even animal production. This paper covers basic aspects of their biology and characterization in domestic species emphasizing the need to homogenize the criteria that would allow to characterize these cells in the livestock species and their possible applications in health and livestock production. <![CDATA[<b>Global sensitivity analysis of a greenhouse lettuce (<i>Lactuca sativa</i> L.) crop model</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El análisis de sensibilidad de un modelo matemático es relevante ya que permite determinar como la incertidumbre de las salidas del modelo puede ser asignada a sus variables de entrada. Hasta ahora se aplican métodos locales basados en el cálculo de derivadas parciales para modelos de cultivos en invernadero. Sin embargo, la limitante principal del análisis de sensibilidad local es que proporciona información únicamente en el punto base donde las derivadas son calculadas, sin tomar en cuenta el resto del intervalo de variación de los factores de entrada. Para superar estas limitaciones se desarrollan enfoques de análisis de sensibilidad global como gráficas de dispersión, coeficientes de regresión estandarizados, métodos basados en el cálculo de varianzas, la prueba de efectos elementales y el filtrado de Monte Carlo. En el presente estudio se desarrolló un análisis de sensibilidad global basado en varianzas a un modelo de crecimiento para lechugas (Lactuca sativa L.) cultivadas en invernadero. Primero se definieron las funciones de densidad de probabilidad para todos los parámetros del modelo. Después se desarrollaron 5000 simulaciones Monte Carlo con el método ampliado de Fourier (FAST) para calcular los índices de sensibilidad de primer orden, y los de orden total. Con el método de Sobol se usaron 3000 simulaciones Monte Carlo para calcular ambos índices de sensibilidad. El programa Simlab (versión 3.2) se usó para el análisis de sensibilidad y Matlab para realizar todas las simulaciones. Tanto el método FAST como el de Sobol permitieron determinar que los parámetros más importantes para la biomasa seca total del modelo son el coeficiente de conductancia foliar de CO2 (σ), el coeficiente de eficiencia fotosintética (ε), la temperatura de tefetencia (T*), la presión osmótica de las vacuolas (πv) y el coeficiente de respiración de mantenimiento (k).<hr/>Sensitivity analysis of a mathematical model is relevant, since it determines how the uncertainty of the model outputs can be assigned to its variables of input. So far local methods are applied based on the calculation of partial derivatives for models of greenhouse crops. However, the main drawback of the local sensitivity analysis is that it provides information only at the base point where the derivatives are calculated, without taking into account the rest of the interval of variation of input factors. To overcome these limitations, approaches of global sensitivity analysis are being developed such as scatter plots, standardized regression coefficients, methods based on the calculation of variances, the test of elementary effects and Monte Carlo filtering. In the present study, a global sensitivity analysis was performed based on variances to a greenhouse lettuce crop (Lactuca sativa L.) growth model. First, probability density functions were defined for all model parameters. Then, 5000 Monte Carlo simulations were developed by the Fourier amplitude sensitivity test (FAST) method to calculate the first-order sensitivity indices and those of total order. With Sobol's method 3000 Monte Carlo simulations were used to calculate both sensitivity indices. The Simlab program (version 3.2) was used for sensitivity analysis and Matlab to perform all simulations. Both the FAST and Sobol method allowed to determine that the most important parameters for total dry biomass of the model are the leaf conductance coefficient of CO2 (σ), photosynthetic efficiency coefficient (ε), the reference temperature (T*), the osmotic pressure of the vacuoles (πv) and the maintenance respiration coefficient (k). <![CDATA[<b>Phenological prediction models for white corn (<i>Zea mays</i> L.) and fall armyworm (<i>Spodoptera frugiperda</i> J.E. Smith)</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Las pérdidas de producción de maíz en el mundo, atribuidas a plagas y enfermedades, representan alrededor de 31 % en la agricultura y la principal plaga es el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda J. E. Smith). El objetivo del presente estudio fue desarrollar y evaluar modelos fenológicos para maíz blanco y gusano cogollero que permitan establecer una estrategia de prevención del daño en el cultivo. Para determinar las temperaturas umbrales en cada etapa de desarrollo del gusano cogollero se usó una cámara bioclimática y un diseño experimental de un factor (temperatura) totalmente al azar, con 8, 10, 27, 38 y 40 °C. Se ajustaron polinomios de segundo grado para la tasa de desarrollo en función de la temperatura y matemáticamente se determinaron las siguientes temperaturas umbrales mínima y máxima: 8.7 y 39.8 °C. Para estudiar el desarrollo fenológico del cultivo y la plaga se establecieron dos parcelas experimentales con maíz blanco (Pioneer 30P49®) en el Valle de Culiacán, Sinaloa, México, una en el ciclo 2008-2009 y la otra en el ciclo 2009-2010. Ambas parcelas recibieron el mismo manejo, sin control de plagas y enfermedades, y se registraron las etapas fenológicas del cultivo y la plaga. Desde la fecha de siembra, las temperaturas diarias se registraron en una estación meteorológica instalada en cada parcela. Las etapas del cultivo y la plaga contra los grados días acumulados se ajustaron con polinomios de tercer grado (R²>95 %). Estos modelos se analizaron conjuntamente para determinar las etapas fenológicas (del cultivo y la plaga) donde la plaga puede dañar al cultivo.<hr/>The loss of maize production in the world, attributed to pests and diseases, represents about 31 % in agriculture. and the main pest is the fall armyworm (Spodoptera frugiperda J. E. Smith). The objective of this study was to develop and evaluate phenological models for white maize and fall armyworm required to produce a strategy to prevent crop damage. To determine the threshold temperatures at each stage of development of the fall armyworm a growth chamber and a completely randomized one factor (temperature) experimental design were used, with 8, 10, 27, 38 and 40 °C. Quadratic polynomials were adjusted for the rate of development in terms of temperature and the following minimum and maximum threshold temperatures were mathematically determined: 8.7 and 39.8 °C. To study the phenological development of the crop and pest, two experimental plots with white maize (Pioneer 30P49®) were established in the Valley of Culiacán, Sinaloa, Mexico; one in the 2008-2009 cycle and the other in that of 2009-2010. Both plots received the same agronomic management, without control of pests and diseases, and the phenological stages of the crop and pest were recorded. From the date of sowing, daily temperatures were recorded by a weather station installed at each plot. The stages of the crop and pest against accumulated degree days were adjusted by third-degree polynomials (R²> 95 %). These models were concurrently analyzed to determine the phenological stages (crop and pest) where the pest can cause crop damage. <![CDATA[<b>Collineartity and separated data in the logistic regression model</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952012000400008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La colinealidad y la falta de traslape en los datos son problemas que afectan la inferencia basada en el modelo de regresión logística. Mediante simulación se investigó como son afectados los estimadores que tratan la colinealidad (Ridge iterativo), la separación en los datos (de Firth, y de Rousseeuw y Christmann) o ambos problemas (de Shen y Gao). Estos estimadores se compararon considerando el número de condición escalado de la matriz de información estimada, el sesgo y el error cuadrático medio. En cada uno de los cuatro escenarios estudiados, formados al usar dos niveles de colinealidad y dos tamaños de muestra, se consideraron tres grados de traslape en los datos. Se encontró que los estimadores Ridge iterativo y de Shen y Gao tienen condicionamiento nulo, además el sesgo y el error cuadrático medio más pequeños. El grado de traslape y el nivel de colinealidad afectan fuertemente el sesgo y el error cuadrático medio de los estimadores de máxima verosimilitud, de Firth y de Rousseeuw y Christmann.<hr/>Collinearity and the lack of overlap in the data are problems that afect inference based on the logistic regression model. Simulation was used to investigate how the estimators that deal with collinearity (iterative Ridge) are afected, along with separation in the data (Firth's, and Rousseeuw and Christmann's) or both problems (Shen and Gao's). These estimators were compared considering the scaled condition number of the estimated information matrix, the bias and the mean squared error. In each one of the four scenarios studied, formed by using two levels of collinearity and two sample sizes, three degrees of overlap were considered in the data. It was found that iterative Ridge and Shen and Gao's estimators have null conditioning, as well as smaller bias and mean square error. The degree of overlap and the level of collinearity strongly afect the bias and mean square error of the maximum likelihood, Firth's and Rousseeuw and Christmann's estimators.