195 native potato cultivars collected in Chahuaytire community and 246 native potatoes repatriated to Potato Park Communities Association (ACPDP) by the International Potato Center (CIP) were characterized using nine primer pairs that amplify the ten most polymorphic microsatellite loci from the potato genetic identification kit (STM0019, STPoAc58, STM0037, STM0030, STM1104, STM1052, STM1106, STM2013, STM2022), located in 9 of the 12 chromosomes of potato. The molecular characterization differentiated the 93.33% of the native potatoes from the Chahuaytire community and the 92.68% of repatriated native potatoes from CIP. 114 and 130 alleles and average diversity index between 0.762 and 0.776 were obtained in the Chahuaytire community and the repatriated potatoes, respectively. The clustering of potato cultivars was performed using the UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean) method applied to similarity matrix obtained with Jaccard coefficient. Clustering analysis revealed that no differentiation according to origin was found. Similarly, Analysis of Molecular Variance (AMOVA) revealed that the molecular variation between evaluated groups was 0.73% (p- value=0.05), indicating a basically similar genetic constitution between both groups. The main source of molecular variation, 99.27% (p-value=0.05), was found within the native potatoes inside groups. However, the finding of 6 private alleles in the native potatoes from Chahuaytire suggests that some genetic diversity maintained in the Chahuaytire native potatoes is not represented in the 246 repatriated potatoes from CIP.

Evalúa la capacidad promotora de crecimiento vegetal (PGPR) de actinomicetos aislados de la rizósfera de plantaciones de papa colectadas en el distrito de San Jerónimo - Andahuaylas. Para ello, se evalúan 4 características relacionadas a las bacterias consideradas como PGPR (Solubilización de fosfatos, fijación de nitrógeno, producción de AIA y sideróforos). De las 49 cepas de actinomicetos rizosféricos aisladas y evaluadas, la cepa AND 13 presenta mejor rendimiento en las pruebas como PGPR, así como, gran capacidad de adaptación y crecimiento a diferentes temperaturas y pH; siendo identificada mediante pruebas bioquímicas y moleculares como Streptomyces sampsonii. Estos resultados indican que la cepa AND 13 podría ser utilizada a futuro como una solución alterna ante el uso excesivo de agroquímicos.

Al exponer el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, es la principal causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la acumulación de azúcares reductores (glucosa y fructosa) como resultado de la sucesiva degradación del almidón y sus componentes. Para ver la calidad de una papa almacenada en frío, sus niveles de azúcar deberán incrementarse en lo mínimo o no variar, para no perder su potencial como producto agroindustrial, caso contrario serviría para el procesamiento solo después de la cosecha. Por ello en el presente trabajo de tesis se seleccionó cultivares nativos de papa tolerantes al endulzamiento en frío, mediante su análisis fenotípico, bioquímico y molecular. Esto se desarrolló en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa (CIP), en los laboratorios de Procesamiento, Fisiología y de Biología Molecular de la División de mejoramiento de cultivos. Se trabajó con 40 cultivares de papas nativas, seleccionadas anteriormente por su calidad de fritura teniendo como referente la relación entre: materia seca, fritura y azúcares reductores. / When potato tubers are exposed to temperatures lower than 7 °C, a process known as “Low Temperature Sweetening” takes place. This physiological damage involves the accumulation of the reducing sugars (glucose and fructose) as a result of successive degradation of the starch and its components, and is the principal reason native potato crops are rejected by industry. To maintain its potential as an agroindustrial product, a potato should be processed quickly (before sugars can accumulate) or be cold tolerant so if cold stored, will not change its levels of sugars much. To address this issue, the present thesis work selected native cultivars of potato resistant to cold induced sweetening, and characterized them phenotypically, biochemically, and genetically. This was done at the International Potato Research Institute (CIP), in the laboratories of the Processing, Physiology, and Molecular Biology Division of the department of Germplasm Improvement. There were 40 varieties of native potatoes, selected previously for their frying quality, dry matter content, and reducing sugar content.

En el presente trabajo de investigación, se mejoró la sensibilidad del método desarrollado para la detección de poblaciones de Ralstonia solanacearum en suelo naturalmente infestado. La efectividad de la etapa de enriquecimiento en un nuevo caldo semi-específico desarrollado en el Centro Internacional de la Papa (CIP), permitió incrementar la población bacteriana hasta límites detectables, logrando la semi-cuantificación de las mismas y la detección de niveles tan bajos como 16 cél/g suelo (80 cél/g suelo en promedio). La técnica de inmunoabsorción con conjugado enzimático del tipo sándwich de doble anticuerpo (ELISA-DAS) post-enriquecimiento, ha sido evaluada utilizando muestras de suelo de la rizósfera de plantas con síntomas de Marchitez Bacteriana de la papa (con altos niveles poblacionales) y desde allí en muestras distantes cada 15 cm. y en muestras de plantas circundantes, llegando a dispersarse hasta en 0.75m y 1.5m alrededor de la planta sintomática, respectivamente. La sensibilidad de la técnica utilizada ha sido demostrada en mezclas de suelo infestado con bajas concentraciones del patógeno (2.0x102 a 1.1x105 unidades formadoras de colonias /g suelo) y suelo no-infestado en proporciones de 1:2 a 1:6. Además, se desarrolló una estrategia de muestreo capaz de detectar la bacteria en campos de papa con bajos niveles de incidencia de la enfermedad. La supervivencia de Ralstonia solanacearum en suelo fue determinada después de 8 meses de barbecho o un descanso y una rotación con maíz hasta después de 3 meses de la cosecha del mismo (un total de 9 meses después de la cosecha de papa). La presencia de R. solanacearum en suelo procedente de plantas asintomáticas donde se cosecharon tubérculos latentemente infectados fue demostrada con la técnica ELISA-DAS post-enriquecimiento y confirmada por la Prueba de patogenicidad en tomate. En los campos de producción de semilla de zonas alto andinas (superior a 3 000 m.s.n.m) de 0.25 – 0.5 ha, el número de muestras necesarias para el análisis cualitativo en un 95 y 99% de posibilidades de detección fue de 20 y 31, respectivamente. Los resultados obtenidos bajo dos diferentes condiciones de campo permiten señalar que la técnica utilizada es altamente sensible e importante para su aplicación en el control de la Marchitez Bacteriana de la Papa en zonas paperas andinas de la provincia de Cajamarca. / In this investigation, the sensibility of method developed for detection of Ralstonia solanacearum populations in naturally infested soil has been improved. The effectiveness of the stage enrichment in a new semi-specific broth developed at the International Potato Center (CIP), allowed to increase bacterial populations until detectable boundary, achieved semi-quantification of the same and the levels as few as 16 cell/g soil (averaging 80 cells/g soil) were detected. DAS-ELISA (double antibody sandwich enzyme – linked immunoassay) post-enrichment technique has been evaluated in soil samples from the rhizosphere of bacterial wilt potato plants (high level populations) and, since then from soil samples each 15cm and neighbouring plants samples, arriving spread until 0,75cm and 1.5m around the wilted plant, respectively. The technique sensibility utilized in soil samples containing concentrations of the pathogen (2.0x102 to 1.1x105 ufc/g of soil) were selected and mixed with has been demostrated for the detection in diluted soil samples with non-infested soil in proportions of 1:2 to 1:6 has been demostrated. Furthermore one strategy sampling was able to detect bacteria in potato fields with low bacterial wilt incidences has been developed. Survival of Ralstonia solanacearum in soil was determined in field after 8-months fallow or a fallow and one rotation with maize, until 3 months after harvesting the same (a total of 9-months after potato harvest). The presence of Ralstonia solanacearum in soil samples of plants without visible bacterial wilt symptoms, but which test positive for latent infection in tubers for DAS-ELISA post-enrichment technique has been demostrated and confirm by the tomate bioassay patogeniticity. In each of the three seed-multiplication fields andean highlands (over 3000 m a.s.l.) of 0.25-0.5 ha, at 95% and 99% probabilities of detection, the number n of composite samples necessary to be analysed would be 20 and 31, respectively. The results obtained in two different sets of field conditions, allowed to show that the technique utilized is highly sensible and important for application in the control potato bacterial wilt in andean potato zones at Cajamarca province.

Se realizó el análisis toxicológico de identificación y cuantificación del residuo de plaguicida organofosforado METHAMIDOPHOS en 20 muestras de papa en diferentes puestos de venta en el Departamento de Lima. El análisis cualitativo se realizó por cromatografía en capa fina (CCF) y el cuantitativo por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Se determinó presencia de Methamidophos en la totalidad de muestras analizadas. De los 10 muestreos realizados en mercados mayoristas: 7 muestreos (70%) exceden el Límite Máximo Residual (LMR) mostrando una concentración máxima de 2,7055 ppm de Methamidophos. De los 10 muestreos realizados en mercados minoristas: 2 muestreos (20%) exceden el LMR mostrando una concentración máxima de 0,1753 ppm de Methamidophos. Se concluyó que dichas concentraciones exceden el LMR establecido por el Codex Alimentarius (LMR iguala a 0,05 ppm). Palabras clave: Residuo Methamidophos, plaguicida, organofosforado, LMR, CCF, HPLC.

En el presente trabajo de investigación, se mejoró la sensibilidad del método desarrollado para la detección de poblaciones de Ralstonia solanacearum en suelo naturalmente infestado. La efectividad de la etapa de enriquecimiento en un nuevo caldo semi-específico desarrollado en el Centro Internacional de la Papa (CIP), permitió incrementar la población bacteriana hasta límites detectables, logrando la semi-cuantificación de las mismas y la detección de niveles tan bajos como 16 cél/g suelo (80 cél/g suelo en promedio). La técnica de inmunoabsorción con conjugado enzimático del tipo sándwich de doble anticuerpo (ELISA-DAS) post-enriquecimiento, ha sido evaluada utilizando muestras de suelo de la rizósfera de plantas con síntomas de Marchitez Bacteriana de la papa (con altos niveles poblacionales) y desde allí en muestras distantes cada 15 cm. y en muestras de plantas circundantes, llegando a dispersarse hasta en 0.75m y 1.5m alrededor de la planta sintomática, respectivamente. La sensibilidad de la técnica utilizada ha sido demostrada en mezclas de suelo infestado con bajas concentraciones del patógeno (2.0x102 a 1.1x105 unidades formadoras de colonias /g suelo) y suelo no-infestado en proporciones de 1:2 a 1:6. Además, se desarrolló una estrategia de muestreo capaz de detectar la bacteria en campos de papa con bajos niveles de incidencia de la enfermedad. La supervivencia de Ralstonia solanacearum en suelo fue determinada después de 8 meses de barbecho o un descanso y una rotación con maíz hasta después de 3 meses de la cosecha del mismo (un total de 9 meses después de la cosecha de papa). La presencia de R. solanacearum en suelo procedente de plantas asintomáticas donde se cosecharon tubérculos latentemente infectados fue demostrada con la técnica ELISA-DAS post-enriquecimiento y confirmada por la Prueba de patogenicidad en tomate. En los campos de producción de semilla de zonas alto andinas (superior a 3 000 m.s.n.m) de 0.25 – 0.5 ha, el número de muestras necesarias para el análisis cualitativo en un 95 y 99% de posibilidades de detección fue de 20 y 31, respectivamente. Los resultados obtenidos bajo dos diferentes condiciones de campo permiten señalar que la técnica utilizada es altamente sensible e importante para su aplicación en el control de la Marchitez Bacteriana de la Papa en zonas paperas andinas de la provincia de Cajamarca. / In this investigation, the sensibility of method developed for detection of Ralstonia solanacearum populations in naturally infested soil has been improved. The effectiveness of the stage enrichment in a new semi-specific broth developed at the International Potato Center (CIP), allowed to increase bacterial populations until detectable boundary, achieved semi-quantification of the same and the levels as few as 16 cell/g soil (averaging 80 cells/g soil) were detected. DAS-ELISA (double antibody sandwich enzyme – linked immunoassay) post-enrichment technique has been evaluated in soil samples from the rhizosphere of bacterial wilt potato plants (high level populations) and, since then from soil samples each 15cm and neighbouring plants samples, arriving spread until 0,75cm and 1.5m around the wilted plant, respectively. The technique sensibility utilized in soil samples containing concentrations of the pathogen (2.0x102 to 1.1x105 ufc/g of soil) were selected and mixed with has been demostrated for the detection in diluted soil samples with non-infested soil in proportions of 1:2 to 1:6 has been demostrated. Furthermore one strategy sampling was able to detect bacteria in potato fields with low bacterial wilt incidences has been developed. Survival of Ralstonia solanacearum in soil was determined in field after 8-months fallow or a fallow and one rotation with maize, until 3 months after harvesting the same (a total of 9-months after potato harvest). The presence of Ralstonia solanacearum in soil samples of plants without visible bacterial wilt symptoms, but which test positive for latent infection in tubers for DAS-ELISA post-enrichment technique has been demostrated and confirm by the tomate bioassay patogeniticity. In each of the three seed-multiplication fields andean highlands (over 3000 m a.s.l.) of 0.25-0.5 ha, at 95% and 99% probabilities of detection, the number n of composite samples necessary to be analysed would be 20 and 31, respectively. The results obtained in two different sets of field conditions, allowed to show that the technique utilized is highly sensible and important for application in the control potato bacterial wilt in andean potato zones at Cajamarca province.

Al exponer el tubérculo de papa a temperaturas inferiores a los 7 °C, ocurre lo que se conoce como “endulzamiento por frío”. Este daño fisiológico, es la principal causa de rechazo de lotes de papa serrana para la industria, consiste en la acumulación de azúcares reductores (glucosa y fructosa) como resultado de la sucesiva degradación del almidón y sus componentes. Para ver la calidad de una papa almacenada en frío, sus niveles de azúcar deberán incrementarse en lo mínimo o no variar, para no perder su potencial como producto agroindustrial, caso contrario serviría para el procesamiento solo después de la cosecha. Por ello en el presente trabajo de tesis se seleccionó cultivares nativos de papa tolerantes al endulzamiento en frío, mediante su análisis fenotípico, bioquímico y molecular. Esto se desarrolló en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa (CIP), en los laboratorios de Procesamiento, Fisiología y de Biología Molecular de la División de mejoramiento de cultivos. Se trabajó con 40 cultivares de papas nativas, seleccionadas anteriormente por su calidad de fritura teniendo como referente la relación entre: materia seca, fritura y azúcares reductores. / When potato tubers are exposed to temperatures lower than 7 °C, a process known as “Low Temperature Sweetening” takes place. This physiological damage involves the accumulation of the reducing sugars (glucose and fructose) as a result of successive degradation of the starch and its components, and is the principal reason native potato crops are rejected by industry. To maintain its potential as an agroindustrial product, a potato should be processed quickly (before sugars can accumulate) or be cold tolerant so if cold stored, will not change its levels of sugars much. To address this issue, the present thesis work selected native cultivars of potato resistant to cold induced sweetening, and characterized them phenotypically, biochemically, and genetically. This was done at the International Potato Research Institute (CIP), in the laboratories of the Processing, Physiology, and Molecular Biology Division of the department of Germplasm Improvement. There were 40 varieties of native potatoes, selected previously for their frying quality, dry matter content, and reducing sugar content.

Se realizó el análisis toxicológico de identificación y cuantificación del residuo de plaguicida organofosforado METHAMIDOPHOS en 20 muestras de papa en diferentes puestos de venta en el Departamento de Lima. El análisis cualitativo se realizó por cromatografía en capa fina (CCF) y el cuantitativo por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Se determinó presencia de Methamidophos en la totalidad de muestras analizadas. De los 10 muestreos realizados en mercados mayoristas: 7 muestreos (70%) exceden el Límite Máximo Residual (LMR) mostrando una concentración máxima de 2,7055 ppm de Methamidophos. De los 10 muestreos realizados en mercados minoristas: 2 muestreos (20%) exceden el LMR mostrando una concentración máxima de 0,1753 ppm de Methamidophos. Se concluyó que dichas concentraciones exceden el LMR establecido por el Codex Alimentarius (LMR iguala a 0,05 ppm). Palabras clave: Residuo Methamidophos, plaguicida, organofosforado, LMR, CCF, HPLC.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Las papas nativas constituyen el patrimonio genético de las generaciones presentes y futuras, es fuente de alimentación y seguridad alimentaria del mundo. Con el objetivo de evaluar la diversidad genética de papas nativas (Solanum spp.) de los distritos de Tambo y Anco de la provincia La Mar, se colectaron 50 cultivares procedentes del distrito de Tambo ubicado entre las altitudes de 3920 y 4047metros y, el distrito de Anco entre las altitudes de 3751 y 3984 metros. Se evaluó morfológicamente utilizando los descriptores de la “Guía para las caracterizaciones morfológicas básicas en colecciones de papas nativas del Centro Internacional de la Papa” y, molecularmente empleando el polimorfismo en la longitud de fragmentos amplificados (AFLP). En la caracterización morfológica, utilizando algoritmos de UPGMA se determinó alta diversidad morfológica de los cultivares de papas nativas estudiadas y en el análisis de coordenadas principales, de los 28 descriptores morfológicos estudiados, los descriptores del tubérculo y del brote fueron poderosos y más informativos que otros descriptores para estudiar la diversidad morfológica. En el cálculo del índice estomático según la prueba de Tukey, se determinó diferencias estadísticamente significativas entre los promedios de los índices estomáticos de los cultivares en estudio. En el análisis molecular por AFLP, la digestión enzimática del ADN se realizó utilizando EcoRI y MseI. La combinación de los primersE38 – M49 y E37 – M50 fueron los más informativos obteniendo un índice de contenido polimórfico de 0,39 y 0,38. La lectura de la presencia o ausencia de bandas polimórficas de los morfotipos evaluados empleando el coeficiente de similitud Simple Matching y el análisis de agrupamiento según el algoritmo UPGMA originó un dendrograma con un índice de correlación cofenética de r= 0,7. El dendrograma con un coeficiente de similitud de 0,68 agrupó a los cultivares de papas nativas en 11 grupos y no se encontró cultivares duplicados a pesar de tener algunas características morfológicas semejantes. / Tesis

El tizón tardío causado por el oomiceto Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, es la enfermedad más seria y devastadora en cultivos de papa alrededor del mundo. Aparte del uso de fungicidas, el uso de variedades resistentes es otro método para la protección de los cultivos contra esta enfermedad. Las especies silvestres de papa han demostrado ser una fuente continua de resistencia al tizón tardío en muchos programas de mejoramiento. Esta resistencia está controlada por genes R los cuales son fácilmente superados por razas nuevas de P. infestans, y/o por un número desconocido de genes que expresan un tipo cuantitativo de resistencia el cual podría ser más durable. Con el objetivo de caracterizar la resistencia a tizón tardío, 57 genotipos de una progenie diploide PCS1, originada del cruce entre Solanum paucissectum Ochoa 762126.227 (R) con S. paucissectum 762124.236 (S) fue analizada por medio de marcadores moleculares.La primera parte de la tesis estuvo enfocada en la evaluación de la técnica del perfil NBS (sitio de unión nucleotídica), estrategia basada en PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que eficientemente reconoce regiones cromosómicas que contienen genes R y análogos de genes R (RGAs) y al mismo tiempo produce marcadores polimórficos en estos genes. Los porcentajes de polimorfismo medio detectado al usar RsaI y HaeIII como enzimas de restricción fueron 11% y 8%, respectivamente. El número promedio de polimorfismo por combinación de iniciador-enzima fue igual a 5, con un rango que va desde 3 a 13 bandas polimórficas. Los resultados indican que el perfil NBS proporciona un medio efectivo para identificar polimorfismo en papa.La segunda parte se encontró enfocada en la evaluación de regiones genómicas responsables para resistencia a tizón tardío. La familia PCS1 fue analizada con 15 marcadores de ADN conocidos por estar ligados a QTL (locus de carácter cuantitativo) para resistencia en el genoma de la papa. Los fragmentos de ADN específicos basados en PCR fueron probados por asociación con este carácter cuantitativo analizado. Dos marcadores significativamente ligados a QTL para resistencia a P. infestans fueron encontrados en los cromosomas V y XI en la progenie PCS1. / --- Late blight caused by the oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, is the most serious and devastating disease of potato production worldwide. Beside fungicides, the use of resistance varieties is another strategy to protect potato production against this disease. Wild potato species have proven to be a source of resistance to late blight used by much breeding programs. This resistance is controlled by R genes which may be easily overcome by new races of P. infestans, and/or by an unknown number of genes resulting in a quantitative type of resistance which may be more durable. With the goal of characterizing resistance to late blight, 57 genotypes of a PCS1 diploid offspring originated from cross among Solanum paucissectum Ochoa 762126.227 (R) with S. paucissectum 762124.236 (S) it was analyzed by means of molecular markers.The first part of the thesis focused on the evaluation of the NBS profiling technique, a strategy based on PCR (polymerase chain reaction) that efficiently it recognizes chromosomal regions containing R genes or R genes analogs (RGAs). At the same time it produces polymorphic markers for this gene. Mean polymorphic rates detected using RsaI and HaeIII as restriction enzymes were 11% and 8%, respectively. Mean number of polymorphisms per enzyme-primer combination was equal to 5, ranging from 3 to 13 polymorphic bands. Our results indicate that NBS profiling provides an effective means to identify polymorphism in potato.The second part of the thesis focused on the evaluation of genomic regions responsible for resistance to late blight. PCS1 family was genotyped with 15 DNA markers known to be linked to QTL (quantitative trait locus) for resistance on potato genome. Specific DNA fragments based on PCR were tested for association with this analyzed quantitative character. Two markers significantly linked to QTL for resistance to P. infestans were found on chromosomes V and XI in the PCS1 progeny.