Resumen Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el ''Germinator'' permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el ''Germinator'' como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado ''Germinator'' en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compuesta por catorce variedades. Se cuantificaron curvas de germinación, los datos obtenidos de forma automática se compararon con conteos manuales de protrusión radicular y con una metodología estandarizada. Además, se realizaron experimentos de envejecimiento acelerado y envejecimiento controlado para mostrar la sensibilidad del método automatizado. Resultados. La relación entre la germinación obtenida de forma automática y la cuantificada de forma manual fue alta (R2= 0,99). La germinación máxima, cuantificada por medio del análisis de imágenes varió de 69 % a 100 % en el panel de 126 muestras. La correlación entre la germinación evaluada mediante imágenes digitales y el método estándar fue de rho (spearman)= 0,34. El ''Germinator'' permitió cuantificar de forma simultánea otras variables asociadas con el vigor de las semillas, como el parámetro t50, que es el tiempo que la muestra de semillas toma para alcanzar el 50 % de la germinación. Además, el método automático reveló el efecto diferenciado de dos protocolos de envejecimiento. Conclusiones. El uso de análisis de imágenes en arroz permitió evaluar la germinación de forma automática basado en la protrusión radicular y también posibilitó cuantificar otras variables complementarias asociadas al vigor de la semilla (t50).

Abstract Introduction. The use of digital image analysis with the ''Germinator'' allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the ''Germinator'' as a complement for the automatic analysis of seed germination quality in rice. Materials and methods. The experiments were conducted at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) from 2015 to 2018. The ''Germinator'' software package was optimized on the Palmar 18 variety, and then tested with a panel of 126 rice seed samples comprising fourteen varieties. The germination curves were quantified, the automatically acquired data were compared with manual counting based on radical protrusion and a standardized method. Besides, accelerated aging and controlled aging experiments were conducted to show the sensibility of the automatic method. Results. The relationship between germination quantified automatically and quantified manually was high (R2= 0.99). Maximum germination, quantified by image analysis, ranged from 69 % to 100 % in the panel of 126 samples. The correlation between germination assessed by digital images and the standard method was rho (spearman)= 0.34. The ''Germinator'' allowed the simultaneous quantification of other variables associated with seed vigor, such as the t50 parameter, which is the time the seed lot takes to reach 50 % of the germination. In addition, the automatic method revealed the differential effect of two seed aging protocols. Conclusions. The use of digital image analysis made it possible to evaluate automatically seed germination based on radicle protrusion and also made it possible to quantify other complementary variables associated with seed vigor (t50).

Resumen Introducción. El análisis digital de imágenes (ADI), se puede utilizar para evaluar parámetros de calidad de los granos de arroz, como el porcentaje de grano entero. Objetivo. Cuantificar el porcentaje de grano quebrado total mediante análisis digital de imágenes (ADI) aplicado a la cuantificación de calidad de arroz (Oryza sativa L.). Materiales y métodos. El presente trabajo se llevó a cabo en las instalaciones del Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) de la Universidad de Costa Rica (UCR), en el año 2021. Se trabajó con muestras de arroz pilado comercial. Se desarrolló una placa muestral para facilitar el acomodo de los granos y adquirir las imágenes digitales. Para los porcentajes de puntilla, grano quebrado y grano entero se utilizaron los parámetros de longitud establecidos en el reglamento técnico de Costa Rica RTCR 202:1998, los cuales se cuantificaron de forma convencional y por medio de imágenes digitales. El ADI incluyó el proceso de segmentación y binarización de los objetos (puntilla, grano quebrado y grano entero), para cuantificar sus áreas y catalogar los elementos identificados digitalmente en valores de peso. Resultados. Se logró cuantificar el porcentaje de puntilla y de grano quebrado con ADI. La correlación entre las variables cuantificadas con ADI con las evaluadas de forma convencional fue mayor a 0,93 para la propiedad de puntilla y de 0,98 para grano quebrado. El análisis convencional requiere entre 1 a 2 horas para determinar el porcentaje de grano quebrado total y demás propiedades de calidad en cada muestra de arroz. El análisis digital requiere de 7 a 23 minutos por placa muestral, para analizar la totalidad de las propiedades evaluadas (puntilla y grano quebrado). Conclusiones. El método de análisis digital aplicado permitió determinar las propiedades de grano quebrado total en muestras compuestas por cientos de granos.

Abstract Introduction. Digital image analysis (DIA) can be used to evaluate the quality parameters of rice grains, such as the percentage of whole grain. Objective. To quantify percentage of total broken grain by means of digital image analysis (DIA) applied to the quantification of rice (Oryza sativa L.) quality. Materials and methods. The present work was developed in facilities of the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) of the Universidad de Costa Rica (UCR), Costa Rica, in 2021. The work was carried out with commercial rice samples. A sample plate was developed to facilitate the arrangement of the grains and to acquire the digital images. The length parameters established in the technical regulation of Costa Rica RTCR 202:1998 were used to quantify the percentages of small broken, broken grains, and whole grains, which were quantified conventionally and by means of digital images. The DIA included the segmentation and binarization process of the objects (small broken, broken grains, and whole grain) to quantify their areas and catalog the digitally identified elements in weight values. Results. It was possible to quantified the percentage of small broken and broken grain with DIA. The correlation between the variables quantified by DIA and those evaluated conventionally was greater than 0.93 for the small broken property and 0.98 for broken grain. Conventional analysis requires 1 to 2 hours to determine the percentage of total broken grain and other quality properties in each rice sample. The digital analysis requires 7 to 23 minutes per sample plate to analyze all the properties evaluated (small broken and broken grain). Conclusions. The digital analysis method applied allowed to determine the total broken grain properties in samples composed of hundreds of grains.

Resumen Introducción. En el cultivo de zanahoria se practica la siembra directa, debido a que las plantas no soportan el estrés del trasplante, por lo que es fundamental utilizar semillas que germinen en máximo siete días y de forma uniforme. El vigor de las semillas está asociado al desempeño en campo y, a nivel internacional, existen diferentes pruebas para medirlo, sin embargo, en zanahoria aún las metodologías son escasas y no se encuentran estandarizadas. Objetivo. Determinar la calidad fisiológica en semillas de dos variedades de zanahoria (Daucus carota L.), mediante pruebas de vigor. Materiales y métodos. Este trabajo se realizó en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas de la Universidad de Costa Rica durante el año 2018. Se utilizaron semillas de las variedades Bangor y Triunfo con porcentajes de humedad de 7 %, 10 % y 13 %. Las pruebas de vigor utilizadas fueron las siguientes: protrusión radical, primer conteo de germinación (siete días), envejecimiento acelerado, conductividad eléctrica y análisis de germinación por medio de imágenes digitales. Se realizaron análisis de correlación de Pearson entre las variables estudiadas. Resultados. Se observaron coeficientes de correlación (r de Pearson) significativos de la conductividad eléctrica con variables obtenidas del análisis de imágenes: t10 (r=0,83), t50 (r=0,87) y el área bajo la curva (r=-0,72). A través de la prueba de conductividad eléctrica se determinó que el lote de Bangor presentó mayor vigor que el lote de Triunfo (Tukey, p≤0,05). Conclusiones. El análisis de imágenes digitales y la prueba de conductividad eléctrica permitieron medir el vigor en lotes de semillas de las variedades Bangor y Triunfo, y complementarlos con los resultados de germinación para determinar su calidad fisiológica.

Abstract Introduction. In carrot cultivation direct sowing is practiced because the seedling cannot resist the stress of transplanting. It is essential to use seeds that germinate in a maximum of seven days and uniformly. Seeds vigor is associated with yield performance in the field and, at the international level there are different test to measure it. However, in carrot, the methodologies are still scarce and are not standardized. Objective. To determine the physiological quality in seeds of two varieties of carrot (Daucus carota L.) by mean of vigor tests. Materials and methods. This research was carried out at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) of the Universidad de Costa Rica in 2018. Seeds of Bangor and Triunfo varieties with moisture percentages of 7 %, 10 %, and 13 % were used. The vigor tests used were the following: radicle protrusion, first germination count (seven days), accelerated aging, electrical conductivity, and the germination analysis by digital images. Pearson's correlation analyses were performed between the variables studied. Results. Significant correlation coefficients (Pearson's r) were observed for electrical conductivity with variables obtained from the image analysis: t10 (r=0.83), t50 (r=0.87), and the area under the curve (r=-0.72). Trough the electrical conductivity test, it was determined that the Bangor lot had greater vigor than the Triunfo lot (Tukey, p≤0.05). Conclusions. The analysis of digital images and the electrical conductivity tests allowed measuring the vigor in seed lots of Bangor and Triunfo varieties, and complementing them with germination results to determine their physiological quality.

Resumen Introducción. El arroz (Oryza sativa L.) es uno de los cereales más consumidos a nivel mundial, las subespecies índicas y japónicas son las más cultivadas. La vitamina E presente en el arroz posee alta actividad antioxidante que contribuye a extender la longevidad de sus semillas. Su cuantificación permite conocer el aporte nutricional respecto a esta vitamina. Objetivo. Analizar el perfil de vitamina E en semillas de las subespecies de arroz (O. sativa L.) índicas (comerciales registradas, aromáticas, promisorias en desarrollo) y japónicas, consumidas en Costa Rica. Materiales y métodos. Se analizaron veintisiete materiales cultivados en las regiones Chorotega y Brunca, Costa Rica, cosechados en 2020. Se cuantificó la vitamina E por cromatografía líquida de ultra-alta resolución acoplado a detección por masas de cuadrupolo triple con fuente de ionización química a presión atmosférica, en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica, en 2021. Resultados. En el perfil de vitamina E se obtuvo un agrupamiento característico para las muestras japónicas, opuesto al presentado por las muestras índicas. Los compuestos mayoritarios fueron γ-tocotrienol, α-tocoferol y γ-tocoferol, el rango de concentración total de vitamina E fue de 5,50 a 33,20 μg g-1, donde la subespecie japónica fue la que reportó menor cantidad (6,30 – 8,80 μg g-1), mientras que la muestra Nayuribe, perteneciente a la subespecie índica comercial registrada obtuvo la concentración más alta (33,20 ± 7,40 μg g-1). Conclusión. Aunque las subvariedades analizadas son filogenéticamente de la misma especie, las diferencias significativas encontradas en el aporte nutricional de vitamina E pueden deberse a características intrínsecas de cada subespecie. El contenido significativamente alto de vitamina E de la muestra Nayuribe evidenció que es posible encontrar acervos para alto contenido de vitamina E entre las variedades analizadas.

Abstract Introduction. Rice (Oryza sativa L.) is one of the most consumed cereals worldwide, the indica and japonica subspecies are the most cultivated. The vitamin E present in rice has a high antioxidant activity that contributes to extend the longevity of its seeds. Its quantification allows to know the nutritional contribution of this vitamin. Objective. To analyze the vitamin E profile in seeds of indica (registered commercial, aromatic, promising in development) and japonica subspecies of rice (O. sativa L.), consumed in Costa Rica. Materials and methods. Twenty-seven materials grown in the Chorotega and Brunca regions of Costa Rica, harvested in 2020 were analyzed. Vitamin E was quantified by ultra-high performance liquid chromatography coupled to triple quadrupole mass detection with chemical ionization source at atmospheric pressure at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica, in 2021. Results. In the vitamin E profile, a characteristic clustering was obtained for the japonica samples, which was opposite to that presented by the indica samples. The majority compounds were γ-tocotrienol, α-tocopherol, and γ-tocopherol, the range of total vitamin E concentration was 5.50 to 33.20 μg g-1, where the japonica subspecies reported the lowest amount (6.30 – 8.80 μg g-1), while the Nayuribe sample, belonging to the registered commercial indica subspecies, obtained the highest concentration (33.20 ± 7.40 μg g-1). Conclusion. Although the analyzed subvarieties are phylogenetically from the same species, the significant differences found in the nutritional intake of vitamin E may be due to intrinsic characteristics of each subspecies. The significantly high vitamin E content in the Nayuribe sample showed that it is possible to find stocks for a high vitamin E content among the varieties analyzed.

Resumen Introducción. La información fenológica sobre Myroxylon peruiferum en Costa Rica es escasa. Además, se desconocen las características del aceite y la isoterma de equilibrio de las semillas. El conocimiento generado en este campo permitirá realizar un adecuado manejo de las semillas; y generar opciones de prospección del aceite. Objetivos. (i) Documentar un evento de floración y fructificación de un árbol de M. peruiferum. (ii) Determinar las características del aceite del fruto y la semilla. (iii) Generar una isoterma de absorción/des-absorción de agua. Materiales y métodos. De marzo a mayo de 2021, se documentó la floración y fructificación de un árbol de M. peruiferum en Montes de Oca, San José, Costa Rica. Los frutos maduros se recolectaron entre junio y julio. Se caracterizó el contenido de aceite de los frutos y de las semillas por separado. Se elaboró una isoterma de absorción/des-absorción de agua, con la que se probó el ajuste de la ecuación de Cromarty. Resultados. El periodo de floración, fructificación y dispersión duró cinco meses. Estas fenofases ocurrieron simultáneamente. El ácido oleico fue el principal ácido graso. Hubo una correlación significativa entre los porcentajes de ácidos grasos del aceite del fruto y el de la semilla, y entre los contenidos de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados. El aceite es amarillo, medianamente intenso y luminoso. Al incrementar la humedad relativa, el contenido de humedad de las semillas aumentó. La relación lineal entre los valores reales y los obtenidos mediante la ecuación de Cromarty fue de R2= 0,93. Conclusión. La recolección de frutos maduros puede realizarse entre marzo y agosto, y destinarlos a estudios de germinación, propagación y prospección del aceite. Ya establecida la relación entre la humedad relativa y contenido de humedad de la semilla, se pueden desarrollar estudios sobre almacenamiento de semillas y pérdida de viabilidad.

Abstract Introduction. Phenological information on Myroxylon peruiferum in Costa Rica is scarce. In addition, the characteristics of the oil and the equilibrium isotherm are unknown. The knowledge generated in this field will allow proper seed management and generate oil prospecting options. Objectives. (i) To document a flowering and fruiting event of a single M. peruiferum tree. (ii) To determine the characteristics of the fruit and seed oil. (iii) To generate a water absorption/de-absorption isotherm. Materials and methods. From March to May 2021, the flowering and fruiting of M. peruiferum tree was documented in Montes de Oca, San Jose, Costa Rica. Mature fruits were collected between June and July. The oil content of fruits and seeds was characterized separately. A water absorption/de-absorption isotherm was elaborated, with which the fit of the Cromarty equation was tested. Results. The flowering, fruiting, and dispersal period lasted five months. These phenophases occurred simultaneously. Oleic acid was the main fatty acid. There was a significant correlation between the percentages of fatty acid in the fruit and seed oil, and between the contents of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids. The oil is yellow, moderately intense, and luminous. As relative humidity increased, seed moisture content also increased. The linear relationship between the actual values and those obtained using the Cromarty equation was R2= 0.93. Conclusion. Mature fruit can be harvested between March and August, and be used for germination, propagation and oil prospecting studies. Once the relationship between relative humidity and seed moisture content is established, studies on seed storage and viability loss can be developed.

Abstract Most commercial papaya varieties segregate hermaphrodite and female plants. Growers normally select hermaphrodite plants in the field, due to market preferences. This requires planting multiple plants per site and later thinning of the females, distinguished by flower bud inspection. Micropropagation or the use of molecular markers are two possibilities to grow only hermaphrodite plants. Under the tropical conditions of this study, the field performance of hermaphrodite papaya plants developed by both of these methods was described. Moreover, a multiplex qPCR reaction was optimized. Hermaphrodite seedlings selected by molecular markers and plants obtained by micropropagation, had a lower slenderness ratio and initiated fruit production at a lower height than those selected by the conventional practice of the orchard. An analysis of flower types between the sex determination methods indicated that growing one hermaphrodite papaya plant per hole reduces the percentage of female-sterile flowers, resulting in fruit set at a lower trunk height and higher yields.