Departamento de Físicahttp://hdl.handle.net/11056/144342024-03-29T13:03:22Z2024-03-29T13:03:22ZPlan de educación ambiental que apoye la gestión sostenible de los principales servicios ecosistémicos de provisionamiento y culturales en el manglar de Chacarita, PuntarenasCarvajal Oses, María del Milagrohttp://hdl.handle.net/11056/265852023-10-04T22:31:20Z2023-01-01T00:00:00ZPlan de educación ambiental que apoye la gestión sostenible de los principales servicios ecosistémicos de provisionamiento y culturales en el manglar de Chacarita, Puntarenas
Carvajal Oses, María del Milagro
Introducción. A nivel mundial los bosques de manglar han sido afectados negativamente por agentes antropogénicos, y Costa Rica no es la excepción. Ante este panorama, se hace necesario el desarrollo de procesos educativos que faciliten el empoderamiento de las comunidades a sus recursos naturales aledaños. Objetivo. El principal objetivo de la presente investigación fue construir un Plan de Educación Ambiental contextualizado y constructivista que permita facilitar la gestión de servicios ecosistémicos de provisión y culturales en Chacarita, Puntarenas, Costa Rica. Metodología. El Plan de Educación Ambiental estuvo basado en el modelo de La Asociación Norteamericana de Educadores Ambientales (NAAEE). Como primer paso se aplicó una entrevista a profundidad a siete personas representantes de instituciones públicas con influencia en la comunidad y a 10 personas habitantes de la comunidad para obtener información sobre los principales servicios ecosistémicos que identificaban en el área de estudio.
Seguidamente, se construyó un contexto a nivel ambiental y económico, para lo cual, mensualmente y durante un año, se realizaron visitas al área de estudio con el fin de establecer una base florística de árboles de mangle y se recolectaron moluscos bivalvos para analizar el estado de las poblaciones con base a las cantidades de organismos hallados y otras características como las longitudes de éstos. Para la base florística, se obtuvo el diámetro de la altura de pecho (DAP en cm), la altura (m), el índice de valor de importancia (IVI) y se obtuvo las reservas de carbono (Mg. ha-1) mediante una serie de fórmulas alométricas (este punto se determinó por la importancia del manglar para el equilibrio climático y que podría ser útil a futuro para búsqueda de fondos para la comunidad). En cuanto a los moluscos se analizaron cuatro especies de interés comercial, se evaluó la longitud (cm), peso (g), la madurez sexual, el índice gonadosomático, el índice de rendimiento de carne (IR) y el IVI. Se realizaron valoraciones
económicas de los datos obtenidos, también se solicitó información de capturas de peces que realizan sus primeros estadios de vida en el manglar y de moluscos bivalvos al Instituto Costarricense de Pesca y Acuicultura. Paralelo al trabajo ambiental se fueron creando materiales didácticos de acuerdo con esta información base. Como siguiente paso se construyó un contexto social, para lo cual se aplicó una encuesta a 263 habitantes de la comunidad en estudio; referida al manglar y sus servicios ecosistémicos mayormente de provisión como pesca y extracción de moluscos y culturales como el turismo; la cual fue revisada por expertos y validada en la comunidad de Isla Venado en Puntarenas. Esto no solo permitió caracterizar aspectos sociales, sino que también identificar competencias generales y específicas las cuales fueron la base del Plan de Educación Ambiental. Se identificaron estrategias, técnicas, actividades e indicadores para cada competencia. Una vez finalizada la construcción del plan educativo se validó en un taller con 15 personas, se aplicó un pre y post-test, se midió el tamaño del efecto de Cohen (d)
causado por el taller impartido a la comunidad en la adquisición de competencias ambientales y se construyó un manual de educación ambiental para la sostenibilidad del manglar. Resultados. La entrevista a profundidad reflejó un distanciamiento entre el sistema gubernamental costarricense y la población, los principales servicios ecosistémicos identificados correspondieron a la extracción de moluscos, pesca y aunque el turismo no se realiza en la actualidad hay un gran interés por implementarlo por ello en esta tesis se dio énfasis en aspectos que no solo contribuyan educativamente, sino que son herramientas para estos cometidos como especies de mangles y aves del manglar. A nivel ambiental, se hallaron cinco especies de mangles, siendo Pelliciera rhizophorae la de mayor índice de valor de importancia. Se obtuvo
por hectárea un equivalente de carbono almacenado de 78,49 Mg· ha-1. Con respecto a los bivalvos, se muestrearon 357 organismos, de los cuales 18% correspondieron a Anadara similis; 37,5% Anadara tuberculosa; 41,46% a Leukoma spp. y 3,08% Mytella guyanensis. Al tomar en cuenta la valoración económica de las reservas de carbono y de los moluscos bivalvos presentes en el área de estudio se obtuvieron valoraciones económicas de 9 812,63 USD·ha-1 y 28 USD·ha1respectivamente. De acuerdo con la encuesta aplicada, la comunidad tiene debilidades a nivel de conocimientos (p <0,05; p=0,04) relacionados al manglar y lo servicios ecosistémicos analizados, pero presenta una alta disposición para colaborar en la protección del recurso manglar (p <0,05; p=0,001). Con base en esta información se lograron identificar seis competencias generales, además construir sus respectivas estrategias tales como método de indagación, ilustraciones y recursos audiovisuales; técnicas como discusiones y análisis de
casos; actividades como lluvias de ideas, láminas ilustrativas y hojas de trabajo e indicadores que evaluaron todo el proceso. Esto último apoyado por una serie de materiales educativos contextualizados, así como recursos audio visuales. Una vez finalizada la redacción del Plan de Educación Ambiental se validó con habitantes del área de estudio. Estadísticamente, los participantes, tuvieron un incremento en el dominio de las competencias (p <0,05; p=0,002; d=0,45). Como producto del proceso de investigación, se creó un manual de actividades de fácil aplicación que permite que las personas comprendan la relevancia de los servicios ecosistémicos del manglar. Conclusiones. Esta investigación demostró que la comunidad en estudio requiere implementar medidas de gestión, en conjunto con instituciones gubernamentales y no gubernamentales, que permitan recuperar las poblaciones de moluscos de interés comercial para consumo humano. Además, se proponen actividades de aprovechamiento sustentables como turismo comunitario con fines educativos y culturales. Finalmente, la comunidad demostró tener
interés de participar en actividades de educación ambiental y en contribuir en la protección de su
manglar aledaño pues se logró avanzar durante este proceso en la creación de una Asociación Específica dirigida a la protección del manglar en Chacarita.; ntroduction. Worldwide, mangrove forests have been negatively affected by anthropogenic agents, and Costa Rica is no exception. Given this panorama, it is necessary to develop contextualized educational processes that facilitate the empowerment of communities to their surrounding natural resources. Goal. The main objective of this research was to build a contextualized and constructivist Environmental Education Plan that facilitates the management of provision and cultural ecosystem services in Chacarita, Puntarenas, Costa Rica. Methodology. The Environmental Education Plan was based on the model of the North American Association of Environmental Educators (NAAEE). As a first step, an in-depth interview was applied to seven people representing public institutions with influence in the community and 10
people living in the community to obtain information on the main ecosystem services that they identified in the study area. Next, an environmental and economic context was built, for which, monthly sampling of mangrove trees was carried out for one year in order to establish an inventory and of molluscs of commercial interest to analyse the status of their populations. For the floristic base, the diameter of the breast height (DBH in cm), the height (m), the importance value index (IVI) and the carbon stock (Mg. ha-1
) using a series of allometric formulas were obtained (this point was determined due to the importance of the mangrove for the climate balance and that it could be useful in the future to search for funds for the community). Regarding molluscs, four species of commercial interest were analyzed, length (cm), weight (g), sexual maturity, gonadosomatic index, meat yield index (IR) and IVI were evaluated. Economic evaluations of the data obtained were made, information was also requested on fish catches that carried out their first stages of life in the mangrove swamp and on bivalve molluscs at the National Institute of
Fisheries and Aquaculture. Parallel to the environmental work, didactic materials were created according to this base information. As a next step, a social context was built, for which a survey was applied to 263 inhabitants of the community under study; referring to the mangrove and its ecosystem services, mainly provision such as fishing and mollusk extraction, and cultural services such as tourism; which was reviewed by experts and validated in the community of Isla Venado in Puntarenas. This not only allowed characterizing social aspects, but also identifying general and specific competencies which were the basis of the Environmental Education Plan. Strategies, techniques, activities and indicators were identified for each competence. Once the construction of the educational plan was completed, it was validated in a workshop with 15 people, a pre and post-test was applied, the size of the Cohen effect (d) caused by the workshop given to the community in the acquisition of skills was measured. environmental issues and an environmental education manual for the sustainability of the mangrove was created. Results. The in-depth
interview reflected a distance between the Costa Rican government system and the population, the main ecosystem services identified corresponded to the extraction of mollusks, fishing and although tourism is not currently carried out, there is great interest in implementing it in this thesis. Emphasis was placed on aspects that not only contribute educationally but also tools for these tasks, such as mangrove species and mangrove birds. At the environmental level, five species of mangroves were found, Pelliciera rhizophorae being the one with the highest importance value index. An equivalent of stored carbon was obtained per hectare of 78,49 Mg·ha-1. Regarding the bivalves, 357 organisms were sampled, of which 18% corresponded to Anadara similis; 37,5% Anadara tuberculosa; 41,46% to Leukoma spp. and 3,08% Mytella guyanensis. By taking into account the economic valuation of carbon stocks, carbon sequestration and bivalve molluscs present in the study area, economic valuations of 9 812,63 USD·ha-1; 1915, 74 USD·ha-1 y 28 USD·ha-1 respectively. According to the applied survey, the community has weaknesses at the level of knowledge (p <0,05; p=0,04) related to the mangrove and its ecosystem services, but it
presents a high willingness to collaborate in the protection of the mangrove resource (p <0,05; p=0,001). Based on this information, it was possible to identify six general competencies, in addition to building their respective strategies such as method of inquiry, illustrations and audiovisual resources; techniques such as case discussions and analysis, activities such as brainstorming, illustrative pictures and worksheets and indicators. The latter supported by a series of contextualized educational materials, as well as audiovisual resources. Once the drafting of the Environmental Education Plan was completed, it was validated with inhabitants of the study area. Statistically, the participants had an increase in the mastery of the competencies (p <0,05; p=0,002; d=0,45). As a product of the research process, an easy-to-apply activities manual was created that allows people to understand the relevance of mangrove ecosystem services. Conclusions. This research showed that the community under study needs to implement
management measures, in conjunction with governmental and non-governmental institutions, that allow the recovery of mollusk populations of commercial interest for human consumption. In addition, sustainable use activities such as community tourism for educational and cultural purposes are proposed. Finally, the community showed an interest in participating in environmental education activities and in contributing to the protection of its surrounding mangrove swamp, since progress was made during this process in the creation of a Specific Association aimed at the protection of the mangrove swamp in Chacarita.
Carvajal Oses, M. (2023). Plan de educación ambiental que apoye la gestión sostenible de los principales servicios
ecosistémicos de provisionamiento y culturales en el manglar de Chacarita, Puntarenas. [Tesis de Doctorado]. Tecnológico de Costa Rica, Cartago, Costa Rica.
2023-01-01T00:00:00ZEfecto de campos electromagnéticos inducidos a baja intensidad sobre procesos morfo-fisiológicos y de productividad de Zea mays L. var Porva, como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícolaSuárez Rivero, Deivishttp://hdl.handle.net/11056/265822023-10-04T20:09:42Z2023-01-01T00:00:00ZEfecto de campos electromagnéticos inducidos a baja intensidad sobre procesos morfo-fisiológicos y de productividad de Zea mays L. var Porva, como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícola
Suárez Rivero, Deivis
Al analizar la problemática del sector primario agrícola, se puede observar que la calidad de las semillas botánicas como material de propagación se convierte en una limitante productiva. Uno de los principales problemas que se registra en la literatura especializada en materia de propagación por semilla botánica es la dormancia seminal, lo que impacta al agricultor en el momento de siembra, puesto que tendrá que utilizar más semillas para la misma superficie o tendrá menor número de plantas por unidad de superficie. En el anterior contexto, este proyecto buscó evaluar el efecto que generan los campos electromagnéticos inducidos sobre las variables de crecimiento, desarrollo y productividad de plantas de Zea mays L. var Porva como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícola de este cultivo. Para ello, las semillas se sometieron, previo a la siembra, a tres intensidades de campo electromagnético (23, 70 y 118 µT) con cuatro tiempos de exposición (1, 3 y 5 horas diarias por 15 días y exposición permanente durante los 15 días), dejando un grupo control sin exposición a campos electromagnéticos. Se analizaron variables relacionadas con el proceso de germinación, entre ellas el porcentaje de germinación, la germinación diaria y acumulada, altura (cm), longitud de la raíz (cm), masa fresca aérea y de la raíz (g), así como masa seca aérea y de las raíces (g). Las variables anteriormente mencionadas se determinaron en dos momentos, exceptúan las relacionadas a la germinación, para determinar indicadores fisiológicos que describen el desarrollo del cultivo (Tasa de Crecimiento Relativo – TCR, Tasa de Asimilación Neta – TAN, Índice de Área Foliar – IAF, Tasa de Crecimiento de Cultivo – TCC, Tasa Absoluta de Crecimiento – TAC, Duración de Área Foliar – DAF y Área Foliar Especifica - AFE). Por otra parte, con la finalidad de caracterizar la producción, se evaluaron las características morfológicas de la mazorca y frutos (peso de la mazorca con amero, peso de tusa, peso de frutos y número de hileras), así mismo se extrajo el almidón del maíz para su caracterización por Microscopia Electrónica de Barrido, análisis cristalográfico por difracción de Rayos X, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y Viscosidad Aparente. Se realizó la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk y de Levene, esta última para establecer la
homogeneidad de la varianza y así proceder al ANOVA. Finalmente se realizaron pruebas de rangos múltiples para establecer el comportamiento de las variables en comparación con el control. En todos los casos se empleó el software SPSS. En el anterior contexto experimental se evidencia que el proceso de germinación se vio estimulado por la aplicación de los campos electromagnéticos a intensidad media (70 µT), pero a sus más altos tiempos de exposición (300ˈ y Permanente durante 15 días), presentándose una conducta similar para germinación diaria, dinámica de germinación, longitud de la raíz y altura de la planta, similar a lo ocurrido la síntesis de pigmentos, biomasa fresca y seca, con exposición a 70 µT por 180ˈ, con su consiguiente reflejo en los indicadores fisiológicos evaluados, difiriendo siempre del control. Por otra parte, en materia de rendimiento del cultivo, los análisis estadísticos reflejan un mejor
comportamiento de todas las variables analizadas para la exposición a 118 µT por 300ˈ y Permanente durante 15 días, difiriendo significativamente en la mayoría de las variables que componen este. Así mismo, en materia de variables de calidad del almidón extraído del maíz, es de resaltar que esta no se vio afectada al ser comparada con el control para ninguno de las pruebas efectuadas.; When analyzing the problems of the primary agricultural sector, it can be observed that the quality of botanical seeds as propagation material becomes a productive constraint. One of the main problems reported in the specialized literature on botanical seed propagation is seed dormancy, which impacts the farmer at the time of planting, since he will have to use more seeds for the same area or will have fewer plants per unit area. In this context, this project sought to evaluate the effect of induced electromagnetic fields on the growth, development, and productivity variables of Zea mays L. var Porva plants as a sustainable technological alternative for the agricultural production of this crop. For this purpose, seeds were subjected, prior to sowing, to three electromagnetic field intensities (23, 70 and 118 µT) with four exposure times (1, 3 and 5 hours daily for 15 days and permanent exposure during the 15 days), leaving a
control group without exposure to electromagnetic fields. Variables related to the germination process were analyzed, including germination percentage, daily and cumulative germination, height (cm), root length (cm), aerial and root fresh mass (g), as well as aerial and root dry mass (g). The variables were determined at two moments, except those related to germination, to determine physiological indicators that describe the development of the crop (Relative Growth Rate - RGR, Net Assimilation Rate - NAR, Leaf Area Index - LAI, Crop Growth Rate - CGR, Absolute Growth Rate - AGR, Leaf Area Duration - LAD and Specific Leaf Area - SFA). On the other hand, in order to characterize the production, the morphological characteristics of the ear and fruits were evaluated (weight of the ear with amero, weight of the cassava, weight of fruits and number of rows), likewise the starch of the corn was extracted for its characterization by Scanning Electron Microscopy, crystallographic analysis by X-Ray diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Apparent Viscosity. The Shapiro-Wilk and Levene normality
tests were performed, the latter to establish homogeneity of variance and thus proceed to ANOVA. Finally, multiple range tests were performed to establish the behavior of the variables in comparison with the control. SPSS software was used in all cases. In the above experimental context, it is evident that the germination process was stimulated by the application of electromagnetic fields at medium intensity (70 µT), but at their highest exposure times (300ˈ and Permanent for 15 days), presenting a similar behavior for daily germination, germination dynamics, root length and plant height, similar to what occurred for pigment synthesis, fresh and dry biomass, with exposure to 70 µT for 180ˈ, with its consequent reflection in the physiological indicators evaluated, always differing from the control. On the other hand, in terms of crop yield, the statistical analyses reflect a better performance of all the variables analyzed for exposure to
118 µT by 300ˈ and Permanent for 15 days, differing significantly in most of the variables that compose it. Likewise, in terms of the quality variables of the starch extracted from corn, it should be noted that it was not affected when compared with the control for any of the tests performed.
Suárez Rivero, D. (2023). Efecto de campos electromagnéticos inducidos a baja intensidad sobre procesos morfo-fisiológicos
y de productividad de Zea mays L. var Porva, como alternativa tecnológica sostenible para la producción agrícola. [Tesis de Licenciatura]. Tecnológico de Costa Rica, Cartago.
2023-01-01T00:00:00ZGeneración de un modelo de monitoreo de la contaminación atmosférica por metales pesados en zonas de flujo vehicular, basado en las propiedades magnéticas de biomonitores y polvo urbanoSalazar Rojas, Teresahttp://hdl.handle.net/11056/265532023-10-03T20:28:18Z2023-01-01T00:00:00ZGeneración de un modelo de monitoreo de la contaminación atmosférica por metales pesados en zonas de flujo vehicular, basado en las propiedades magnéticas de biomonitores y polvo urbano
Salazar Rojas, Teresa
La contaminación atmosférica urbana es uno de los problemas medioambientales más serios a los que se enfrenta la humanidad ante el rápido crecimiento económico y demográfico. Los efectos en la salud asociados a la contaminación atmosférica están relacionados con problemas respiratorios, principalmente correlacionados con la exposición temporal a material particulado (PM, siglas en inglés), especialmente las más finas (PM con diámetro ≤ 2.5 µm), que provocan lesiones cardiopulmonares y difusión sistémica. Entre los diferentes componentes del PM se encuentran los metales pesados (MPs), los cuales son especialmente peligrosos para los seres vivos ya que se bioacumulan, causando importantes efectos negativos sobre el bienestar humano y el medio ambiente. Esta tesis tuvo como objetivo establecer un modelo para predecir las concentraciones de MPs en hojas y polvo de carretera, a través de las mediciones de sus propiedades magnéticas. Para ello, se usó algoritmos de aprendizaje automático, la regresión lineal automática (MLR, siglas en inglés) y de soporte de vectorial automático (SVM, siglas en
inglés) para establecer modelos de predicción de MPs basados en las propiedades magnéticas del PM depositado en hojas y polvo de la carretera. Se hizo un muestreo de polvo de carreteras y hojas de dos especies comunes de tipo perenne (Cupressus lusitánica y Casuarina equisetifolia) durante dos años en la Gran Área Metropolitana (GAM) de Costa Rica. Los resultados mostraron tanto en la etapa de entrenamiento como en la de prueba, que las concentraciones de Fe, Cu, Cr, V y Zn fueron bien estimadas por los modelos de predicción SVM, con valores R2 ajustados > 0.7 y las concentraciones de Pb y Ni fueron estimados con menor precisión, con valores R2 ajustados < 0.7. El modelo de SVM que estimó mejor la concentración de MPs a partir de propiedades magnéticas fue el que se obtuvo de las hojas de C. equisetifolia, en comparación con C. lusitanica y el polvo de la carretera, mostrando valores R2 ajustados más altos y error medio absoluto (MAE) y el error medio cuadrático (RMSE), más bajos. Es posible establecer un modelo de SVM en la GAM de Costa Rica para determinar indirectamente la
concentración de elementos en material particulado depositado en hojas mediante el uso de propiedades magnéticas, permitiendo disminuir los costos, tiempos y generación de desechos para el monitoreo de MPs en las áreas urbanas.; Urban air pollution is one of the most serious environmental problems facing humanity in the context of rapid economic and demographic growth. The health effects associated with air pollution are related to respiratory problems, mainly correlated with temporary exposure to particulate matter (PM), especially the finest particles (PM with diameter ≤ 2.5 µm), which cause cardiopulmonary lesions and systemic diffusion. Among the different components of PM are heavy metals (PMs), which are particularly hazardous to living beings as they bioaccumulate, causing significant negative effects on human well-being and the environment. This thesis aims to establish a model to predict PM concentrations in leaves and road dust through measurements of their magnetic properties. For this purpose, machine learning, automatic linear regression (MLR) and automatic support vector (SVM) algorithms were used to establish prediction models of PMs based on the magnetic properties of PM deposited in leaves and road dust. Road dust
and leaves of two common evergreen species (Cupressus lusitanica and Casuarina equisetifolia)
were sampled for two years in the Greater Metropolitan Area (GAM) of Costa Rica. The results
showed in both the training and test stages that the concentrations of Fe, Cu, Cr, V and Zn were
well estimated by the SVM prediction models, with adjusted R2 values > 0.7 and the concentrations of Pb and Ni were estimated less accurately, with adjusted R2 values < 0.7. The SVM model that best estimated the concentration of PMs from magnetic properties was the one obtained from C. equisetifolia leaves, compared to that from C. lusitanica and road dust, showing higher adjusted R2 values and lower mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE). It is possible to establish an SVM model in the GAM of Costa Rica to indirectly determine the concentration of elements in particulate matter deposited on leaves by using magnetic properties, allowing to reduce costs, time and waste generation for HMs monitoring in urban areas.
Salazar Rojas. T. (2023). Generación de un modelo de monitoreo de la contaminación atmosférica por metales pesados
en zonas de flujo vehicular, basado en las propiedades magnéticas de biomonitores y polvo urbano. [Tesis de Doctorado]. Cartago, Costa Rica.
2023-01-01T00:00:00ZInducción de variabilidad genética en una variedad comercial de arroz (Oryza sativa) mediante el uso de radiación gama a partir de la selección in vitro de mutantes tolerantes a ariloxifenoxipropionatos para su uso en el fitomejoramiento del cultivoHernandez Soto, Alejandrohttp://hdl.handle.net/11056/265512023-10-03T19:51:36Z2023-01-01T00:00:00ZInducción de variabilidad genética en una variedad comercial de arroz (Oryza sativa) mediante el uso de radiación gama a partir de la selección in vitro de mutantes tolerantes a ariloxifenoxipropionatos para su uso en el fitomejoramiento del cultivo
Hernandez Soto, Alejandro
El principio de mejoramiento genético basado en mutaciones consiste en generar cambios hereditarios en el ADN mediante agentes externos. La mutagénesis inducida mediante radiación gamma ofrece una alternativa para desarrollar líneas de arroz resistentes al estrés biótico y abiótico al acelerar el proceso de mutación espontánea y aumentar el conjunto de variantes alélicas disponibles para la mejora genética. En el presente trabajo se exploran las bases técnicas para lograr la mutagénesis in vitro mediante radiación gamma (60Co) con el rasgo de tolerancia al ariloxifenoxipropionato Fluazifop-P-Butil como modelo para crear variabilidad en una variedad local de arroz Lazarroz FL. El primer parámetro estandarizado que se logró fue la radiosensibilidad de los callos embriogénicos. La dosis letal 30 se calculó a partir de 1680 callos con exposición de gradiente de 0-120 Gy en 81,8 Gy (77,507-86,403). El segundo parámetro fue
la sensibilidad a los ariloxifenoxipropionatos como agente de selección. La dosis letal media fue de 6,93 mg / L (0,425 mg / L - 15,743 mg / L, R2 = 0,402, 1000n) para callos y la dosis letal media de 3.771mg / L (R2 = 1, 290n) para plantas in vitro. La secuenciación del gen diana ACCasa2 y las secuencias de control matK, rbcL con el pre-identificador NCBI MZ558337, MZ558334, MZ558335, demostraron que la variedad comercial utilizada tiene ausencia de mutaciones. El sistema se ejecutó con 60Gy en callo embriogénico, regeneración, preselección a 5mg/L y selección final a 5mg/L de Fluazifop-P-Butil. Lo anterior resultó en un único mutante putativo tolerante a partir de 8000 vitroplantas regeneradas. La línea tolerante presentó una tasa de mutación aproximada de 1/1000pb en el gen blanco ACC2 (T2222I/T2222M) y en los controles matK, rbcL. Es posible que la mutación en el gen blanco ACC2 esté vinculada a la tolerancia, sin embargo, no se puede descartar otros mecanismos no evaluados. El trabajo exploró el uso de semilla como tejido de partida para la radiación in vitro, lo que permitió una exposición de 50-350Gy, y un incremento en el número de mutantes putativos de 31. Un método alterno para generar mutaciones con mayor precisión es mediante CRISPR-Cas9, el proyecto exploró la técnica en levaduras de un gen homólogo de arroz como modelo para proveer tolerancia a salinidad. Se logró una mutación en el gen NTH2, nth2 1271_1272delTA, lo que incrementó la tolerancia de la levadura al estrés salino con capacidad de crecimiento a 0.8M NaCl a una tasa de 0.2179 ± 0.0061 h−1 en comparación con la silvestre de 0.1580 ± 0.0009 h−1.; The mutation breeding principle is to generate heritable changes in the DNA by external agents. Induced mutagenesis by gamma rays offers a promising alternative for developing rice varieties resistant to biotic and abiotic stresses. It could accelerate the spontaneous mutation process and increase the pool of allelic variants available for genetic improvement. Here we present the technical bases to achieve in vitro Gamma radiation (60Co) mutagenesis with Fluazifop P-Butyl tolerant trait as a model to create rice variability in a local variety used by farmers, Lazarroz FL. The first standardized parameter achieved was the radiosensitivity of embryogenic calli. The dose was 81.8Gy (77.507-86.403) for LD30, obtained from 1680 callus tested on a 0-120Gy gradient. The second parameter was the sensibility to the aryloxyphenoxypropionates as a selection agent. The dose was 6.93mg/L (0.425 mg/L- 15.743 mg/L, R2= 0.402, 1000 callus) for callus LD50, and 3.771mg/L (R2= 1, 290n) LD50 for Vitro plants. Target gene sequencing ACCasa2, and control sequences matK, rbcL summited to the NCBI id MZ558337, MZ558334, MZ558335, demonstrated that the commercial variety used had an absence of mutations. The mutation system was done at 60Gy on embryogenic calli, regeneration, preselection on 5mg/L and final
selection on 10mg/L Fluazyfop P-Butyl resulting in 1/8000 putative tolerant vitro plant. The tolerant line had a mutation rate of approximately 1/1000bp in the control genes matK, rbcL as well as the target gene ACC2 (T2222I/T2222M). The mutation may be linked to the tolerance; however, it could also be the result of other non-evaluated detoxification mechanism. The in vitro system was improved by using seeds as a starting point for irradiation, allowing an exposition window of 50-350Gy and 31 putative mutants. An alternative method to generate precise mutations is CRISPR CAS9. The project explored the technique in a yeast gene homologous to rice as a model to provide salt tolerance. We achieved a mutation on gene NTH2, nth2 1271_1272delTA, resulting in increased salt tolerance of the yeast capable of better growing under 0.8M NaCl at a rate of 0.2179 ± 0.0061 h−1 versus wild type 0.1580 ± 0.0009 h−1.
Hernandez Soto, A. (2023). Inducción de variabilidad genética en una variedad comercial de arroz (Oryza sativa) mediante el uso de
radiación gama a partir de la selección in vitro de mutantes tolerantes a ariloxifenoxipropionatos para su uso en el fitomejoramiento del cultivo. [Tesis de Doctorado]. Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica.
2023-01-01T00:00:00Z