Se evaluó las diferencias bioquímicas en el ámbito de la actividades proteolíticas y de la inhibición de la actividad proteolítica ensayas con proteínas de hojas de papa, entre los clones "resistentes" (282LM87B, 220LM87B, 136LM86B y 662LM86B) y "susceptible" (Revolución) a la mosca minadora Liriomyza huidobrensis, Blanchard (Díptera, Agromyzidae), una plaga perjudicial del cultivo de la papa (Solanum tuberosum spp) especialmente en lugares donde el uso de insecticidas es intenso. Las plantas de papa resistentes, y Revolución, fueron sometidas previamente al daño por el ataque de adultos de la mosca minadora (daño por mosca) o por herida con estilete (daño artificial), y para ser evaluados mediante el grado de inducción de las proteínas en las hojas. Entre los clones resistentes, se encontró importantes márgenes de variación de las actividades proteolíticas en las hojas y la inhibición proteolítica de los extractos de larvas por efecto de las proteínas de hojas de los clones 282LM87B y 662LM86B con respecto a Revolución. Las unidades de actividad proteolítica por gramo de proteína de las de hojas (ug-') y las unidades de actividad proteolítica de larvas (U) fueron 20,5 ug-' y 0.05 U con 282LM87B; 20.83 ug-' y 0,12 U con 662LM86B y 17,5 ug-' y 0,25 U con Revolución, respectivamente. Mediante ensayos de zimografía para determinar isoinhibidores de proteasas se encontró dos bandas, de 63 y 105 kDa de peso molecular aproximado, expresados mayormente entre los clones resistentes. Este ensayo determinó una diferenciación visual importante entre los clones resistentes con el susceptible. Se siguió el nivel de expresión de la banda de 105 kDa entre plantas de diferentes edades (20-80 días) dañadas artificialmente y en el cual se observó disminución en el nivel de su expresión en plantas de más de 60 días. Se discute la correlación de los niveles mayores de actividad proteolítica y de la inhibición de la actividad proteolítica hallados en los clones resistentes, especialmente en 282LM87B, con el atributo de la resistencia a la mosca minadora. Palabras claves: Sólanum tuberosum, mosca minadora, zimografia, plantas resistentes.

La papa (Solanum spp.) es uno de los 4 cultivos alimenticios de mayor importancia en el mundo. La caracterización morfológica y molecular es útil para estudiar la diversidad de este cultivo. El presente trabajo se realizó en las instalaciones del Centro Internacional de la Papa con la finalidad de caracterizar molecularmente una colección de 168 variedades de papa cultivada, de interés socioeconómico en el Perú, mediante marcadores microsatélites. Se extrajo DNA genómico de cada variedad a partir de sus hojas y por PCR se amplificaron 23 regiones microsatélites. Los fragmentos amplificados fueron cargados en geles de poliacrilamida para determinar su tamaño en pares de bases, obteniéndose así la caracterización molecular, y en base a ésta se analizó la diversidad genética, la varianza molecular (AMOVA) y el patrón de agrupamiento de las variedades en estudio. Dichos análisis se realizaron desde dos enfoques: por regiones (Norte, Centro y Sur) y por tipo de variedad (nativa y mejorada). Se pudo caracterizar a las 168 variedades de papas con los 23 SSR. Se encontró la mayor diversidad genética en la región Sur; mientras que la mayor fuente de variación genética es interna entre las regiones, y la mayor variación genética interregional se dio entre Norte y Centro. Por otro lado, se apreció que las variedades nativas tienen una mayor diversidad genética que las mejoradas y la variación genética entre ellas es considerable. En el análisis de agrupamiento se observó una tendencia de las papas diploides a formar un grupo distinto al de las tetraploides y que las variedades mejoradas tienden a formar un grupo estructurado en el dendrograma. Estos resultados sugieren que la diversidad genética se mantiene entre las regiones, que las frecuencias alélicas de las variedades diploides se diferencian de las tetraploides y que la mayor fuente de variación genética poblacional es interna. Palabras clave: Solanum spp, caracterización molecular, microsatélites, diversidad genética, AMOVA, análisis de agrupamiento. / Potato (Solanum spp.) is one of the four most important food crops in the world. The Morphological and molecular characterization is useful for studying the diversity of this crop. This work was performed at the facilities of the International Center of Potato in order to molecularly characterize a collection of168 cultivated potato varieties, from socioeconomic interests in Peru, using microsatellite markers. Genomic DNA was extracted from each variety leaves and were amplified by PCR 23 microsatellite regions. The amplified fragments were loaded onto polyacrylamide gels to determine its size in base pairs, thus obtaining the molecular characterization, and based on this we analyzed the genetic diversity, molecular variance (AMOVA) and the pattern of clustering of the varieties under study. These analyzes were conducted from two perspectives: by region (North, Central and South) and by category (native and improved). It was possible to characterize the 168 varieties of potatoes with 23 SSR. We found the greatest genetic diversity in the South, while the highest genetic variation is inside regions, and the interregional greater genetic variation occurred between North and Center. Furthermore, it was found that native varieties have greater genetic diversity than improved and genetic variation between them is considerable. In the cluster analysis was showed that diploid potatoes have a tendency to form a group distinct from the tetraploid potatoes and improved varieties tend to form a structured group in the dendrogram. These results suggest that genetic diversity is maintained between the regions, the allele frequencies of diploid varieties differ from the tetraploid and that the major source of population genetic variation is internal. Keywords: Solanum spp, molecular characterization, microsatellites, genetic diversity, AMOVA, cluster analysis.

La marchitez bacteriana de la papa (MB) causada por Ralstonia solanacearum (Smith, 1896) (Yabuuchi et al., 1995), es una de las más devastadoras enfermedades que afectan el cultivo de la papa en los países en desarrollo. En la actualidad, no existe un control químico efectivo. De todas las medidas de control, la utilización de variedades genéticamente resistentes es la mejor estrategia de manejo de la enfermedad y la que ofrece mejores perspectivas. El objetivo principal de este estudio fue identificar genotipos de especies silvestres de papa que presenten altos niveles de resistencia a la MB con énfasis en la resistencia a la infección latente en tubérculos. Para ello, se evaluaron 4461 genotipos diferentes de papa silvestre del Banco de Germoplasma del Centro Internacional de la Papa (CIP). 10 plantas por genotipo fueron inoculadas con una suspensión de la cepa CIP204 de R. solanacearum a una concentración de 1 x 108 ufc/g de suelo. Para asegurar la durabilidad de la resistencia, los genotipos resistentes fueron evaluados nuevamente contra 7 cepas de R. solanacearum con alta agresividad. Los genotipos resistentes a por lo menos 5 cepas fueron sometidos a una tercera prueba donde se evaluó además la resistencia a la infección en tubérculos en condiciones menos severas. Se encontraron 178 genotipos resistentes a la cepa CIP204 (4% de los tamizados). De 162 genotipos resistentes analizados, la resistencia pudo ser confirmada en sólo 52 genotipos en tamizados consecutivos con varias cepas del patógeno, de los cuales 9 genotipos también son resistentes al tizón tardío de la papa. De 26 genotipos analizados para la infección en tubérculos, 7 genotipos (6 de Solanum acaule y 1 de Solanum chacoense) fueron resistentes a la marchitez en planta y no mostraron infección latente ni en tallos ni en tubérculos. S. acaule y S. chacoense son las especies más promisorias para los futuros programas de mejoramiento. Esta es la primera evidencia de que altos niveles de resistencia a la marchitez bacteriana existe en la naturaleza. Palabras clave: MB, papa, resistencia, silvestres, infección latente. / The Bacterial Wilt of the Potato(BW) caused by Ralstonia solanacearum (Smith, 1896) (Yabuuchi et al., 1995), is one of the most devastating illnesses that affect the potato’s cultivation in the developing countries. At the present time an effective chemical control does not exist. Of all the control measures of BW, the use of genetically resistant varieties is the best handling strategy of the illness and the one that offer better perspectives. The main objective of this study was to identify genotypes of wild potato species that show high levels of resistance to bacterial wilt with emphasis in the resistance to the latent infection in tubers. For that reason, 4461 different genotypes from the Germoplasm Bank at the International Potato Center (CIP) Lima-Perú,were evaluated. Ten plants per genotype were inoculated with a suspension of the strain CIP204 of R. solanacearum to a concentration of 108 ufc/g soil. To ensure the durability of resistance, resistant genotypes were tested against seven strains of R. solanacearum with various levels of aggressiveness. The genotypes resistant to at least 5 strains of R. solanacearum were re-exposed to the pathogen in less severe conditions to assess the presence of latent infection in tubers. 178 genotypes (4%) of all screened were found to be resistant to CIP204 strain. From162 resistant genotypes analyzed, resistance could be confirmed in only 52 in subsequent screenings with several strains of the pathogen. From these, 9 genotypes are also resistant lo Late Blight. From 28 genotypes tested for tuber infection, seven (6 of S. acaule and 1 of S. chacoense) were found resistant to plant wilt and did not harbour any stem or tuber latent infection. S. acaule and S. chacoense are the most promising species for future breeding programs.This is the first evidence that high resistance levels of resistance to Bacterial Wilt exist in the nature. Keywords: BW, potato, resistance, wild, latent infection

Un set de 18 marcadores microsatélite (SSR, del inglés “simple sequence repeat”, repetición de secuencia simple) identificados en Solanum tuberosum (papa cultivada) y que cubren sus 12 cromosomas fue desarrollado previamente para genotipificar el germoplasma de la papa cultivada. Hemos evaluado su utilidad a diferentes distancias filogenéticas de su especie originaria, la papa cultivada S. tuberosum, en una muestra de 50 especies de papa silvestre y otras 2 especies del mismo género. Los marcadores SSR produjeron amplicones en 27% a 100% de las 52 especies, dependiendo del marcador. Se comprobó mediante secuenciación de una muestra de amplicones que los motivos repetitivos estuvieron presentes en la mayoría de los fragmentos secuenciados. Además, se observó un alto grado de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP, del inglés “single nucleotide polymorphism”, polimorfismo de un solo nucleótido) e inserciones / supresiones (indel, del inglés insertion / deletion) entre los motivos repetitivos y la secuencia de los iniciadores (primers). Estos resultados indican, en primer lugar, que los 18 loci microsatélites producen amplicones en loci homólogos. En segundo lugar el alto grado de polimorfismo fuera del motivo repetitivo indica que existe un considerable grado de homoplasia que reducirá extensamente la utilidad del set de SSR para papa cultivada en estudios filogenéticos en especies de papa silvestre distanciadas de la base de germoplasma de la papa cultivada. A pesar de esto, el análisis de distancia genética usando el índice de similitud de Jaccard y el método de agrupamiento Neighbor Joining, produjo dendrogramas que coinciden con hipótesis de relaciones cladísticas basadas en recientes filogenias moleculares, pero no así con relaciones anteriores basadas en series. / A kit of 18 microsatellite markers, also referred to as simple sequence repeats (SSR), covering all 12 chromosomes of the potato was previously developed for genotyping the cultivated potato. We have assessed its utility on a sample of 50 wild potato species and 2 other species of the same genus at varying phylogenetic distances from its source, the cultivated potato Solanum tuberosum. The SSR markers produced amplicons in 27% to 100% of the 52 species. A sample of them was sequenced. Although repeat motifs were present in most of the amplicons sequenced, a high degree of single nucleotide polymorphism (SNP) and insertion / deletion events (indel) was observed between the repeat motifs and the primer sequence. These results indicate that: firstly, the 18 microsatellite loci produce amplicons in homologous loci; and secondly, homoplasy will be relatively frequent and hence reduce largely the utility of the cultivated potato SSR kit for phylogenetic studies in wild potato species distant from the cultivated potato germplasm base. Despite this, genetic distance analyses using Jaccard similarity index and Neighbor Joining clustering method produced trees roughly matching hypotheses of cladistic relationships based on recent molecular phylogenies, but not on prior series relationships.

La papa (Solanum spp.) tiene una gran importancia alimenticia y es de gran utilidad en el mejoramiento genético, esta representado por 8 especies cultivadas y alrededor de 200 especies silvestres con gran diversidad de caracteres. El “Proyecto de Conservación In Situ de los cultivos nativos y sus parientes silvestres” se viene desarrollando como respuesta a la amenaza latente de perdida de la diversidad genética y busca fortalecer la conservación de las especies nativas más importantes en las chacras de los campesinos. Una de las primeras acciones ha sido inventariar y caracterizar la diversidad y variabilidad de los cultivos priorizados. Para el caso de la papa, los inventarios y el uso de marcadores morfológicos han demostrado un alto grado de diversidad genética mantenida por los agricultores andinos, sin embargo, debido a que estas características morfológicas son afectadas por el ambiente se hace necesario corroborar los resultados obtenidos mediante otras técnicas que no se encuentren bajo la presión ambiental. Por tal motivo, se decidió analizar el grado de diversidad genética presentada en una muestra aleatoria de 79 variedades nominales de papa nativa (Solanum spp.) procedente de cinco zonas del Perú (Ayacucho, Cajamarca, Cuzco, Huancavelica y Puno) cultivadas en las chacras de los agricultores que forman parte del Proyecto de “Conservación In situ de los cultivos nativos y sus parientes silvestres”, mediante el uso de 18 marcadores moleculares microsatélites-SSR Los microsatélites son secuencia cortas de di, tri o tetranucleótidos que están distribuidas en tandem a lo largo del genoma, siguen una herencia mendeliana, no son afectados por factores ambientales, son de carácter codominante y tienen un alta tasa polimórfica. Las secuencias son detectadas mediante PCR con el uso de iniciadores específicos, separación en geles de poliacrilamida y tinción con plata. Los análisis de agrupamiento, riqueza alélica y análisis de diversidad genética realizados a partir de los datos obtenidos de 19 locus microsatélites registrados, demostraron el alto grado de diversidad genética que presenta la muestra colectada y corrobora los resultados obtenidos en el proyecto In situ. Además la comparación de la riqueza alélica mantenida por cada región de colecta hace presumir que existe un flujo génico constante entre estos lugares.

Se evaluó las diferencias bioquíinicas en el ámbito de la actividades proteolíticas y de la inhibición de la actividad proteolítica ensayas con proteínas de hojas de papa, entre los clones "resistentes" (282LM87B, 220LM87B, 136LM86B y 662LM86B) y "susceptible" (Revolución) a la inosca ininadora Lirionzyza hmidobrensis, Blanchard (Díptera, Agromyzidae), una plaga perjudicial del cultivo de la papa (Solarium tuberosunz spp) especialmente en lugares donde el uso de insecticidas es intenso. Las i plantas de papa resistentes, y Revolución, fueron sometidas previamente al daño por el ataque de adultos de la mosca minadora (daño por mosca) o por herida con estilete (daño artificial), y para ser evaluados mediante el grado de inducción de las proteínas en las hojas. Entre los clones resistentes, se encontró importantes márgenes de variación de las actividades proteolíticas en las hojas y la inhibición proteolítica de los extractos de larvas por efecto de las proteínas de hojas de los clones 282LM87B y 662LM86B con respecto a Revolución. Las unidades de actividad proteolítica por gramo de proteína de las de hojas (ug-') y las unidades de actividad proteolítica de larvas (U) heron 20,5 ugeyl 0.05 U con 282LM87B; 20.83 ug-'y 0,12 U con 662LM86B y 17,5 ug-'y 0,25 U con Revolución, respectivamente. Mediante ensayos de zimografía para determinar isoinhibidores de proteasas se encontró dos bandas, de 63 y 105 kDa de peso molecular aproximado, expresados mayosinente entre los clones resistentes. Este ensayo determinó una diferenciación visual iinpoitante entre los clones resistentes con el susceptible. Se siguió el nivel de expresión de la banda de 105 kDa entre plantas de diferentes edades (20-80 días) dañadas artificialinente y en el cual se observó disminución en el nivel de su expresión en plantas de más de 60 días. Se discute la correlación de los niveles mayores de actividad proteolítica y de la inhibición de la actividad proteolítica hallados en los clones resistentes, especialmente en 282LM87B, con el atributo de la resistencia a la mosca minadora. Palabras claves: Solanum tuberosum, mosca minadora, zimografía, plantas resistentes.

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Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Describe la secuencia del mRNA proveniente de hojas y raíces de dos variedades de Solanum tuberosum subsp. andigena, una tolerante y otra susceptible, expuestas a diferentes niveles de sequía. Lecturas de 50 pares de bases provenientes de mRNA, se mapearon al genoma de papa: entre el 75 - 82% mapearon a posiciones únicas, 6 - 14% mapearon a múltiples posiciones y 9 - 12% no mapearon a posición alguna del genoma. Comparando los perfiles de expresión, se encontraron entre 887 a 1925 genes inducidos/reprimidos por sequía en la variedad susceptible y 998- 1995 en la tolerante. Se anotaron funcionalmente los 200 genes más inducidos por cada tratamiento encontrándose información primaria respecto a los procesos biológicos y moleculares involucrados durante la sequía. Finalmente, fue posible correlacionar los perfiles de expresión diferencial de los genes durante la sequía, formándose 31 módulos con aquellos genes altamente correlacionados. Generó información de gran valor que podrá ser utilizada en futuros estudios para comprender mejor los mecanismos moleculares de tolerancia a sequía en papa y especies cercanas. / Universidad Cayetano Heredia. Unidad de Genómica -- Consejo de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC) / Tesis

USAID / Se identifica la expresión diferencial de genes efectores tipo RXLR en dos cepas aisladas del centro de los andes peruanos de P. infestans EC-1 mediante secuenciamiento del transcriptoma de la interacción papa-P.infestans de los primeros días después de la infección, siendo confirmada por qRT-PCR. Los genes efectores fueron silenciados en una cepa para Avr-vnt1 en POX109 y para el homólogo Avh9.1 en POX067, pero expresados en la otra. Además, los resultados de transcriptoma fueron comparados con tres cepas adicionales del linaje EC-1. En el análisis de SNPs de Avr-blb1, Avr-blb2 y Avr-vnt1, la variabilidad alélica no tuvo predominancia frente a la variabilidad de expresión de genes. Asimismo, debido al silenciamiento génico de Avr-vnt1 se evaluó la expresión de estos en plantas transgénicas [Rpi-vnt1.1] a fin de encontrar si la resistencia transgénica era funcional. Encontrando que en ambas cepas en todos los eventos y en el control susceptible Yungay se expresan, a diferencia del resultado anterior. El descubrimiento de efectores silenciados en las poblaciones del patógeno pueden guiar al uso de genes R específicos en los programas de mejoramiento genético. Pudiendo el gen Rpi-vnt1 no ser recomendado. / Tesis

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera Agrónoma / Al desarrollarse en el suelo, las larvas de Agrotis bilitura (Lepidoptera: Noctuidae) se alimentan tanto de plántulas como de las partes subterráneas de plantas en cultivos hortícolas. Los estadíos L3-L6 son los más dañinos, provocando pérdidas de hasta el 100% en ataques severos. El control de esta plaga con insecticidas es ineficiente, debido a los refugios que ofrece el suelo. En este contexto, los nematodos entomopatógenos (NEP) pueden ser una alternativa de gran valor en el control de ésta y otros insectos plaga que utilizan este hábitat, por su habilidad de moverse activamente en el perfil del suelo en busca de hospederos. Los NEP del género Steinernema (Steinernematidae) cuentan con un estado infectivo (IJ), el que ingresa al cuerpo del hospedero por heridas o aberturas naturales, liberando en su interior una bacteria simbionte del género Xenorhabdus (Enterobacteriaceae), la cual provoca la muerte del insecto por septicemia en un período de 24 a 48 horas.