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Characterization of chloroplast region rrn16-rrn23S from the tropical timber tree Cedrela odorata L. and de novo construction of a transplastomic expression vector suitable for Meliaceae trees and other economically important crops

LUISA ALHUCEMA LOPEZ OCHOA MAX MIZRAIM APOLINAR HERNANDEZ YURI JORGE JESUS PEÑA RAMIREZ (2015)

The forest tree Spanish cedar (Cedrela odorata L.) is well-known for its high-value timber; however, this species is attacked by the shoot borer (Hypsipyla grandella) during its early years of development, resulting in branched stems and making the plants useless for high-quality wood production. The generation of resistant varieties expressing entomotoxic proteins may be an alternative to pesticide treatments. The use of plastid transformation rather than nuclear transformation should be used because it reduces the risk of transgene dissemination by pollen. Chloroplast transformation vectors require an expression cassette flanked by homologous plastid sequences to drive plastome recombination. Thus, C. odorata plastome sequences are a prerequisite. The rrn16-rrn23 plastome region was selected, cloned, and characterized. When the sequence identity among the rrn16-rrn23 regions from C. odorata and Nicotiana tabacum was compared, 3 inDels of 240, 104, and 39 bp were found that might severely affect transformation efficiency. Using this region, a new transformation vector was developed using pUC19 as a backbone by inserting the rrn16-trnI and trnA-rrn23 sequences from C. odorata and adding 2 independent expression cassettes into the trnI-trnA intergenic region, conferring spectinomycin resistance, the ability to express the gfp reporter gene, and a site that can be used to express any other gene of interest.

Article

CHLOROPLAST TRANSFORMATION EXPRESSION VECTOR FLANKING REGIONS PLASTOME SEQUENCE TROPICAL TREE BIOTECHNOLOGY BIOLOGÍA Y QUÍMICA BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Evaluación nutricional de plantas forrajeras consumidas por caprinos en pastoreo de la Mixteca Oaxaqueña

JOSÉ CARLOS LÓPEZ OJEDA (2015)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Ganadería).- Colegio de Postgraduados, 2015.

El objetivo de este trabajo fue identificar y valorar nutricionalmente plantas forrajeras consumidas por el ganado caprino en pastoreo en dos épocas del año, en 5 comunidades de la región Mixteca en Oaxaca, Chocani, Guadalupe Cuautepec, Guadalupe la Huertilla, San Marcos Arteaga y Santa María Tindú. Se recolectaron 182 muestras, las cuales fueron de 81 árboles, 51 arbustivas, 34 herbáceas y 16 vainas. Además, se realizaron 7 mezclas de forraje, árboles, arbustivas, herbáceas, árboles x arbustivas, árboles x herbáceas, arbustivas x herbáceas y árboles x arbustivas x herbáceas. Se determinó su contenido de MS, MO, PC, FDN y DIVMS. Para mezclas se determinó su producción de gas in vitro y fracciones de proteína (A, B, B1, B2, B3 y C). Por estación, en época de lluvia los contenidos de MS y FDN fueron diferentes (p<0.05) respecto a la sequía. Sin embargo, en la sequía la PC fue diferente (p<0.05) respecto a lluvia. Por tipo de forraje, el contenido de MS en vainas fue distinto (p<0.05) respecto arbustivas. Las concentraciones de MO y FDN en vainas fueron diferentes (p<0.05) en comparación con arbustos y herbáceas. La PC no tuvo diferencias entre forrajes. La DIVMS de árboles fue diferente (p<0.05) a vainas. Por comunidad, la MS fue distinta (p<0.05) entre Tindú, Huertilla y Cuautepec, además San Marcos fue igual a Tindú y Huertilla; y Chocani no difirió de la Huertilla y Cuautepec. Las concentraciones de MO y FDN no mostraron diferencia (p>0.05) entre comunidades. La Huertilla y Tindú difieren (p<0.05) en PC. La DIVMS es similar en Chocani y Tindú pero difieren (p<0.05) con Cuautepec, Huertilla y San Marcos. En cuanto a la producción de gas (mL por g-1 de MS) a 72 h, por mezcla las herbáceas fueron las de mayor producción de gas y son diferentes (p<0.05) con árboles, árboles*arbustivas y arbustivas. Referente a las fracciones de proteína, en lluvia no se encontraron diferencias (p>0.05) para las diversas mezclas. No obstante, en la estación de lluvia se mostraron diferencias (p<0.05) en las fracciones A (herbáceas), B (arbustivas), B2 (arbustivas) y B3 (árboles) respecto a las demás mezclas. Se concluye que en la Mixteca Oaxaqueña el alto valor nutricional de los forrajes consumidos por el ganado caprino representa una alternativa para mejorar la sustentabilidad del sistema de producción. _______________ NUTRITIONAL EVALUATION OF FORAGE CONSUMED BY GOATS GRAZING ON THE MIXTECA REGION OF OAXACA. ABSTRACT: The objective of this work was to carry out nutritional assessment of forage plants and its relationship with nutritional status of goats grazing in two seasons. 5 communities in the Mixteca region in Oaxaca, Chocani, Cuautepec Guadalupe, Guadalupe Huertilla, San Marcos Arteaga and Santa Maria Tindú. A total of 182 samples were collected, of which 81 trees were, 51 shrubs, 34 herbs and 16 pods. Besides 7 mixtures of forages were made: trees, shrubs, herbs, trees x shrubs, trees x herbs, trees x herbs and shrubs x trees x herbs. DM content as well as OM, CP, NDF, and IVDMD were determined. For mixtures, in vitro production of gas and protein fractions (A, B, B1, B2, B3 and C) was determined. During the rainy season the contents of DM and NDF were different (p <0.05) compared to the drought. However, the PC during drought was different (p <0.05) than during the rainy season. By type of forage DM content in pods was different (p <0.05) compared to shrub. The OM and NDF concentrations in pods were different (p <0.05) compared with shrubs and herbaceous. The PC did not differ between fodders. The IVDMD of trees was different (p <0.05) than pods. By community, the DM was different (p <0.05) between Tindú, Huertilla and Cuautepec, San Marcos also equaled Tindú and Huertilla; Chocani and did not differ from Huertilla and Cuautepec. The concentrations of OM and NDF showed no difference (p> 0.05) between communities. The Huertilla and Tindú showed different (p <0.05) CP content. IVDMD was similar in Chocani and Tindú but differ (p <0.05) with Cuautepec, Huertilla and San Marcos. As for gas production of the mixtures (mL GMS-1) to 72 hours, the mixture that had the highest gas production were the herbaceous, (p <0.05) than trees, shrubs and bushes X trees. Regarding protein fractions, in rain no differences (p> 0.05) for the various mixtures were found. However, in the rainy season (p <0.05) in sections A (herbs), B (shrub), B2 (shrub) and B3 (trees) for other mixtures were shown. It is concluded that in the Oaxacan Mixteca nutritional value of forage consumed by goats represent an important opportunity to improve the sustainability of the production system.

Master thesis

Cabras Pastoreo Árbol Arbustiva Herbácea FDN DIVMS Fracciones de proteína Goats Grazing Feeding Tree Shrub Herb NDF IVDMD Fraction protein Ganadería Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIAS VETERINARIAS NUTRICIÓN

CHEMICAL COMPOSITION OF LEGUMINOUS TREE FOLIAGE AND EFFECT OF POLYETHYLENE GLYCOL ON GAS PRODUCTION AND IN VITRO DIGESTION PARAMETERS

Jaime Olivares Pérez FRANC AVILES NOVA BENITO ALBARRAN PORTILLO SAUL ROJAS HERNANDEZ ALEJANDRO CORDOVA IZQUIERDO ABEL EDMUNDO VILLA MANCERA OCTAVIO ALONSO CASTELAN ORTEGA (2014)

The objective was to determine the chemical composition, digestibility and in vitro digestion parameters in ten legume tree foliage using the in vitro gas-production method with and without polyethylene glycol (PEG). The foliages with higher protein content (P<0.001) (167.1 to 180.3 g/kg DM) were A. cochliacantha, L. esculenta, E. cyclocarpum and A. farnesiana; from the total phenols (P<0.001) (365.9 to 680.6 g/kg DM) L. divaricata, H. brasiletto and C. coriaria and condensed tannins (P<0.001) (35.4 to 88.0 g/kg DM) E. cyclocarpum, A. farnesiana, P. dulce, P. acatlense and G. sepium. The in vitro dry matter digestibility was different (P<0.001) among the foliages. The in vitro gas production (IVGP), in vitro organic matter digestibility, metabolizable energy (ME), gas yield (GY24h), short chain fatty acids (SCFA) and microbial mass production (PMM), were different (P<0.0001) among the foliage as a result of the species. The use of PEG increased (P<0.0001) IVGP, ME, GY24h and SCFA in H brasiletto, C. coriaria, L. esculenta and A. cochliacantha, but affect (P<0.0001) the partition factor and the PMM. The nutritional composition and fermentation parameters in vitro between foliages differ by effect of tree and use of PEG. It is concluded that chemical composition in the foliages affect the digestibility and fermentation parameters and use of PEG increased fermentation parameters in the foliages high in secondary compounds.

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Agrociencias Tree PEG tannins phenols microbial mass production CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Molecular breeding for maize improvement: An overview

Prasanna Boddupalli (2003)

The maize genome is one of the most extensively analyzed among the plant genomes. Consequently, maize has been at the forefront in development and evaluation of an array of molecular markers for varied purposes in genetics and breeding. Besides the well-demonstrated utility of molecular markers in genotype differentiation and analysis of genetic diversity in maize germplasm, application of DNA-based markers is also of considerable significance to tropical/sub-tropical maize production systems, such as in India, for mapping and marker-assisted selection for resistance to major biotic/abiotic stresses affecting production and productivity. Significant impetus in this direction has been provided in recent years through the Asian Maize Biotechnology Network (AMBIONET). This article provides an overview of the recent efforts under AMBIONET in relation to: (i) the molecular characterization of inbred lines developed by various public sector institutions in India; (ii) the analysis of genetic diversity in the Indian maize germplasm using microsatellite markers; and (iii) the mapping of quantitative trait loci conferring resistance to different downy mildews affecting maize in tropical Asia. Judicious integration of conventional and molecular approaches in maize breeding programmes is vital for efficient utilization of genetic resources, and improving the production and post-harvest characteristics of the elite germplasm. This shall, in turn, require further strengthening of synergistic linkages and partnerships among national and international research institutions to harness the rapidly emerging information and technologies related to molecular breeding in maize.

Article

Molecular genetics Maize Zea mays Genomes Plant breeding Biotechnology Germplasm Inbred lines Seed production Food crops Developing Countries CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Practical use of Transgenics in Maize Breeding Programs

Yoseph Beyene (2018)

Presented at STMA Maize Breeders Training Course, Kampala, Uganda, 16-27 July, 2018.

Conference object

Maize Biotechnology Transgenic plants CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Caracterización metagenómica del microbioma asociado a ectomicorrizas y supervivencia en campo de dos pinos inoculados con Suillus pungens y Thelephora terrestris.

MARÍA DEL ROSARIO CARDOSO VILLANUEVA (2017)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Edafología).- Colegio de Postgraduados, 2017.

Existe un gran número de microorganismos en el suelo los cuales desempeñan una función importante dentro de los ecosistemas. Los hongos se involucran en diferentes procesos que regulan el reciclaje de nutrimentos, al mismo tiempo establecen relaciones con diferentes componentes del ecosistema. La simbiosis ectomicorrízica es una asociación establecida entre hongos y especies forestales que son de gran importancia y son fundamentales para el establecimiento de los árboles en campo. Dada la complejidad en la estructura de comunidades microbianas en el suelo, en la actualidad no se conoce en su totalidad su composición, sin embargo cada vez se diseñan métodos que promueven dicho conocimiento. La metagenómica es una herramienta de la biología molecular que permite conocer la riqueza de especies no cultivables. En el presente trabajo se evaluó la composición del microbioma asociado a ectomicorrizas de dos pinos neotropicales por medio de métodos metagenómicos. La composición mostró diferencias dependientes del fitobionte, el micobionte y el área de muestreo. Por otra parte, se evaluó la supervivencia en campo de árboles micorrizados en invernadero durante un año, en un área con presencia de eucaliptos maduros. Estos resultados señalaron un efecto alelopático, ya que las plantas establecidas en el área donde estaba presente Eucalyptus camaldulensis mostró un menor crecimiento y menor porcentaje de supervivencia en comparación con áreas sin eucalipto. La micorriza asimismo fue un factor de atenuación de dicha alelopatía. Es de gran importancia realizar trabajos que permitan conocer la riqueza de especies microbianas asociadas a ectomicorrizas ya que en un futuro se puede detectar cuales son las mejores combinaciones fitobionte-micobionte para la restauración de áreas con árboles exóticos como el eucalipto y sustituirlos a futuro con árboles nativos. _______________ METAGENOMIC CHARACTERIZATION OF MICROBIOMA ASSOCIATED TO ECTOMYCORRHIZAE AND SURVIVAL OF TWO PINES IN FIELD INOCULATED WITH Suillus pungens and Thelephora terrestris. ABSTRACT: There is a large number of microorganisms in the soil which play an important role within ecosystems. Fungi are involved in different processes that regulate the recycling of nutrients, while establishing relationships with different components of the ecosystem. The ectomycorrhizal symbiosis is an association established between fungi and forest species that is of great importance and is fundamental for the establishment of trees in the field. Given the complexity in the structure of microbial communities in the soil, at present its composition is not fully known, however, methods are increasingly being developed to promote this knowledge. Metagenomics is a tool of molecular biology that allows knowing the richness of non-cultivable species. In the present work the composition of the microbiome associated to ectomycorrhizae of two neotropical pines was evaluated by means of metagenomics. The composition showed differences depending on the phytobiont, the mycobiont and the sampling area. On the other hand, the survival in field of mycorrhizal trees in greenhouse during a year, in an area with mature eucalyptus was evaluated. These results indicated an allelopathic effect, since the plants established in the area where Eucalyptus camaldulensis was present showed lower growth and lower percentage of survival compared to areas without eucalyptus. Interestlingly, mycorrhiza was also a factor attenuating this allelopathy. It is of great importance to carry out works that allow to know the richness of microbial species associated to ectomycorrhizae since in the future it might be possible to detect which are the best combinations phytobiont-mycobiont for the restoration of areas with exotic trees like the eucalyptus; and to replace them with native trees.

Master thesis

Hongos ectomicorrízicos Biotecnología Hongos comestibles Supervivencia en campo Alelopatía Ectomycorrhizal fungi Biotechnology Edible fungi Field survival Allelopathy Edafología Maestría CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) GÉNESIS Y MORFOLOGÍA DE SUELOS

Estudio comparativo entre el algodón transgénico y algodón nativo (Gossypium hirsutum L.) como substratos para el crecimiento de "setas" (Pleurotus ostreatus) y "repisas" (Ganoderma lucidum): sus implicaciones en México.

ANABEL GEORGINA GONZÁLEZ UGARTE (2016)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Estrategias para el Desarrollo Agrícola Regional).- Colegio de Postgraduados, Campus Puebla, 2016.

Se ha promovido el cultivo comercial de hongos comestibles sobre substratos agrícolas como la cascarilla y planta de algodón. El cultivo del algodón ha retomado importancia económica en México después de ser transformado genéticamente. El debate sobre su potencial riesgo a la salud humana y animal, así como al medio ambiente, de los organismos transgénicos sigue vigente. Actualmente, los estudios relacionados con el crecimiento de hongos comestibles en substratos transgénicos son casi nulos, por lo que en la presente investigación se estudió el desarrollo micelial, algunas variables fisicoquímicas y la producción de lacasas durante el cultivo de “setas” (Pleurotus ostreatus) y “repisas” (Ganoderma lucidum) en la fibra y planta de algodón transgénico. Se realizaron cuatro tratamientos: el blanco fue papa dextrosa agar (PDA), TX1 (PDA suplementado con planta o fibra de algodón DP 1321 B2RF®), TX2 (PDA suplementado con planta o fibra de algodón Fiber Max® Cotton FM 2484B2F), y el testigo (PDA suplementado con planta o fibra de algodón nativo). Las variables estudiadas fueron: velocidad y área de crecimiento, pH, conductividad y resistividad eléctrica del medio, y la producción de lacasas. La mayor velocidad y área de crecimiento micelial en ambas cepas de hongos se presentó cuando se suplementó el medio de cultivo con planta de algodón transgénico (TX1 y TX2) y planta de algodón nativo. El pH de P. ostreatus (CP-50) en los medios de cultivo suplementados con fibra o planta de algodón fue de un rango de 5.87±0.00 a 6.67±0.04, mientras que el pH de G. lucidum (CP-145) varió en un rango de 4.57±0.02 a 6.48±0.01. La conductividad eléctrica durante el crecimiento de P. ostreatus y G. lucidum en los medios de cultivo suplementados con planta de algodón (TX1, TX2 y testigo) mostraron cambios muy marcados con valores entre 15,909.47±504.31 µS/cm a 30,401.33±418.13 µS/cm. La mayor producción de lacasas se registró en P. ostreatus (CP-50) al finalizar la colonización en los tratamientos suplementados con planta de algodón, en el tratamiento TX2 fue de 497.31±75.67 U/mL, seguido del TX1 (271.61 ±24.95 U/mL) y el testigo (230.71 ±21.62 U/mL). En G. lucidum (CP-145) se observó un patrón similar en los tiempos de medición; sin embargo, el tratamiento TX2 alcanzó 95.11±3.04 U/mL de actividad de lacasas, el testigo 59.32±2.61 U/mL y el valor más bajo fue el TX1 (37.17 ±75.67 U/mL). Ambas cepas crecieron en los medios de cultivo suplementados con planta o fibra de algodón transgénico y nativo. Se observaron diferencias significativas entre las variedades transgénicas con la nativa en la mayoría de las variables estudiadas. El algodón transgénico indujo una mayor producción de enzimas lacasas, comparativamente con el algodón nativo. Se encontró al final de la colonización, una correlación positiva significativa entre la velocidad de crecimiento y la producción de lacasas del 74.98% en G. lucidum, y en P. ostreatus del 89.30% empleando planta de algodón nativo y transgénico como suplemento. Esta mayor expresión génica de lacasas demostró que la transgénesis afecta el metabolismo y crecimiento de los hongos comestibles y medicinales. Por ese requieren estudios más amplios para dilucidar los mecanismos de acción involucrados, antes de que los substratos transgénicos sean utilizados como substrato para el cultivo comercial de hongos. Con base en los resultados obtenidos, se propone como estrategia un análisis integral que incluya estudios moleculares del transgen en los hongos comestibles y medicinales, así como investigaciones a mayor profundidad sobre el crecimiento de P. ostreatus y G. lucidum en substratos transgénicos. _______________ COMPARATIVE STUDY BETWEEN TRANSGENIC AND NATIVE COTTON (Gossypium hirsutum L.) AS SUBSTRATES FOR THE GROWTH OF Pleurotus ostreatus AND Ganoderma lucidum: IMPLICATIONS IN MEXICO. ABSTRACT: It has been promoted the commercial cultivation of edible mushrooms on agricultural substrates, such as husks and cotton plant. Cotton cultivation has resumed economic importance in Mexico after being genetically transformed. The debate on their potential risk to human and animal health, as well to the environment of genetically modified (GM) organisms remains. Currently, studies related to the growth of edible fungi in transgenic substrates are scarce, so in this investigation mycelial development, some physicochemical variables and production of laccases during cultivation of "oyster mushroom" (Pleurotus ostreatus) and "shelves" (Ganoderma lucidum) in fiber and plant transgenic cotton were studied. Four treatments were performed: potato dextrose agar (PDA) as blank, TX1 (PDA supplemented with plant or cotton fiber DP B2RF® 1321), TX2 (PDA supplemented with plant or cotton fiber Cotton Fiber Max® 2484B2F FM), the control (PDA supplemented with native plant or cotton fiber). The variables studied were: rate and area of growth, pH, conductivity and electrical resistivity of the medium, and laccases production. The highest rate and area of mycelial growth in both fungal strains increased when the culture medium with transgenic cotton plant (TX1 and TX2) and native cotton plant were supplemented. The pH of P. ostreatus (CP-50) in culture media supplemented with fiber or cotton plant was in a range of 5.87 ± 0.00 to 6.67 ± 0.04, while the pH of G. lucidum (CP-145) varied in a range of 4.57 ± 0.02 to 6.48 ± 0.01. The electrical conductivity during growth of P. ostreatus and G. lucidum in culture media supplemented with cotton plant (TX1, TX2 and control) showed very marked changes with values between 15,909.47±504.31 µS/cm and 30,401.33±418.13 µS/cm. The highest laccase production was recorded in P. ostreatus (CP-50) at the end of colonization in the treatments supplemented with cotton plant in TX2 treatment with 497.31±75.67 U/mL, followed by TX1 (271.61±24.95 U/mL) and the control (230.71 ± 21.62 U / mL). In G. lucidum (CP-145) a similar pattern was observed during the kinetics; however, treatment TX2 reached 95.11 ± 3.04 U/mL laccase activity, the control 59.32 ± 2.61 U / mL and the lowest value was the TX1 (37.17 ± 75.67 U / mL). Both strains grew on culture media supplemented with plant or transgenic fiber, as well as in native cotton. Significant differences between transgenics with native cotton in most of the variables studied were observed. Transgenic cotton induced a higher production of laccase enzymes, compared with the native cotton. A significant positive correlation between growth rate and laccase production of 74.98% in G. lucidum, and 89.30% in P. ostreatus using both native and transgenic cotton supplement was found at the end of the colonization. This increased gene expression of laccases showed that transgenesis affects metabolism and growth of edible and medicinal mushrooms, so more studies are required to elucidate the mechanisms of action involved, before GM substrates can be used as substrate for the commercial cultivation of mushrooms. Based on the results obtained, it is proposed a strategy that includes a comprehensive analysis of transgene molecular studies in edible and medicinal mushrooms, as well as a further research on the growth of P. ostreatus and G. lucidum in transgenic substrates.

Master thesis

Biotecnología Eventos transgénico Fisiología Hongos comestibles Sustratos sólidos Biotechnology Edible mushrooms Physiology Solid substrates Transgenic events Estrategias para el Desarrollo Agrícola Regional EDAR Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA HIBRIDACIÓN DE CULTIVOS

Síntesis y evaluación de las propiedades mecánicas y de bioactividad de compositos de hidroxiapatita obtenida a partir de cascarón de huevo reforzada con biovidrio

ESTEFANIA GODOY COLIN (2019)

74 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales.

Investigación realizada con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México). CONACYT.

En este trabajo se desarrollaron una serie de biomateriales compuestos (compositos) Hidroxiapatita-Biovidrio (HAp-BG) procesados por una técnica de polvos basada en la pulvimetalurgia y sinterizados a 800°C durante 1 h. La finalidad es evaluar el efecto de la adición de partículas de biovidrio en bajas concentraciones (3, 5, 10 y 15%wt) sobre las propiedades físicas, mecánicas, características microestructurales y de bioactividad de una matriz porosa de hidroxiapatita (HAp). La hidroxiapatita fue sintetizada por el método de precipitación a partir de precursores de calcio provenientes de cascaron de huevo y caracterizada por DRX, mientras que el biovidrio de tipo CaO-P2O5-SiO2 fue sintetizado por sol- gel y caracterizado por DRX y FTIR. Se realizaron estudios de caracterización microestructural (MO y MEB) y se determinaron parámetros de densidad, porosidad, microdureza y resistencia máxima a la compresión. Mientras que la bioactividad de los compositos HAp-BG fue evaluada in vitro con respecto a la capacidad de formación de apatita como resultado del contacto con la solución de fluido corporal simulado (SBF), la bioactividad fue caracterizada por técnicas de DRX, FTIR, MEB y X-EDS antes y después de la inmersión en la solución SBF.

Master thesis

Nanostructured materials. Biotechnology. Biomaterials. Materiales nanoestructurados. TP248.25.N35 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICAS ESTRUCTURA DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Predicción de cambios de peso de bovinos pastoreando en trópico: desarrollo y aplicación de un modelo de simulación

GILBERTO CARLOS ORTEGA NAVARRO (2011)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Ganadería).- Colegio de Postgraduados, 2011.

El presente estudio comprendió tres etapas, que consistieron en 1 (Capítulo 1), desarrollar un modelo para predecir la ganancia de peso vivo vacío (GPV) de toros pastoreando praderas en zonas tropicales con y sin complemento alimenticio (MCPV); 2 (Capítulo 2), realizar un análisis de sensibilidad del modelo desarrollado descrito en el capítulo dos, utilizando las técnicas uno a la vez y multi pasos, y 3 (Capítulo 3), realizar un análisis comparativo de las predicciones de ganancia de peso de toros ayunados (GPAp) utilizando el MCPV y modelo del NRC, éste último, considerando la energía metabolizable (MNRC EM) y proteína metabolizable (MNRC PM). En el capítulo uno, se describe el procedimiento que se siguió para la construcción del modelo, utilizando las ecuaciones desarrolladas por Lofgreen y Garrett (1968), ARC (1980), NRC (1984) y CSIRO (1990), empleándose la base de datos de once experimentos con ganado bovino engordado en praderas tropicales. Para la evaluación de las predicciones de las ganancias de peso y determinación de la exactitud de los modelos involucrados, se realizó un análisis de regresión, prueba de medias, y se generaron los estadísticos de prueba como tendencia media (MB), cuadrado medio del error de predicción (MSPE), raíz de MSPE, variación residual (RV) y error absoluto medio (MAE). Los resultados indican una subestimación en la GPV en 25% aproximadamente, y de acuerdo a los estadísticos de prueba, análisis de regresión y prueba de medias, se considera que el modelo tiene una baja exactitud para predecir la GPV. El análisis de sensibilidad con el procedimiento uno a la vez, indican que la entrada FD generó el mayor cambio en todas las salidas del modelo, con valores de 0.4641, 38.0873 y 0.0285 para las salidas GPVp, CMS y energía disponible para ganancia (EDG), respectivamente. Con el procedimiento multipasos, la máxima GPVp se obtiene con la combinación de las entradas digestibilidad de la MS del forraje con el valor de 58.3% y con la entrada forraje disponible, con un valor de 3.5 t MS ha-1. El análisis comparativo de los las ganancias de peso residuales (GPAr) con los MCPV, MNRCEM y MNRCPM fueron -0.184, -0.284 y -0.149, respectivamente. Se concluye que existe una subestimación de los modelos MCPV, MNRCEM y MNRCPM, y cuando se considera solamente la energía disponible, el MCPV tiene una mejor GPAp que la del MNRC EM. _______________ PREDICTING WEIGHT CHANGES IN BOVINES GRAZING IN THE TROPICS:

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF A SIMULATION MODEL. ABSTRACT: The present study was done in three stages: 1 (Chapter 1), developing a model to predict live empty weight gain (LEW) of bulls grazing in tropical grasslands without an alimentary complement (MCPV); 2 (Chapter 2), doing a sensibility analysis of the developed model described in Chapter 2, using two techniques –one at a time and multistep; and 3 (Chapter 3), doing a comparative analysis of the predictions of weight gain in fasted bulls (GPAp) using the MCPV and model of the NRC, this latter considering metabolisable energy (MNRC EM) and metabolisable protein (MNRC PM). In Chapter one is described the procedure followed to build the model, using the equations developed by Lofgreen and Garrett (1968), ARC (1980), NRC (1984), and CSIRO (1990), using the database from eleven experiments with bovine livestock grown in tropical grasslands. To evaluate the predictions in weight gain and determine the accuracy of the involved models were done a regression analysis, mean test, and test statistics were generated, such as mean tendency (MB), mean square prediction error (MSPE), root of the MSPE, residual variation, and mean absolute error (MAE). The results indicate an underestimation of LEW of approximately 25%, and according to the test statistics, regression analysis and mean test, the model is considered to have a low accuracy in predicting LEW. The sensibility analysis with the one at a time procedure indicates that the AF input generated the greatest changes in all the outputs of the model; values 0.4641, 38.0873, and 0.0285 for outputs EWG, DMC, and available energy for gain (AEG), respectively. With the multistep procedure, the greatest EWG is obtained by combining the inputs digestibility of forage DM with a value of 58.3% and available forage, with a value of 3.5 t DM ha-1. The comparative analysis of the predictions for GPAr with MCPV, MNRCEM, and MNRCPM were -0.184, -0.284, and -0.149, respectively. It is concluded that there is an underestimation of the MCPV, MNRCEM, and MNRCPM models, and when on available energy is considered, the MCPV has a better prediction of GPA than does MNRC EM.

Doctoral thesis

Bos indicus Tropical Energía Sensible Magnitud de entrada NRC Energy Input magnitude Doctorado Ganadería CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA