SE EXPLORAN LOS SECRETOS DEL SABOR DEL AGUACATE.

Por: Marcia Wood.
6 de Marzo de 2014.

Las personas que les gustan los aguacates dicen que el aguacate perfecto tiene una textura lisa y un sabor rico.

Por supuesto, el aroma es parte de lo que se percibe como sabor. Los científicos ya saben que los aguacates Hass, tienen por lo menos 25 compuestos de aroma conocidos como volátiles de aroma. Aunque la palabra 'aroma' parece indicar que los volátiles de aroma tienen un papel en el sabor de aguacate, las contribuciones exactas de cada uno de estos volátiles de aroma no han sido bien documentadas, según fisiólogo de plantas David Obenland.

Científicos del SIA (ARS por su sigla en inglés)  están revelando los secretos del sabor de los aguacates Haas.

El compuesto de aroma llamado pentanal es un buen ejemplo. El pentanal podría ser responsable del sabor de nueces de un aguacate maduro Haas. Sin embargo, no hay suficientes datos científicos para confirmar ese papel, o para indicar la cantidad de pentanal necesitada para impartir el sabor de nueces, dice Obenland. Además, nadie sabe si otros compuestos de aroma en los aguacates contribuyen a esto aroma particular.

Pero las investigaciones por Obenland y sus colaboradores podrían ayudar a revelar algunos de los secretos del sabor de aguacate. Él está enfocando en determinar los tipos de concentraciones de compuestos de aroma que son imprescindibles al sabor clásico de los aguacates Haas.

Con más estudios, estos volátiles claves podrían servir como "marcadores" usados por los criadores para determinar con precisión los nuevos tipos más prometedores de aguacates. Los productores y empacadores del futuro podrían usar los marcadores para determinar el momento oportuno para cosechar el fruto o para desarrollar nuevas tácticas para proteger más eficazmente los volátiles o sus precursores durante el almacenamiento y la maduración. Los aguacates, como peras y ciertas otras frutas, "maduran" en el árbol, pero la maduración final ocurre después de la cosecha.

Investigaciones en curso por Obenland y un grupo dirigido por Mary Lu Arpaia está proveyendo un buen empiezo hacia el desarrollo de tantos marcadores. En estudios preliminares, los científicos observaron los cambios en las concentraciones de volátiles individuales de aroma durante la maduración de las frutas. 

Los catadores ayudan a identificar los aspectos claves del sabor de aguacate. En total, los investigadores obtuvieron más de 4.500 observaciones sobre los cientos de aguacates domésticos e importados que fueron probados.

Los investigadores usaron dos procedimientos analíticos bien establecidos (microextracción en fase sólida, y la cromatografía de gases—espectrometría de masas) para extraer, identificar, y determinar las cantidades de los compuestos. En total, ellos trabajaron con muestras de aproximadamente 850 aguacates domesticados e importados y analizaron más de 4.500 observaciones por 15 a 20 catadores.

Los estudios, con resultados publicados en la revista 'Postharvest Biology and Technology' (Biología y Tecnología Postcosecha) en el 2012, parecen ser "los primeros en informar sobre los niveles de compuestos de aroma probados durante la maduración del aguacate Haas", Obenland dice.

Entre otros hallazgos, los investigadores confirmaron que tres sustancias químicas frecuentes en el crecimiento temprano del fruto (hexanal; (E)-2-hexanal; and 2,4-hexadienal) probablemente son responsables del sabor de hierba en la fruta. Del punto de vista de los catadores, la ricura de la fruta aumentó con la disminución de estas sustancias durante la maduración de las frutas.

Obenland dice que esta investigación es diferente de la mayoría de investigaciones previas sobre el sabor de aguacate, porque las otras enfocaron principalmente en la el papel de aceites naturales en el sabor de la fruta.

"Nuestros hallazgos proveen nuevas pruebas sobre la influencia de los compuestos de aroma en el sabor de aguacate", dice Obenland.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

AUMENTANDO LOS NIVELES DEL Pteroestilbeno EN LOS CULTIVOS.

Por: Rosalie Marion Bliss.
25 de noviembre de 2013.

Un grupo de científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) ha desarrollado una manera de aumentar la producción de un compuesto benefico llamado pteroestilbeno en las plantas.

Este descubrimiento podría ayudar a especies de cultivos a producir o aumentar su producción de pteroestilbeno. Los estilbenos son un subgrupo de los fitoquímicos beneficos llamados polifenoles que ocurren naturalmente en plantas. El nuevo enfoque podría hacer posible el aumento de niveles del pteroestilbeno, el cual podría ofrecer beneficios para la salud humana, en los cultivos que ya lo producen, tales como las uvas y las bayas.

Científicos del SIA han desarrollado una estrategia que involucra dos genes y que puede aumentar la producción del fitoquímico beneficioso llamado pteroestilbeno en cultivos tales como los arándanos que ya producen el compuesto, y puede agregar el compuesto a los cultivos que no comúnmente lo produce, tales como las uvas.

Hay dos estilbenos–resveratrol y pteroestilbeno–que podrían tener propiedades que ofrecen beneficios para la salud humana. Durante sus experimentos, los investigadores demostraron que un gen previamente caracterizado y patentado llamado SbOMT3, el cual los científicos aislaron de una planta de sorgo, tiene la capacidad de convertir resveratrol en pteroestilbeno. Los científicos luego aumentaron esa actividad de conversión con la expresión de ambos SbOMT3 y un gen llamado AhSTS3 que produce una sintasa de estilbeno. Ese gen fue aislado de una planta de cacahuete.

Para el estudio de prueba de concepto, los científicos exitosamente incorporaron ambos genes en los cromosomas en dos diferentes plantas hospederas, Arabidopsis y tabaco. Esta estrategia de utilizar dos genes generó plantas transgénicas que pudieron producir pteroestilbeno, según los autores. Los resultados del estudio fueron publicados en 'Plant Biotechnology Journal' (Revista de Biotecnología de Plantas) en el 2012.

Una patente concedida al ARS en el 2010 describe la capacidad de SbOMT3 de crear plantas transgénicas que producen pteroestilbeno, y describe la estrategia de utilizar los dos genes.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola. SIA-USDA.

EL FRUTO DEL ÁRBOL DEL PAN PUEDE AYUDAR A CONTROLAR LOS MOSQUITOS.

Por: Sandra Avant.

15 de Noviembre de 2013.

Una fruta tropical que podría ser una solución posible al hambre mundial también contiene compuestos que podrían ayudar a prevenir la propagación por mosquitos que provocan enfermedades graves tales como la malaria, la fiebre amarilla y la fiebre del dengue.

La fruta de pan, Artocarpus altilis, es un cultivo tropical tradicional que ha sido cultivado por más de 3.000 años en todas partes de Oceanía: Melanesia, Micronesia, y Polinesia. La fruta es abundante, feculenta y llena de nutrientes. Además de ser un alimento valioso y nutritivo, la fruta de pan se usa en Hawai y otras regiones para controlar los insectos. La gente quema las flores conocidas como inflorescencias masculinas para repeler los insectos voladores, incluyendo los mosquitos.

Científicos del SIA y sus colaboradores han identificado tres compuestos naturales en la fruta de pan—ácido cáprico, ácido undecanoico y ácido láurico—que son significativamente más eficaces en repeler los mosquitos comparados con DEET. Foto cortesía de Forest y Kim Starr, Starr Enviromental, Bugwood.org

Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y la Universidad de la Columbia Británica en Canadá colaboraron para identificar los químicos naturales en la fruta del árbol del pan que repelen los insectos.

"Descubrimos que tres químicos—los ácidos cápricos, undecanoicos y láuricos—fueron responsables de la actividad repelente", dice químico Charles Cantrell. "Estos químicos también se llaman los ácidos grasos saturados C10, C11, y C12 ".

Los investigadores, escogieron algunas inflorescencias masculinas de una selección diversa de sus árboles de la fruta de pan y secaron las flores. Luego las proveyeron a los científicos del ARS para realizar las pruebas. Los científicos del ARS colectaron muestras de humo cuando quemaron las inflorescencias en el método tradicional usado en las regiones del Pacífico. Los investigadores identificaron más de 30 compuestos en el humo, incluyendo una mezcla de terpenos, aldehídos, ácidos grasos, y compuestos aromáticos.

El químico Kamal Chauhan probó la eficacia de los compuestos contra las hembras adultas del mosquito Aedes aegypti en un sistema que utiliza una membrana y un sucedáneo de la sangre para alimentar a los mosquitos. 

Un mosquito se alimenta por una membrana artificial y un sucedáneo de la sangre. Con esta prueba, los científicos del SIA descubrieron que los mosquitos no se alimentan cuando la membrana se trata con un extracto de la fruta de pan.

"Estos químicos naturales fueron significativamente más eficaces en repeler los mosquitos comparados con DEET, el cual es el producto químico principal usado para repeler los insectos que pican", dice Chauhan. "En regiones donde las flores de los árboles de la fruta de pan están disponibles, la gente puede usarlas en vez de los productos repelentes costosos".

"Esta investigación fue la primera de mostrar que la fruta de pan es eficaz como un repélete, de este modo validando un remedio tradicional", dice Cantrell.

En otro estudio, científicos del NPURU probaron una gama amplia de ácidos grasos saturados e insaturados y obtuvieron resultados similares. "Estos tres químicos encontrados en la fruta de pan y otros remedios tradicionales fueron muy activos y fueron los ácidos grasos más repelentes descubiertos hasta la fecha", dice Cantrell.

El químico Ulrich Bernier, usó una prueba estándar de repelencia para evaluar la eficacia de los compuestos contra los mosquitos. La prueba usó voluntarios que llevan tela tratada con varias concentraciones de los químicos. Bernier verificó que los ácidos grasos saturados proveen protección eficaz.
Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

COMPRUEBAN POTENCIAL ANTIOXIDANTE DEL CHONTADURO.

7 de Septiembre de 2013
Por: Jeinst Campo Rivera, Unimedios

Dos tecnologías de última generación permitieron hallar en esta fruta tropical compuestos químicos que funcionan como colorantes y antioxidantes naturales, con gran potencial para la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética.

Los compuestos bioactivos –aquellos que cumplen funciones benéficas para la salud humana y se encuentran presentes de manera natural en el reino vegetal y animal– cobran cada vez más importancia para la industria cosmética, farmacéutica y nutracéutica.

Estos, además de ser sintetizados por el organismo como metabolitos secundarios con funciones de defensa ante enfermedades, son los responsables de las propiedades de color, astringencia (cicatrizante y antiinflamatorio) y sabor de las frutas y hortalizas.

La importancia reside en su particular estructura química que permite capturar unas dañinas moléculas llamadas radicales libres, las cuales actúan como agentes oxidantes que abren el camino al desarrollo de enfermedades crónicas multifactoriales.

Según Hugo Martínez –doctor en Ingeniería de Alimentos y profesor de la Universidad Nacional de Colombia en Palmira– Colombia y Brasil tienen un inmenso potencial para fomentar una industria de obtención de biocompuestos, gracias a su riqueza en frutas exóticas, en especial de especies subutilizadas como el chontaduro.

“Este producto típico del Pacífico colombiano presenta un mesocarpio carnoso y fibroso de color amarillo intenso o anaranjado. El alto valor nutricional se debe a su elevado contenido de fibra, aceites y ß-caroteno, además, a que posee ocho de los veinte aminoácidos esenciales para el humano”, resalta el experto.

Con el objetivo de evaluar la pulpa del chontaduro como materia prima para la obtención de compuestos antioxidantes, Martínez dirigió dos trabajos de grado que le permitieron extraer las propiedades del fruto por medio de dos tecnologías: extracción asistida con microondas (EAM) y CO₂ supercrítico (un gas inocuo que sirve para disolver y separar sustancias químicas eficazmente).

El valor nutricional del chontaduro se debe a su elevado contenido de aminoácidos esenciales. - Foto: archivo particular.

La extracción 

El primer análisis lo realizó la estudiante Eliana Marcela Vélez, de Ingeniería Agroindustrial; quien, a través de la técnica EAM, obtuvo compuestos fenólicos (micronutrientes propios del reino vegetal importantes para la dieta humana).

Esta técnica consiste en calentar el interior y exterior de una matriz sólida (la pulpa del fruto) con la ayuda de pulsos de microondas y una sustancia que permite disolver las estructuras químicas del material. Las condiciones térmicas que se producen en este proceso (temperaturas que van hasta los 240 grados centígrados) permiten extraer los principios activos de manera selectiva, mejorando la calidad del producto y disminuyendo el impacto ambiental.

El profesor Martínez asegura que los métodos tradicionales para la obtención de este tipo de extractos han limitado su desarrollo y actividad al emplear técnicas que requieren altos tiempos de residencia, grandes cantidades de solventes, uso de calor y agitación, “lo que termina por afectar la calidad del extracto final, provocar la formación de impurezas y afectar la salud humana y del medioambiente”. La tecnología de microondas reduce los tiempos, pues el proceso no dura más de media hora.

También se utilizó la tecnología de fluidos supercríticos como una alternativa para este tipo de extracciones. En este caso se utiliza una autoclave (especie de gran olla a presión) en donde se introduce el material de estudio en un ambiente saturado de CO₂. Este trabajo lo adelantó Faber Espinosa, estudiante de Ingeniería Agroindustrial, en colaboración con investigadores de la Universidad Estatal de Campiñas (Brasil).

“La técnica utiliza las propiedades de los gases por encima de sus puntos críticos de presión y temperatura para extraer componentes solubles de manera selectiva. En este caso, el dióxido de carbono posee varias ventajas: no es tóxico ni explosivo, está disponible fácilmente, se puede eliminar de forma sencilla, no provoca mayores alteraciones en los biocompuestos y conserva las propiedades biológicas del producto”, afirma Espinosa.

La principal cualidad que se buscó fue el contenido de ß-caroteno, dado que de este compuesto químico se puede obtener vitamina A y una alta actividad antioxidante. Para tal fin, se evaluaron las variables de rendimiento de extracción, los contenidos totales de fenoles, flavonoides y carotenoides (encargados de la pigmentación), así como la actividad antioxidante. 

Mucho potencial 

Con la técnica de CO₂ supercrítico fue posible obtener extractos ricos en carotenos. Al analizar el chontaduro amazónico se observó que el contenido de materia seca es más bajo que el del Pacífico, pero con un contenido porcentual más alto de proteína (302%).

“Igualmente, el fruto presenta un alto contenido de lípidos (17,73% de su peso total), a causa de su gran contenido de carotenoides, y un elevado rendimiento de extracción”, sostiene el profesor Martínez. (Los lípidos son moléculas orgánicas que funcionan como una batería: acumulan energía, entre otras funciones biológicas vitales para la nutrición humana).

Los contenidos de fibra neutra, carbohidratos y proteínas presentan similitud a los reportados por otros investigadores para diferentes variedades de chontaduro tropical colombiano y permiten asumir potencialidades diversas en la agroindustrialización del mismo.

Aunque los extractos obtuvieron una actividad antioxidante comparable con la del ácido cafeico comercial (lo cual potencializa su uso), la importancia primaria del ß-caroteno radica en ser el precursor de la Vitamina A, que otorga diversos beneficios al funcionamiento del organismo humano.

“Adicionalmente, su potencial como colorante natural hace de este biocompuesto una alternativa para la obtención de productos alimentarios (nutracéuticos), farmacéuticos e incluso cosméticos de alto potencial”, concluye Espinosa.

Estas evidencias científicas respaldan la sabiduría popular que ha exaltado al chontaduro como un alimento poderoso y hasta afrodisíaco.

Fuente: UN Periódico. Edición No. 170.

EL PODER DE LAS FLORES LUCHA CONTRA LAS PLAGAS HORTÍCOLAS.

13 de mayo 2013.

Por: Bob Hoffmann.

Investigadores de la Universidad del Estado de Washington han descubierto que pueden controlar una de las plagas más graves para los productores de frutas , los áfidos, con una herramienta muy benigna: las flores. El descubrimiento es de gran ayuda para los cultivadores de árboles frutales orgánicos y convencionales.

Los investigadores publicaron recientemente su estudio en la revista Biological Control. Encontraron que las plantaciones de Lobularia marítima (sweet alyssum) atrae una gran cantidad de arañas e insectos depredadores que a su vez aprovechaban de los áfidos lanudos de la manzana, una plaga que los agricultores suelen controlar con aplicaciones químicas.

Lessando Gontijo con redes de sírfidos para medir la atracción a la lobularia .
(Fotos de Betsy Beers, WSU)

"Los resultados fueron sorprendentes", dijo Lessando Gontijo, quien dirigió el proyecto de investigación. "Después de una semana, las densidades de áfidos fueron significativamente más bajos en los árboles adyacentes a las flores que en las parcelas de control, y estas diferencias se mantuvieron durante varias semanas. "
Para seleccionar una flor apropiada para el estudio, los investigadores analizaron seis candidatos, entre ellos caléndulas y zinnias. Eligieron la lobularia (sweet alyssum) , ya que atrajo el mayor número de moscas ensimosas, o sírfidos, que tienen larvas que a menudo se alimentan de pulgones. Las moscas ensimosas y otros insectos son atraídos a las flores, ya que pueden encontrar comida en forma de polen y néctar.

Los investigadores compararon parcelas de manzanos con lobularia (sweet alyssum) a las parcelas sin flores. Mientras que la lobularia (sweet alyssum) atrajo moscas ensimosas, como lo deseo, Gontijo y sus colegas encontraron larvas de mosca ensimosa, mostrando que las moscas ensimosas tuvieron sólo un efecto marginal en la población de áfidos.

El misterio de la desaparición de los áfidos parecía resuelto cuando los investigadores encontraron una gran comunidad de arañas e insectos depredadores en las parcelas con lobularia. Pero ¿eran realmente las flores las que atraían los áfidos predadores? Los científicos rociaron marcadores de proteínas en la lobularia y más tarde capturaron insectos y arañas a una distancia de las parcelas de flores. Muchos de los insectos y las arañas fueron positivos para las proteínas, lo que demuestra que habían visitado las flores.

Un sírfido sobrevuela la lobularia.

"El pulgón lanudo está haciendo un daño sorprendentemente para un áfido, atacan los brotes de árboles y raíces", dijo Betsy Beers, una entomóloga y co-autora del articulo. "Estos áfidos también secretan un líquido pegajoso llamado melaza, que puede cubrir las manzanas, causando mucha molestia durante la cosecha. "
Los pulgones se mantuvieron previamente en los espacios intermedios cuando los horticultores aplicaron pesticidas para controlar las polillas de la manzana. Desde la eliminación de los insecticidas organofosforados, sin embargo, el pulgón lanudo ha estado haciendo una reaparición en el centro de Washington y en otros lugares.

Los investigadores afirman que el uso de la Lobularia para el control biológico se puede integrar fácilmente con las prácticas de gestión de la huerta estándar y debe ser especialmente atractivo para los productores orgánicos, que tienen menos opciones de insecticidas.

Fuente: Univ. Del Estado de Washington.

COMBATIENDO PLAGAS DE INSECTOS INVASORES.

Por: Dennis O'Brien.  
7 de enero 2013.

Detectado por primera vez hace una década, el chinche apestoso marrón marmolado (Halyomorpha halys, o BMSB por sus siglas en inglés) ahora infesta muchas areas, causa muchos daños en hogares y jardines, y es una mayor amenaza económica a las frutas del huerto, las verduras del jardín, y los cultivos de campo. No es sorprendente que se le  considere este insecto como un principal "insecto invasor de interés".

Pero la ayuda está en camino: Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA), están buscando maneras de controlar el chinche apestoso por medio de descifrar su genética, estudiar sus feromonas, y evaluar posibles cebos para utilización en trampas comerciales.

Científicos del SIA están desarrollando métodos para controlar el chinche apestoso de color marrón mármol. El chinche apestoso marrón mármol es fácilmente reconocido por muchos, ya que está invadiendo cultivos. Pero la plaga, que se muestra aquí sobre una manzana, alimentandose, es también una importante amenaza económica a los cultivos de frutas, hortalizas, plantas ornamentales en desarrollo y muchos otros. Los científicos del SIA están luchando por desarrollar trampas, la secuenciación del genoma del insecto, y prueba de avispas parasitarias como biocontroladores.

El químico Ashot Khrimian en laboratorio dirigió un grupo que identificó una "feromona de agregación" que podría servir como un cebo para atraer los chinches. Esta feromona, la cual es emitida por el macho del insecto cuando ellos se alimentan, atrae los machos, las hembras y las ninfas (la forma inmadura del chinche) a los sitios de alimentación. Cuando mezclada con otros compuestos químicos similares llamados estereoisómeros, la feromona es relativamente fácil de sintetizar.

Chinches, adulto y ninfas en instar tardío, de Halyomorpha Halys, se alimentan de una manzana Honey Crisp, un cultivar popular entre los consumidores.

Khrimian y Aijun Zhang, quien también es químico, están terminando la identificación de los estereoisómeros precisos emitidos por los chinches apestosos para atraer otros chinches. La mezcla y sus componentes también fueron evaluados por investigadores del SIA que pusieron trampas en diferentes sitios y con diferentes formulaciones, y luego contaron el número de chinches atraídos. Los datos que resultaron de estas pruebas de campo realizadas en el verano del 2012 se agregarán a una solicitud de patente sobre los atrayentes.

Una avispa parasitoide hembra, Trissolcus mitsukurii, de Asia. Esta especie es uno de los parasitoides de varios que están siendo evaluados como biocontroladores potenciales del chinche apestoso color marrón mármol.

Un insecto parasitoide adulto saliendo de un huevo de una chinche. Después de que una avispa parasitoide hembra puso un huevo dentro de un huevo de la chinche apestosa, la descendencia parasitoide (uno por cada huevo) se desarrolla dentro del huevo, comiendo de adentro hacia afuera.

Dawn Gunderson-Rindal, quien es líder del laboratorio, también está buscando los genes que podrían aumentar la vulnerabilidad del chinche a los biopesticidas o tratamientos específicos que no dañan a los insectos beneficiosos. En otro estudio, ella está colaborando con científicos del Colegio Baylor de Medicina, para secuenciar el genoma del chinche apestoso. Esta secuenciación podría proveerles a los científicos información sobre los genes que tienen un papel imprescindible en la supervivencia del chinche y también podrían sugerir nuevos métodos de controlar el insecto plaga.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

POLINIZACIÓN CON PRECISIÓN: ¿CÓMO LO HACEN LAS FLORES?

17 de Mayo de 2012.

Un nuevo descubrimiento sobre cómo los iconos de la naturaleza del romance gestionan la distribución de los espermatozoides entre los gametos femeninos con precisión industrial ayuda a explicar por qué las bellezas delicadas se han reproducido prolíficamente lo suficiente para dominar la tierra.

En la polinización, cientos de granos de polen portadores de espermatozoides se adhieren a el estigma en suspensión en el medio de una flor y crece rápidamente en la parte inferior del tubo de un eje largo llamado estilo alrededor de grupos de óvulos, que contienen dos células sexuales femeninas. Esto podría ser un frenesí caótico, pero para que la planta tenga éxito, exactamente dos espermatozoides fértiles deben llegar a las dos células en cada óvulo - ni más, ni menos. Ningun óvulo debe dejarse de lado, ya sea porque muchos tubos han ido a otra parte, o porque el esperma entregado no funciona.
En la revista Current Biology, biólogos de la Universidad de Brown informan que las flores han desarrollado un sistema de protección elegante para asegurar que sólo el número mínimo necesario de tubos polínicos alcanzarán cada óvulo.

"Hay un mecanismo que evita que tubos polínicos demasiados entreguen esperma", demasiado dijo Mark Johnson, profesor asociado de biología en Brown y autor principal de un nuevo artículo que detalla el descubrimiento. "Pero lo bueno es que hay también otras maneras de salvar la fecundación si el primer padre es inútil".
Se a encontrado que en esencia, éxito de la fusión del espermatozoide y los gametos femeninos inmediatamente termina la señalización que atrae a tubos polínicos al óvulo.

Flores asegurandose de que la fusión de gametos se ha realizado correctamente antes de que otro polen sea repelido. Esto permite que el proceso de fertilización continúe si el primer grano de polen resulta haber sido inútil. Crédito: Mike Cohea / Universidad Brown.

"Los modelos anteriores habían dicho que el acceso del tubo polínico era suficiente, que una vez que se entraba a un tubo polínico otros serían rechazados", dijo Beale. "Pero hemos demostrado que es el proceso de fusión de gametos."
Johnson agregó: "Hasta que la fusión ha ocurrido, no hay garantía de que tendrá éxito la formación de semillas." 

Un misterio resuelto con mutantes.
Aunque los científicos han estudiado la reproducción de las plantas durante siglos, las herramientas para hacer la búsqueda Beale, sólo han estado disponibles en los últimos años, dijo Johnson. Armado con estas nuevas capacidades, el equipo, incluido el segundo autor Alexander Leydon, realizó una serie de experimentos en plantas de Arabidopsis, una planta modelo para la investigación.

La herramienta más importante fue un polen mutante que el equipo había descubierto llamado hap2. El mutante crece en un tubo polínico de un óvulo y rompe para liberar esperma", un curso normal de los acontecimientos. Pero el esperma hap2 no puede fusionarse con los gametos femeninos. Es una calamidad conveniente. El equipo también empleó nuevas técnicas que permiten a los tubos polínicos y a los espermatozoides que lleven una fluorescencia de color verde o rojo. De esta manera se pudo ver como tubos diferentes interactuaban con los óvulos.
En su primer experimento, el equipo envió en espermatozoides sanos, la mitad de los cuales fueron transportados por tubos de etiqueta roja y la mitad de ellos marcados con tubos verdes. Con nada más que esperma saludable en la mezcla, sólo el 1 por ciento de los óvulos terminó con tubos polínicos múltiples (un fenómeno que Beale, llama "polytubey"). Los óvulos podrían bloquear a los polytubey en la gran mayoría de los casos.

A continuación, el equipo liberó una muestra de esperma en la que uno de cada cuatro eran inútiles. El polytubey se multiplico por diez. Un óvulo desafortunado terminó atrayendo a cuatro tubos, lo que indica que a los polytubey se permite hasta la llegada de un espermatozoide fértil.
En otro experimento con el esperma mutante etiquetado de color rojo y normal, o "tipo salvaje" tubos polínicos etiquetados de verde, los investigadores vieron a los polytubey sólo donde había un resplandor rojo bajo el microscopio.

"No observamos óvulos que fueran dirigidos por dos tubos que transportaran polínicos de tipo salvaje", esperma escribieron los autores en la revista. "Los primeros óvulos dirigidos por espermatozoides defectuosos pueden atraer tubos polínicos adicionales polínicos, pero cuando de tipo salvaje", esperma son atraídos, los tubos polínicos posteriores se bloquean."
En el papel el equipo también demostró que una de dos células responsables de la atracción de tubos polínicos se mantendrá en el óvulo hasta que se produce la fusión de gametos. Mientras que el equipo no identificó la molécula de señalización exacta responsable del bloqueo de la fusión de gametos de los polytubey después, Johnson dijo que el estudio es una ayuda a los científicos para determinar que esa molécula de señalización debe ser similar. Él dijo que debe ser de acción rápida y potente.

Johnson dijo que la investigación eventualmente puede tener aplicaciones en la agricultura, ya sea debido a que podría ayudar a la fertilización cuando se ve obstaculizada, por ejemplo, por las malas condiciones ambientales, o para el mejoramiento comercial de maíz. Las empresas de semillas crear híbridos mediante la fertilización de maíz con la mano con el polen recolectado, y para ello necesitan variedades en las que se puede controlar la fertilidad masculina.
El sistema propio de la naturaleza, sin embargo, parece garantizar que prácticamente cada óvulo tendrá exactamente la cantidad adecuada de espermatozoides sanos. Mediante el empleo y el entendimiento de este nuevo mecanismo, por lo tanto las flores se convertiran en madres más prolíficas de lo que puedan ser.

Fuente: Current Biology, Brown University.

MEJORES HERRAMIENTAS PARA AHORRAR AGUA Y PROTEGER LA SALUD DE LOS MELOCOTONEROS.

Por:  Dennis O'Brien.  

13 de diciembre de 2012.

Los cultivadores de melocotones (durazneros) pronto podrían tener mejores herramientas para ahorrar el agua usada en la producción de la fruta, debido a los resultados de estudios por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA).

El líder de la investigación Dong Wang está evaluado si los sensores infrarrojos y la tecnología térmica pueden ayudar a los cultivadores a escoger el momento apropiado para regar sus árboles. 

El ingeniero agrícola Huihui Zhang mide la conductancia estomática (poros) del durazno, una medida del nivel de agua en el interior de las hojas y por lo tanto la falta de agua.

El riego es la fuente principal de agua para la agricultura durante el verano, pero hoy en día los pozos tienen que alcanzar más profundidad para encontrar cantidades suficientes de agua para satisfacer la demanda creciente. Los melocotones requieren la mayoría de su agua en época seca, cuando las temperaturas y las otras demandas de agua son las más altas.

Wang y Jim Gartung, quien es ingeniero agrícola, pusieron 12 sensores de temperatura infrarrojos en huertos de melocotones, y proveyeron a los árboles con uno de cuatro tratamientos: el riego por surcos o el riego subterráneo por goteo, y con o sin el estrés de agua después de la cosecha.

Un termómetro infrarrojo montado en un poste para medir la temperatura del dosel del árbol de melocotón con riego deficitario controlado. Las hojas estresadas tienen una temperatura más alta que las hojas no estresados​​.

Los científicos midieron los rendimientos y evaluaron la calidad de la fruta para comparar la producción por los árboles tratados con el "riego déficit" y los árboles cultivados en condiciones normales. El "riego déficit" se ha usado para producir algunas variedades de uvas y ha sido estudiado por su potencial en la producción de frutas y cultivos. Pero esta técnica no ha sido adaptada ampliamente, en parte porque los productores necesitan mejores herramientas para lograr el término medio entre ahorrar el agua y proteger la salud y la productividad de los cultivos, según Wang.

El científico de suelo Dong Wang examina las hojas de los árboles de durazno que se sometieron a riego deficitario en postcosecha.

Los científicos usaron los sensores para medir las temperaturas de los doseles de los árboles, y calcularon un "índice de estrés hídrico del cultivo" basado en las diferencias entre las temperaturas en los doseles y la temperatura ambiente. Los números más altos en el índice indican más estrés en los árboles.

Los investigadores descubrieron que las diferencias en las temperaturas al mediodía en los árboles que sufrieron del estrés de agua fueron de 10 a 15 grados Fahrenheit, comparadas con una diferencia de 3 a 5 grados Fahrenheit en los árboles que no sufrieron del estrés de agua.

Para propósitos de comparación, los investigadores pusieron hojas de árboles con o sin el estrés de agua en una cámara de presión y midieron la cantidad de presión necesitada para exprimir humedad de ellas. Cuando los árboles sufren del estrés de agua, se necesita más presión para exprimir humedad de las hojas.

Estos hallazgos, los cuales han sido publicados en la revista 'Agricultural Water Management' (Manejo de Agua para la Agricultura) demostraron que los resultados en la cámara de presión fueron coherentes con los datos recopilados por los sensores infrarrojos. Esto significa que los sensores podrían ser una herramienta útil para mejorar el uso del agua en los huertos de melocotones.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola. SIA-USDA.

SE DETERMINA COMO MEJORAR LA RESISTENCIA AL GRAN ÁFIDO DE FRAMBUESA EN LAS FRAMBUESAS NEGRAS.

Por:  Sharon Durham.
31 de octubre de 2012.

Hay buenas noticias para los aficionados de la frambuesa negra: Un científico del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) y sus colega canadiense han descubierto frambuesas negras que tienen resistencia al áfido que propaga el virus de la necrosis de estas frutas.

El horticultor Chad Finn, y su colega Michael Dossett son los primeros en descubren e informan sobre la resistencia de las frambuesas negras al gran áfido de frambuesa.

El horticultor Chad Finn y su colega son los primeros en descubrir frambuesas negras que tienen resistencia al gran áfido de frambuesa, el cual propaga un virus que tiene grave consecuencias para la producción comercial de cultivos de la frambuesa negra. Foto cortesía de Michael Dossett.

Los investigadores evaluaron plántulas de 132 poblaciones silvestres de frambuesa negra para detectar la presencia de resistencia al áfido en cualquiera de las plantas. Según Finn, ellos encontraron una resistencia fuerte en tres poblaciones. Parece que la resistencia en las poblaciones originarias de dos sitios es controlada por múltiples genes, pero la resistencia en la población originaria del tercer sitio es controlada por un solo gen.

El áfido de la frambuesa, Amphorophora agathonica, es un gran culpable en la propagación del virus de la necrosis negra de la frambuesa y el virus del moteado de la frambuesa.

Identificar estos genes facilitará la incorporación de esta resistencia en las variedades comerciales de frambuesas negras.

El control de los áfidos es importante porque el virus de la necrosis de la frambuesa negra tiene un impacto grave en la producción de la fruta. Este virus es propagado por el gran áfido de frambuesa. Éste y otros áfidos son vectores importantes de virus en las frambuesas negras en muchas partes del mundo.

El genetista Chad Finn evalúa plantas de frambuesa negra para la resistencia al virus de la necrosis negra de la frambuesa.

Aunque la crianza de frambuesas para incorporar la resistencia a los áfidos es reconocida como una herramienta importante para proteger las frambuesas rojas contra las infecciones virales, esta investigación provee el primer informe sobre resistencia al áfido en la frambuesa negra, según Finn.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola. SIA-USDA.

SE DESARROLLAN NUEVAS MANERAS DE PROTEGER LOS AGUACATES.

Por:  Dennis O'Brien.
3 de octubre de 2012

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) están desarrollando nuevas estrategias para combatir un escarabajo que amenaza a los árboles que producen los aguacates.

La marchitez del laurel es causada por el hongo Raffaelea lauricola, y es propagada por el escarabajo de la ambrosia del laurel rojo, el cual es un insecto invasor originario de Asia que se ha extendido a muchas zonas del mundo. La enfermedad acaba hasta con el 95 por ciento de los árboles infectados. Los científicos tienen preocupaciones sobre la extensión de la enfermedad en México y el estado de California, los cuales son áreas principales de producción de aguacates. Otros tipos de árboles de laurel también pueden ser infectados por esta enfermedad.

Paul Kendra y sus colegas, están trabajando para minimizar la amenaza. Ellos están buscando cebos químicos para utilización en trampas para capturar los escarabajos. También están tratando árboles en la colección de germoplasma de aguacates del SIA con fungicidas para retardar la propagación de la enfermedad.

El entomólogo Paul Kendra con el SIA está buscando señuelos que podrían ayudar a atrapar y controlar el escarabajo de la ambrosia del laurel rojo. Esta plaga grave del aguacate propaga la enfermedad llamada la marchitez del laurel.

Estudios previos demostraron que semejantes a los otros escarabajos que atacan la corteza de árboles, el escarabajo de la ambrosia del laurel rojo "olfatea" los compuestos volátiles. En experimentos de campo, los investigadores compararon el número de escarabajos de la ambrosia del laurel rojo atraídos a cebos a base del aceite de manuka, cebos a base del aceite de phoebe, y pedazos de madera del árbol de lichi y de las tres razas de árboles de aguacate. Las pruebas se realizaron en un área de conservación de la Florida que ha sido infestado por el escarabajo desde el 2007.

Vista microscópica de un escarabajo de la ambrosia del laurel rojo, antena montada entre electrodos de alambre de oro de un sistema de electroantenografía. Las antenas están expuestas a diferentes atrayentes para determinar cuáles el insecto más fácilmente detecta.

En pruebas de laboratorio, los investigadores también realizaron pruebas en las cuales los escarabajos pudieron escoger entre la madera de lichi y la madera de aguacate. Los compuestos emitidos por los dos tipos de madera fueron analizados utilizando la cromatografía de gases y espectrometría de masas.

Escarabajo hembra de la ambrosia del laurel rojo, , Xyleborus glabratus (unos 2 mm de largo).

Los resultados publicados en 'Journal of Chemical Ecology' (Revista de Ecología Química) demostraron que los escarabajos no tuvieron ninguna preferencia fuerte entre las tres razas de aguacate, y que ellos prefieren la madera de lichi. Entre los 29 compuestos detectados en las pruebas, los resultados demostraron la eficacia de tres compuestos en atraer el escarabajo, y la madera de lichi contuvo cantidades grandes de estos tres compuestos.

Un indicador de la infestación del escarabajo ambrosia es "aserrín" alrededor del orificio de entrada del escarabajo (la que se muestra aquí es otra hembra del escarabajo ambrosia del laurel rojo).

Investigaciones subsiguientes, con resultados publicados en 'Journal of Economic Entomology' (Revista de Entomología Económica), demostraron que los cebos que contuvieron el aceite de phoebe duraron por 10 a 12 semanas, pero los cebos que contuvieron el aceite de manuka duraron por solamente dos a tres semanas. La nueva información sobre la eficacia de los cebos a base del aceite de manuka podría ser útil para los oficiales de agricultura, los cuales usan estos cebos en el monitoreamiento de los escarabajos.

Una sección transversal de un tronco de árbol laurel rojo ( Persea palustris) muestra las galerías del escarabajo ambrosía del laurel rojo (líneas blancas) que se llenan con el hongo Raffaelea lauricola, causante de la enfermedad de la marchitez del laurel.

Los oficiales y los productores de aguacate también pueden beneficiarse del descubrimiento sobre la preferencia de los escarabajos para la madera recién cortada. Esta información también indica que los árboles están más vulnerables a los ataques por los escarabajos durante la poda.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola. SIA-USDA.

TERAPÍA HORMONAL PARA LAS MOSCAS DE LA FRUTA LLEVA A UN MEJOR CONTROL DE INSECTOS.

4 de Septiembre de 2012.

Nueva técnica aumenta la virilidad de las moscas de frutas en el programa de liberación de insectos estériles

La mosca mexicana de la fruta, Anastrepha ludens, se considera una plaga de cuarentena muy importante que podría causar pérdidas de miles de millones de dólares a los cítricos, duraznos, peras, aguacates, y otros cultivos si la mosca se mueve de México a otras zonas del continente.

Un nuevo tratamiento desarrollado por científicos del SIA y sus colaboradores aumenta la virilidad de los machos de la mosca mexicana de la fruta para que ellos puedan competir exitosamente para aparear con las hembras de las moscas salvajes.

Afortunadamente, México, en colaboración con el Servicio de Inspección de Sanidad Agropecuaria (APHIS por sus siglas en inglés), tiene un programa agresivo para combatir la amenaza de esta mosca. El objetivo del programa es la larva de la mosca, la cual se alimenta dentro de la fruta hospedera y arruina la utilidad de la fruta para el consumo o la venta.

Al centro del programa mexicano contra las moscas de la fruta esta la técnica del insecto estéril (TIE). Esta técnica usa irradiación para esterilizar millones de los machos de la mosca antes de liberarlos para aparear con las hembras de la mosca salvaje. Los huevos que resultan de estos apareamientos no son viables y nunca empollan. Con el tiempo, la liberación de números grandes de los machos esterilizados de las moscas disminuye la población salvaje y reduce la necesidad de aplicar pesticidas.

Para acelerar el desarrollo reproductivo de una mosca de la fruta, Peter Teal del SIA aplica metopreno a un macho adulto de la mosca caribeña de la fruta.

Ahora, un nuevo avance podría mejorar la eficacia del programa de TIE y reducir los gastos asociados con la producción de las moscas esterilizadas. Un equipo internacional de científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) y otras organizaciones ha demostrado que un análogo hormonal llamado metopreno puede acelerar la madurez sexual de los machos de la mosca de la fruta. Esto significa que las moscas están listas para liberación antes del período típico de 7 a 9 días.

"En todos casos, reducimos por más del 50 por ciento el tiempo requerido para lograr la madurez sexual de los machos de las moscas, y podemos lanzarlos después de solamente cuatro días", dice Peter Teal, quien es investigador principal del equipo.

Foto en primer plano de una mosca caribeña de la fruta recibiendo una aplicación de metopreno.

Además, el tratamiento con metopreno "aumenta la virilidad de los machos de las moscas", dice Teal. Sus colaboradores incluyeron investigadores en México, Argentina, y Austria. Los machos de la mosca tratados con metopreno producen una cantidad más grande de feromona y atraen más hembras de la mosca para aparear que las moscas irradiadas.

El equipo estudió los efectos de metopreno en las moscas mexicanas de la fruta y otros tipos de moscas de la fruta, junto con los requisitos nutricionales para que las especies puedan proveer señales de feromonas y reproducir exitosamente. El equipo también desarrolló métodos de gran escala para tratar los insectos. Estos métodos incluyen el desarrollo de una dieta para los adultos de la mosca, en la forma de una pasta que contiene metopreno y cuesta solamente 13 dólares para alimentar un millón de las moscas.

Otras investigaciones por el equipo involucran agregar aminoácidos de proteína hidrolizada a la dieta de la mosca de la fruta, la cual hace las moscas más robustas y aumenta su capacidad de escaparse de los predadores en la naturaleza. Y lo que es más importante, "las moscas aparean mejor con las hembras de las moscas salvajes", dice Teal.

En el Centro de Investigación de Entomología Médica, Agrícola y Veterinaria, Peter Teal colecta los machos esterilizados de la mosca caribeña de la fruta para evaluar los efectos de metopreno en acelerar el desarrollo sexual de las moscas.

En estudios del laboratorio, los machos estériles de las moscas que se alimentaron en una dieta que contuvo 0,05 por ciento o 0,1 por ciento de metopreno y la proteína hidrolizada fueron listos para aparear de 4 a 5 días más tempranos que los machos no tratados, y también produjeron más feromona. Pruebas al aire libre también fueron exitosas.

El uso de metopreno o la proteína hidrolizada solo no fue tan eficaz comparado con el uso de una combinación de los dos, y algunas de las especies no respondieron al tratamiento—especificámente las moscas mediterráneas de la fruta y las moscas orientales de la fruta.

Sin embargo, "los métodos de incorporar estas tecnologías en la crianza en masa de moscas estériles y el programa de TIE están siendo usados para controlar la mosca mediterránea de la fruta en México", dice Teal, quien es un autor de un artículo científico publicado sobre esta investigación en 'Journal of Applied Entomology' (Revista de Entomología Aplicada).

Los datos recopilados de las áreas del río Verde tratadas con TIE por la Campaña Nacional Contra Moscas de la Fruta en México indican que la población de las moscas A. ludens ha sido reducido a menos de 0,01 mosca por trampa por día. —Por Jan Suszkiw.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.