Acta Agronómica

Genetic variability of cassava grown by small farmers in the Caribbean Region of Colombia

Usando la técnica de marcadores moleculares, tipo microsatélites, se evaluó la variabilidad genética de 717 genotipos de yuca Manihot esculenta Crantz colectados en fincas de pequeños agricultores de la región Caribe de Colombia, en los departamentos de Atlántico, Magdalena, Córdoba y Sucre. Mediante el Análisis de Correspondencia Múltiple (ACM) se establecieron seis grupos genéticamente diferentes, con un Gst bajo (0.18), lo cual indica que la variabilidad no se debe a diferencias entre los grupos sino a diferencias dentro de cada grupo. La diversidad genética encontrada fue alta (H T: 0.61692).

Using molecular microsatellites analysis, the genetic diversity of 717 cassava genotypes from small formers in the Caribbean region of Colombia was assessed. Six genetically distinct groups was established, with a low Gst (0.18), indicating that the variability was not due to differences between groups but within each group. The genetic diversity was high (Ht: 0.61692).

Meiotic behavior of lulo species, Solanum sp

Se realizó un análisis del comportamiento meiótico de las especies de lulo S. hirtum, S. quitoense y S. sessiliflorum, siguiendo la metodología convencional para los estudios de microsporogénesis. Se tomaron botones florales en diferentes estados de desarrollo, fijándolos por 24 horas en una solución de tres partes de etanol por una parte de ácido acético, saturada con trazas de cristales de cloruro férrico. Para la preparación de las placas se siguió la técnica de aplastamiento, se liberaron las células madres del grano de polen y finalmente se hicieron las observaciones bajo microscopía de luz. El análisis mostró que la meiosis se presenta en longitudes de antera que van desde los 2,79 mm hasta los 4,45 mm. La normalidad meiótica fue del 100%, tanto para meiosis I, como para la meiosis II. El índice meiótico en las tres especies fue del 99,98% lo cual indica que son buenos parentales y que pueden utilizarse en programas de cruzamiento. Las tres especies evaluadas tienen igual número de cromosomas (2n=2X=24). La frecuencia de anormalidades durante el proceso meiótico fue baja para S. hirtum, y alta para S. quitoense; sin embargo, la viabilidad polínica fue de gran magnitud (91,2-97,3%).

An analysis of meiotic behavior of lulo species S. hirtum, S. quitoense and S. sessiliflorum, following the conventional methodology for studies of microsporogenesis was realized. Flower buds were taken at different stages of development, fixing them for 24 hours in a solution of three parts of ethanol per one part of acetic acid, saturated with traces of ferric chloride crystals. For the preparation of the slides following the technique of squash, releasing pollen mother cells and finally made the observations under light microscopy. The analysis showed that meiosis occurs in anther ranging from 2.79 to 4.45 mm. Meiotic normality was 100% for both meiosis I and II. The meiotic index in all three species was 99,98% indicating that they are good parental for use in crossbreeding programs. The three species have the same number of chromosomes (2n = 2x = 24). The frequency of abnormalities during the meiotic process was lower for S. hirtum, and high for S. quitoense, however, the pollen viability was of great magnitude (91.2-97.3%).

**Physiological response of tomato seeds Solanum lycopersicum L var Unapal-Maravilla and pepper seed Capsicum annuum L var Unapal-Serrano to criopreservation**

En el laboratorio de Fisiología de la Universidad Nacional de Colombia y en los tanques para la crioconservación del Instituto Humboldt del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), ubicados en el municipio de Palmira, en diseños completamente al azar en arreglos factoriales con cuatro repeticiones para la prueba de germinación y dos para la prueba de emergencia, se evaluaron los efectos en la calidad fisiológica de las semillas de tomate Solanum lycopersicum L. var Unapal-Maravilla y pimentón Capsicum annuum L. var Unapal -Serrano, de cuatro rangos de contenido de humedad (10-12, 8-10, 6-8 y 2-4 %) sobre la respuesta a la crioconservación en nitrógeno líquido. Los resultados demostraron la alta calidad fisiológica inicial de las semillas y una reducción drástica del contenido de humedad en los primeros 120 minutos del secado; contenidos de humedad inferiores al 5% se obtuvieron después de 5 horas de exposición a sílica gel. En niveles de humedad inferiores al 9,9 % las semillas de tomate presentaron una reducción significativa en viabilidad y germinación. Las semillas de pimentón con un contenido de humedad de 2,6 % redujeron significativamente la germinación y la viabilidad. Con un congelamiento ultrarrápido de las semillas, a través de inmersión en nitrógeno líquido (NL) sin el uso de agentes crioprotectantes no se presentaron efectos sobre la germinación y la viabilidad.

To evaluate the effect of four levels of moisture content (10-12, 8-10, 6-8 and 2-4 %) and cryopreservation in liquid nitrogen (LN) on the physiological seed quality of tomato (Solanum lycopersicum L.) var Unapal-Maravilla and pepper, Capsicum annuum L., var Unapal-Serrano an experiment at the physiology lab and the cryopreservation lab of the Humboldt Institute of the International Center for Tropical Agricultural (CIAT) was carried out. A complete ramdom design with four replications for seed germination seed test and 2 replications for the seed emergence test was used. The results showed an initial high quality of seed and a drastic humidity content reduction during the first 120 minutes. Seed humidity content lower than 5%, were obtained after 5 hours to be exposed to silica gel. At humidity lower than 9.9 %, tomato seeds had a drastic reduction in viability and germination. On the other hand, capsicum seeds showed a significant reduction in germination and viability when humidity content was 2.6%. With a fast freezing treatment of seeds by immersion on LN without cryoprotectants during 30 days, there was no negatives effects on germination and viability of seeds of the two studied species.

Dynamics of soil nitrogen and phosphorus in three land use systems on hillsides of Honduras

Se condujo un estudio para determinar el efecto de los principios de manejo del Sistema Agroforestal Quesungual (SAQ) en la dinámica de nitrógeno (N) y fósforo (P) del suelo y el impacto de estos en su productividad en el sur-occidente de Honduras, Centroamérica. Se compararon cinco sistemas: (1) tala-y-quema (TQ); (2, 3 & 4) SAQ de <2, 5-7 y <10 años, respectivamente; y (5) bosque secundario. Prácticas locales fueron aplicadas para producir maíz, Zea mays, y frijol, Phaseolus vulgaris, con (101 kg N + 55 kg P /ha en maíz, y 46 kg N + 51 kg P /ha en frijol) y sin fertilización. Las evaluaciones incluyeron descomposición y liberación de nutrientes de la biomasa, mineralización aeróbica de N, fraccionamiento secuencial de P, fraccionamiento por tamaño-densidad de materia orgánica del suelo, y rendimiento. Similitudes en la dinámica del N indican que el SAQ y TQ son igualmente eficientes proveyendo N, aunque en el SAQ como resultado de procesos biológicos. Los reservorios de P fueron más dinámicos y favorables en el SAQ, con menos flujos hacia formas no-disponibles. Basado en la disponibilidad de nutrientes y el rendimiento, el SAQ es una opción factible al sistema TQ en agroecosistemas de pequeña escala.

A study was carried out to determine the effect of management principles in the Quesungual Slash and Mulch Agroforestry System (QSMAS) on the dynamics of soil nitrogen (N) and phosphorus (P), and their impact on QSMAS’ productivity in southwestern Honduras, Central America. Five land use systems were compared: (1) Slash-and-burn traditional system; (2, 3 and 4) QSMAS of <2, 5-7 and >10 years old, respectively; and (5) Secondary forest. Local practices were applied to produce maize Zea mays, and bean Phaseolus vulgaris, with (101 kg N + 55 kg P /ha for maize, 46 kg N + 51 kg P /ha for bean) and without addition of fertilizers. Measurements included decomposition and nutrient release from biomass, aerobic mineralization of N, sequential fractionation of P, size-density fractionation of soil organic matter, and crop yield. Similarities in N dynamics indicate that QSMAS and slash-and-burn system were equally effective in providing N, although in QSMAS it is also result of a biologically mediated process. P pools in QSMAS were more dynamic and favorable by reducing their flows towards unavailable forms. Based on nutrient availability and grain yields over time, QSMAS could be a suitable option to replace the slash-and-burn system in smallholder agroecosystems.

Morphological charaterization of accessions 144 of Tadehagi triquetrum

Se realizó la caracterización morfológica de 114 accesiones de Tadehagi triquetrum provenientes de Tailandia, Vietnam, China, Indonesia y Papúa Nueva Guinea. Dicho material vegetal hace parte del banco de germoplasma del programa de forrajes del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Estas accesiones se utilizan en alimentación animal e inicialmente fueron sembradas en el invernadero del programa de forrajes del CIAT Palmira y después de 8 semanas se trasplantaron al sitio definitivo en los terrenos de la subestación experimental del CIAT Santander de Quilichao. Cada accesión fue sembrada en una hilera de tres plantas, a las cuales se les realizó descripciones cualitativas y cuantitativas de cada uno de los órganos de la planta (hojas, tallo, inflorescencia, flor, fruto y semilla). Se observaron tres tipos de hojas según la forma; oblongas, ovadas y entre oblongas y ovadas. También se hallaron tres tipos de hábito de crecimiento; erecto, ascendente y postrado. Además se encontró que la especie presenta hojas compuestas, pinnadas con terminación aguda, y peciolo alado, tallos con ramas simpondiales no leñosas, de crecimiento herbáceo, con inflorescencias de tipo racimosas simples axiales y terminales, flores completas con los cuatro verticilos, hermafroditas, de estambres cognados diadelfos y con un promedio de diez estambres por flor, los frutos son legumbres dehiscentes con un promedio de 4 semillas por vaina que se caracterizan por ser tridimensionales con un peso promedio de 0,37 g por 100 semillas.

Morphological characterization was performed of 114 accessions of Tadehagi triquetrum from Thailand, Vietnam, China, Indonesia and Papua New Guinea. The plant material is part of genebank fodder program of the International Center for Tropical Agriculture (CIAT). These accessions are used in animal feed and initially were sown in the greenhouse of CIAT forage program Palmira and after 8 weeks were transplanted to the final location on the grounds of the CIAT experimental substation Santander de Quilichao. Each accession was planted in a row of three plants, which were subjected to qualitative and quantitative descriptions of each of the organs of the plant (leaves, stem, inflorescence, flower, fruit and seed). During the morphological description of the accessions were three types of leaves in the form, oblong, ovate and oblong, ovate between. There were also three types of growth habit, erect, ascending and prostrate. It was also found that the species Tadehagi triquetrum has compound leaves, pinnate with acute termination and winged petioles, stems with no branches simpondiales growing woody herb with simple racemose type inflorescences axial and terminal, complete with four flower whorls, hermaphrodites, stamens diadelphous cognates with an average of 10 per flower, the fruits are dehiscent legumes with an average of 4 seeds per pod which are characterized by three-dimensional with an average weight of 0.37 g per 100 seeds.

**Sowing systems of Cratylia argentea cultivar veranera in two localities of the valle del río Cauca, Colombia**

Cratylia argentea cv. Veranera, es una especie forrajera importante para la ganadería en zonas de trópico bajo de América Latina. Es originaria de Goiás, región de Brasil, caracterizada por suelos ácidos típicos del ecosistema Cerrado. La investigación se realizó en Quilichao, Cauca, una zona con suelos ácidos y en Palmira, Valle del Cauca, en suelos de alta fertilidad. En un arreglo de parcelas divididas se determinó el efecto de los sistema de siembra directa y trasplante de esta leguminosa con y sin inocular con aplicación de N (18% N, 18% N+inóculo, inóculo y control) y cuatro niveles de fósforo (0, 20, 40, 80 kg/ha). La emergencia fluctuó entre 85-97% y 78-92% a los 25 y 35 días después de siembra (dds) para Quilichao y Palmira, respectivamente. La supervivencia de plantas en campo para siembra directa y con trasplante fluctuó entre 94-97% en Quilichao y 79-88% en Palmira. El período de establecimiento presentó diferencias altamente significativas entre localidades (P < 0.01) con 147 días en Quilichao (más del 90% de establecimiento) para siembra directa y con trasplante, respecto a los encontrados en Palmira (menor al 50 % establecimiento a los 210 días) para siembra directa y con trasplante. El establecimiento de Cratylia se vio afectado por los suelos alcalinos y con bajo hierro asimilable de Palmira (P<0,05). La rapidez de establecimiento no se vio afectada por el sistema de siembra, ni el tiempo de establecimiento mejoró con la fertilización nitrogenada y fosfórica ni con la inoculación con Rhizobium sp.

Cratylia is forage specie in growing importance for the cattle rising in the tropic. It is originate from Goiás, Brazilian region characterized by acid typical soils of the Cerrado. One investigated regarding the answer efficiency in the emergency and survival of Cratylia in two contrasting soils. Quilichao Cauca with acids soils, and Palmira Valle with conventional agricultural soils. The experiment behaved in divided parcels. The effect of the cultivation system was determined (direct in field and transplant) with four treatments of Rhizobiu-nitrogen (18 N, 18N+inoculant, inoculants only and control) and four phosphorus levels (0, 20, 40, 80 % P). The emergency fluctuated among 85-97% y 78-92% to those 25 y 35 days post field for Quilichao and Palmira respectively. Plants survival for direct in field Vs. transplant it fluctuates among 94-97% in Quilichao and 79-88% in Palmira. The period of establishment presented highly significant differences among towns (P < 0.01) with 147 days in Quilichao (more than 90% establishment) for direct in field and with transplant, regarding the opposing ones in Palmira (smaller to 50% establishment to the 210 days) for direct in field and with transplant. The establishment of Cratylia was affected by the alkaline soils with low assimilable iron of Palmira (P < 0.05). The establishment speed was not affected by plant in field system, neither the time of establishment improved with nitrogen fertilization and phosphorus neither with the inoculation with Rhizobium sp.

Componentes de produção e produtividade de arroz híbrido de sequeiro comparado a três cultivares convencionais

A pesquisa teve por objetivo avaliar os componentes de produção e a produtividade do cultivar de arroz híbrido de sequeiro Ecco comparado as cultivares convencionais BRS Primavera, BRS Sertaneja e Cambará nos municípios de Vilhena e Cerejeiras-RO. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente ao acaso com quatro repetições. Os experimentos foram instalados no mês de novembro de 2009, sendo um na Fazenda Experimental da Faculdade da Amazônia, no município de Vilhena-RO, localizada a uma latitude S 12°44'26" e a uma longitude 60°08'45" W, e o outro, também em Campo experimental da Faculdade da Amazônia no município de Cerejeiras-RO localizadoS 13°11'19.6" de latitude e W 060°51'43,9" de longitude.As variáveis avaliadas foram: perfilhamento, número de grãos inteiros e chochos por panícula, peso de 1000 grãos, produtividade em sacas de 60 kg por hectare e rendimento de grãos inteiros.O cultivar híbrido Ecco é o mais indicado para o cultivo nas duas regiões, pois apresentou melhor perfilhamento, maior eficiência no enchimento de grãos, maior peso de 1000 grãos e consequentemente maior produtividade nos dois municípios, além de um alto rendimento de grãos inteiros em relação aos outros cultivares.

This research aimed to evaluate the yield and productivity of Ecco rainfed compared to conventional cultivars BRS Primavera, BRS Sertanejaand Cambará in Vilhena and Cerejeiras cities, Rondonia state. The experiment was completely conducted in random with four replications. The experiments were conducted in November, 2009, one in the Experimental Farm at Faculdade da Amazônia, in Vilhena city, Rondonia state, located at latitude S 12°44'26" and longitude W 60°08'45", and the other at the Experimental Field of Faculdade da Amazônia in Cerejeiras-RO, located at S 13°11'19,6" latitude and W 060°51'43,9" longitude. The variables were: tillering, number of whole grains and chochos per panicle, 1000 grain weight, yield in bags of 60 kg per hectare and yield of whole grains. The hybrid cultivar Ecco is the most suitable for cultivation in the two regions, because it showed better tillering, greater efficiency in grain filling, greater weight of 1000 grains and consequently higher productivity in both regions, besides a high yield of whole grains in relation to other cultivars.

Water requeriments of pepper in Candelaria, Valle del Cauca, Colombia

Se realizó un ensayo con el fin de determinar el requerimiento hídrico del pimentón Capsicum annuum variedad Unapal-Serrano, en la zona de Candelaria-Valle del Cauca (Colombia). Se determinó que el pimentón requiere 425mm de agua durante su ciclo vegetativo, obteniendo una eficiencia del uso del agua de 5.32 kg/m³ de fruto fresco y de 0.5 kg/m³ en términos de materia seca. Además, se comprobó la eficiencia del microevaporímetro 'MIEVHR' como herramienta para programación del riego y estudios hidrológicos.

A trial was carried out in order to determining the water requirement of the pepper Capsicum annuum variety UNAPAL- Serrano in the zone of Candelaria -Valley of the Cauca (Colombia) and to evaluate the efficiency of the microevaporímeter 'MIEVHR' as estimator of the evaporation. It was determined that the pepper requires 425mm of water during the cycle vegetative obtaining an efficiency of the use of the water of 5.32 Kg/m³ of fresh fruit and 0.5 kg/m³ in terms of dry matter. Besides, it was verified the microevaporímeter efficiency 'MIEVHR' as tool for programming of the irrigation.

Spatial variability of physical and chemical properties in soils of the experimental farm in the Magdalena University (Santa Marta, Colombia)

En suelos destinados a la actividad agrícola de la granja experimental de la Universidad del Magdalena, Santa Marta - Colombia (74° 07' Y 74° 12' longitud oeste y 11° 11' y 11° 15' latitud), se estudió la variabilidad espacial de las propiedades físicas: humedad gravimétrica, textura, densidad aparente (Da), resistencia a la penetración (RP) y conductividad hidráulica (KH) y químicas: Materia orgánica (MO), pH, CIC, N, P, K, Ca+2, Mg+2, Na+, Cu, Zn, Fe, Mn, B), utilizando una grid o malla de 29m*29m con 184 puntos de muestreo. El análisis de los datos se realizó empleando enfoques univariado, geoestadístico y multivariado. El análisis estadístico de los resultados mostró gran variabilidad de las propiedades; la densidad aparente y el pH presentaron baja variación; los componentes texturales, la RP, Ca+2, Mg+2, Cu y B mostraron variación media, mientras que la humedad gravimétrica, KH, MO, K+, Na+, CIC, Zn, P, Mn y Fe, expresaron alta variación. Con el análisis Geoestadístico se visualizó y graficó la variabilidad de cada propiedad evaluada y se evidenció la existencia de moderada dependencia espacial en las propiedades excepto en los contenidos de arena, Ca+2, CIC, P y Cu que revelan fuerte dependencia espacial. El índice de homogeneidad multivariado para los suelos en estudio fue bajo, siendo textura, Na+, B, Fe, K, pH, Ca y MO las propiedades con mayor contribución a la heterogeneidad. El análisis de clasificación permitió agrupar cuatro zonas con condiciones edáficas similares, las que se podrán utilizar para determinar el sistema de muestreo, número de muestras, tamaño y distribución de unidades experimentales y con ello facilitar la implementación de prácticas de manejo agronómico acordes con las características de cada zona.

We have studied the spatial variability of agricultural soils in the experimental farm at Magdalena University (Santa Marta, Colombia; 74° 07' - 74° 12' W, 11° 11' - 11° 15' N). Analyzed soil properties included: gravimetric soil moisture content, grain size analysis, bulk density, resistance to root penetration, hydraulic conductivity, organic matter content, pH, cation exchange capacity, total N and P, exchangeable cations (Ca+2, Mg+2, K+, Na+), metals (Cu, Zn, Fe , Mn) and B content. Sampling was based on a 29 x 29 m grid, resulting in 184 sampling points. Data analysis was done using univariate, multivariate and geostatistical approaches. The analyzed soil properties showed different degrees of variability: bulk density and pH low variability; grain size, resistance to root penetration, divalent exchangeable cations (Ca+2 and Mg+2), Cu and B intermediate variability; while moisture content, hydraulic conductivity, organic matter content, monovalent exchangeable cations (K+, Na+), cation exchange capacity, Zn, P Mn and Fe a large variability. The geostatistical analysis revealed the presence of moderate spatial dependency, except for sand content, exchangeable Ca+2, cation exchange capacity, P and Cu, which showed strong spatial dependency. The multivariate homogeneity index was low, being exchangeable Na+, B, Fe, K, pH and organic matter content the soil properties with lager contributions to heterogeneity. Classification analysis enabled to indentify four areas with similar edaphic conditions, which will allow to stablish the sampling strategy, number of samples, size and distribution of experimental units and thus to improve the implementation of agronomic management practices in agreement with the characteristics of the soils.

Correlações fenotípicas em características fisicoquímicas do maracujazeiro-azedo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o grau de associação entre caracteres fisicoquímicas do maracujazeiro-azedo (Passiflora edulis), auxiliando assim os programas de melhoramento que utilizam a seleção indireta. Avaliou-se 1120 frutos colhidos em ensaio com 26 famílias de irmãos completos de maracujazeiro-azedo, nos quais mensuraram-se as seguintes características: número de frutos por planta (NF), produção estimada (PE), massa média do fruto (MF), massa média da casca (MC), massa média da polpa (MP), comprimento médio do fruto (CF), diâmetro médio do fruto (DF), espessura média da casca (EC), teor médio de sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável média (ATT), e coloração da polpa (CP). A correlação entre número de frutos por planta com produção estimada por planta apresenta magnitude maior (r f = 0.92**) que a correlação massa do fruto com produção estimada (r f = 0.54**), indicando a maior contribuição do número de frutos por planta para obtenção de famílias mais produtivas. A correlação de maior magnitude foi comprimento do fruto com massa do fruto, indicando que a seleção de plantas com frutos pesados podem ser feitas diretamente no campo, a partir do comprimento do fruto.

The objective of this study was to evaluate the degree of association between characters of Passiflora edulis thus supporting the breeding programs that use indirect selection. Was evaluated in 1120 harvested in test 26 full-sib families of passion fruit, in which measured the following characteristics: number of fruits por plant (NF), estimated production (EP), fruit weight (FW) ; average mass of the shell (MC), average mass of pulp (MP), the fruit length (FL), average fruit diameter (FD), rind thickness (EC), the average content of soluble solids (TSS) , average total acidity (TTA), and flesh color (CP). The correlation between number of fruits por plant with an estimated production por plant has greater magnitude (rf = 0.92 **) that the correlation of fruit mass with an estimated production (rf = 0.54 **), indicating a greater contribution of the number of fruits por plant to obtain more productive families. The correlation of greater magnitude was the length of the fruit with fruit mass, indicating that the selection of plants with heavy fruit can be made directly in the field, from the length of the fruit.

**Absorption of nutrients in Zantedeschia elliottiana Crystal Blush and its relationship with biomass production in the Colombian coffee-growing conditions**

En un cultivo comercial del municipio de Pereira, Risaralda, se evaluó la extracción de nutrientes de Zantedeschia elliottiana variedad Cristal Blush y su relación con la acumulación de materia seca y la producción de tallos florales y bulbos durante el primer ciclo de producción. Se utilizó un diseño bloques completos al azar con cuatro tratamientos correspondientes a diferentes niveles de fertilización y tres repeticiones. Se caracterizaron los cambios en la concentración de nutrientes en bulbos y parte aérea de la planta en cada etapa de desarrollo mediante muestreo destructivo de tejidos a 28, 49, 63, 77, 98 y 140 días después de la siembra. Las concentraciones de N, Ca, Mg y B en bulbo y las concentraciones foliares de N, Mg y Cu en la época de floración inciden directamente sobre el número de tallos comerciales, mientras que los contenidos a nivel foliar de Ca, Mg y S durante las semanas 7 a 10 inciden directamente sobre el porcentaje de tuberización. Para obtener una producción de 160 tallos comerciales/m² y 21.7 t/ha de bulbos, es necesario aplicar (kg/ha): 248(N), 42(P), 305(K), 103(Ca), 21(Mg) y 33(S).

In a commercial crop in the municipality of Pereira, Risaralda, Colombia, it was assessed the nutrient extraction of Zantedeschia elliottiana 'Crystal Blush' and its relation to dry matter accumulation and production of flower stalks and bulbs during the first production cycle. We used a randomized complete block design (RCBD) with 4 treatments corresponding to different levels of fertilization and three replications, characterizing changes in the concentration of nutrients in bulbs and aereal part of the plant at each stage of development, through destructive sampling of tissue at 28, 49, 63, 77, 98 and 140 days after sowing. Concentrations of N, Ca, Mg and B in the bulb and foliar concentrations of N, Mg and Cu in the flowering season, directly influence the number of commercial shoots while the leaf-level contents of Ca, Mg and S for weeks 7 to 10, have a direct impact on the percentage of tuberization; to obtain commercial production of 160 stems per square meter and 21.7 ton/ha of bulbs, it is necessary the input of 248 kg/ha N, 42 kg/ha P, 305 kg/ha K, 103 kg/ha Ca, 21 kg/ha Mg and 33 kg/ha of S.

Rescaled range R/S analysis application for genes prediction in the plant genome

La predicción de genes es en la actualidad uno de los principales desafíos de la genómica. La predicción permite realizar experimentos con alta probabilidad de encontrar genes de interés y comparar regiones de ADN de importancia agronómica entre genomas; además, ayuda a restringir los espacios de búsqueda en las bases de datos. Un procedimiento estadístico con base en el análisis R/S y el coeficiente de Hurst fue desarrollado para caracterizar y predecir genes y los componentes estructurales de estos (exones e intrones) en los genomas eucariotas completos de Arabidopsis thaliana, Oriza sativa y Mus musculus. Algoritmos en lenguaje de programación Python fueron desarrollados para extraer, filtrar y modelar más del 80% de las secuencias de genes registradas para estos genomas en la base de datos del GeneBank del NCBI. El análisis R/S permitió demostrar que existe un orden estructural en la distribución de los nucleótidos que constituyen las secuencias en las que predominan los fenómenos de memoria o dependencia de largo alcance. La estructura de memoria varía según el tipo de secuencias y el genoma de la especie. Las secuencias de los genes y exones de los genomas vegetales analizados presentaron comportamiento persistente mientras que las de los intrones tuvieron un comportamiento antipersistente, en comparación, al genoma animal en el cual los tres tipos de secuencias presentaron comportamiento persistente. De acuerdo con los parámetros provenientes del análisis R/S, el patrón de distribución de las secuencias del genoma se repitió de manera estadísticamente similar en cada uno de los cromosomas que pertenecen a una especie, constituyéndose en evidencias fundamentales de invarianza por cambio de escala; es decir, cada cromosoma por sí solo es una réplica estadística a menor escala del genoma completo. Los parámetros constituyeron criterios compactos para derivar predictores (clasificadores) de secuencias que alcanzaron promedios de sensibilidad y especificidad mayor del 81% y 70%, respectivamente. Este procedimiento podría ser probado en otros genomas y utilizado como criterio para incrementar la eficiencia de la selección en los programas de mejoramiento genético vegetal.

Currently gene's prediction problem is one of the main genomic challenges. Prediction allows performing experiments with high probability of interesting genes to be found and compare DNA regions of agronomic importance among genomes; besides, it helps to restrict the searching spaces into the data bases. A statistical procedure based on the R/S analysis and the Hurst coefficient was developed in order to characterize and predict genes and their structural components (exones and intrones) in the whole eukaryotic genomes of Arabidopsis thaliana, Oriza sativa and Mus musculus. Python programming language algorithms were developed with the purpose of extract, screen and modeling more than 80% of the registered gene sequences for these genomes in the NCBI Gene Bank data base. The R/S analysis allows to demonstrate that a structural order do exist in the distribution of the nucleotides which are constituting sequences with the memory or long range dependence phenomena predominance. The memory structure varies according to the sequences type and the species genome. The genes and exones sequences from the analyzed plant genomes showed a persistent behavior whereas those from the intrones had an anti-persistent behavior, in comparison with animal genome in which the three type of sequences showed persistent behavior. According to R/S analysis out coming parameters the genome sequences distribution pattern was replicated in a statistically similar manner in each chromosome belonging to one species, constituting fundamental evidences of invariance by scale change; it means each chromosome by itself is a statistical replication to a minor scale of the whole genome. The parameters constituted compact criteria in order to derivate sequences predictors (classifiers) which reached sensibility and specificity averages higher than 81% and 70% respectively. This procedure could be tried in other genomes and be used as a criterion in order to increasing selection efficiency in plant genetic breeding programs.