ABSTRACT The evolutionary and ecological success of insects is largely due to their associated bacteria and fungi that expand their metabolic capacities or allow them to resist stress or parasites. Some of these associations possibly originated hundreds of millions of years ago and have resulted in such interdependence that in some cases the insect and bacteria may not exist separately. This has also led to a significant reduction in the genome size of bacterial symbionts and to the maternal transfer of symbionts to progeny. The study of insect symbionts has recently gained great interest and some of the biological functions of symbionts within hosts have been identified. Scale insects or cochineals feed on the sap of plants, which is rich in carbon but poor in nitrogen and so they require symbionts to compensate for diet deficiencies. Some scale insects are devastating crop pests. In this article, we review the symbionts of some scale insects focusing on carmine- and wax cochineals, which have commercial, art and craft interest. In the cochineals studied we found diverse microbial communities that can synthesize amino acids, vitamins, fix nitrogen or recycle the waste products of nitrogen metabolism.

RESUMEN Parte del éxito evolutivo y ecológico de los insectos se atribuye a las bacterias y hongos asociados a ellos que amplían sus capacidades metabólicas o les permiten resistir estrés o parasitosis. Las asociaciones posiblemente se originaron hace cientos de millones de años y el resultado es una interdependencia que, en algunos casos, insecto y bacteria no pueden existir separadamente, lo que ha llevado a una reducción significativa de los genomas de los simbiontes bacterianos y a la transferencia por vía materna de éstos a la progenie. Recientemente, el estudio de los simbiontes de insectos ha cobrado gran interés y se han identificado algunas de sus funciones biológicas dentro de los hospederos. Los insectos escama o cochinillas se alimentan de la savia de las plantas, por lo que requieren simbiontes para compensar las deficiencias de su dieta, rica en carbono pero pobre en compuestos nitrogenados. Algunas de las plagas más agresivas de los cultivos agrícolas son los insectos escama. En este artículo revisamos los simbiontes de la cochinilla del carmín y de la laca, de gran interés comercial y artesanal. En las cochinillas que se estudiaron encontramos diversas comunidades microbianas con la capacidad de sintetizar aminoácidos, vitaminas, fijar nitrógeno o reciclar los productos de desecho del metabolismo nitrogenado.

ABSTRACT The effect of plant growth-promoting bacteria inoculation on plant growth and the sugar content in Agave americana was assessed. The bacterial strains ACO-34A, ACO-40, and ACO-140, isolated from the A. americana rhizosphere, were selected for this study to evaluate their phenotypic and genotypic characteristics. The three bacterial strains were evaluated via plant inoculation assays, and Azospirillum brasilense Cd served as a control strain. Phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene showed that strains ACO-34A, ACO-40 and ACO-140 were Rhizobium daejeonense, Acinetobacter calcoaceticus and Pseudomonas mosselii, respectively. All of the strains were able to synthesize indole-3-acetic acid (IAA), solubilize phosphate, and had nitrogenase activity. Inoculation using the plant growth-promoting bacteria strains had a significant effect (p < 0.05) on plant growth and the sugar content of A. americana, showing that these native plant growth-promoting bacteria are a practical, simple, and efficient alternative to promote the growth of agave plants with proper biological characteristics for agroindustrial and biotechnological use and to increase the sugar content in this agave species.

Current protocols for Agave americana L. micropropagation have limited commercial application due to the low number of plants produced by explant. Indirect organogenesis could be an alternative, however is necessary to optimize plant growth regulators for plantlet number maximization. The objective of this work was to optimize 2,4-dicholorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 6-benzyl adenine (BA) concentrations on the induction of A. americana embryogenic callus from apical meristem as explant for maximized the number of shoots per callus using a response surface experimental design. MS medium containing 30 g l-1 sucrose amended with 0.11,0.18, 0.45 or 2.26 μM 2,4-D, and 11.0, 22.0, 38.2 or 44.0 μM BA was used. Nine treatments with three repetitions was applied and number of shoots per callus were monitored after 4, 16, 20 and 36 weeks. In vitro rooting of shoot was done in MS medium added with indole butyric acid (IBA). A maximum number of plantlets per explant (74) was obtained with 2.26 μM of 2,4-D and 38.2 μM BA. In conclusion, the indirect organogenesis of A. americana L. could be an alternative for obtain plantlets for propagation commercial purposes.

Los protocolos actuales para la micropropagación de Agave americana L. tienen limitaciones para su aplicación comercial debido al bajo número de plantas producidas por cada explante. La organogénesis indirecta podría ser una alternativa, sin embargo, es necesario optimizar los reguladores de crecimiento vegetal para maximizar el número de plantas. El objetivo del trabajo fue optimizar la concentración de ácido 2,4-diclorofenoxiacetico (2,4-D) y de 6-bencil adenina (BA) sobre la inducción de callos embriogénicos en A. americana usando meristemos apicales como explante para maximizar el número de brotes por callo, utilizando un diseño experimental de superficie de respuesta. Se utilizó el medio Murashige Skoog (MS) adicionado con 30 g l-1 de sacarosa, y con 0,11;0,18; 0,45 o 2,26 μM de 2,4-D, y 11,0; 22,0; 38,2 o 44,0 μM de BA. Se implementaron 9 tratamientos con 3 repeticiones y el número de brotes por callo fue evaluado después de 4, 16, 20 y 36 semanas. Se indujo el enraizamiento in vitro usando medio MS adicionado con ácido indolbutírico (AIB). Se obtuvo un máximo de 74 plántulas por callo, usando 2,26 μM de 2,4-D y 38,2 μM de BA. En conclusión, la organogénesis indirecta podría ser una alternativa para la micropropagación de A. americana L con fines comerciales.

Native rhizobia are ideal for use as commercial legume inoculants. The characteristics of the carrier used to store the inoculants are important for the survival and symbiotic potential of the rhizobia. The objective of this study was to investigate the effects of peat (PEAT), perlite sugarcane bagasse (PSB), carboxymethyl cellulose plus starch (CMCS), and yeast extract mannitol supplemented with mannitol (YEMM) on the survival, nodulation potential and N2 fixation capacity of the native strains Sinorhizobium mexicanum ITTG R7T and Rhizobium calliandrae LBP2-1T and of the reference strain Rhizobium etli CFN42T. A factorial design (4 × 3) with four repetitions was used to determine the symbiotic potential of the rhizobial strains. The survival of the strains was higher for PEAT (46% for strain LBP2-1T, 167% for strain CFN42T and 219% for strain ITTG R7T) than for the other carriers after 240 days, except for CFN42T kept on CMCS (225%). All the strains kept on the different carriers effectively nodulated common bean, with the lowest number of nodules found (5 nodules) when CFN42T was kept on CMCS and with the highest number of nodules found (28 nodules) when ITTG R7T was kept on PSB. The nitrogenase activity was the highest for ITTG R7T kept on PEAT (4911 μmol C2H4 per fresh weight nodule h−1); however, no activity was found when the strains were kept on YEMM. Thus, the survival and symbiotic potential of the rhizobia depended on the carrier used to store them.

The tropical legume Acaciella angustissima inoculated with or without Sinorhizobium mexicanum ITTG R7T strain was cultivated in an aluminium (Al) spiked soil to study its tolerance towards this metal. Seedlings of A. angustissima were grown in soil with 0, 2, 4 or 6 mg Al kg-1. The effect of Al and inoculation on growth, nodulation, and nitrogen and tannins content in the plants was monitored. Height and total and dry root weight of plantlets decreased significantly when soil was spiked with Al, but increased when inoculated. Al decreased the number of nodules. Inoculum increased total N and tannin content of the plantlets. It was found that Al reduced the growth of the tropical leguminous N2-fixing shrub A. angustissima, while inoculation with S. mexicanum ITTG R7T stimulated its growth and increased its tannin and N content.

La leguminosa tropical Acaciella angustissima inoculada con o sin la cepa Sinorhizobium mexicanum ITTG R7T fue cultivada en un suelo tratado con (Al) para estudiar la tolerancia a este metal. Las plantas de A. angustissima fueron crecidas en el suelo con 0, 2, 4 y 6 mg de Al kg-1. Se hizo un seguimiento del efecto de Al e inoculación en el crecimiento, la nodulación, el contenido de nitrogeno y el contenido de taninos en las plantas. La altura, el peso seco total y el peso seco de la raíz de las plantas decrementó significativamente cuando el suelo fue tratado con Al, pero incrementó cuando fue inoculado. El Al disminuyó el número de nódulos. El inóculo incrementó el N total y el contenido de taninos de las plantas. En este experimento fue encontrado que el Al reduce el crecimiento de la leguminosa arbustiva tropical fijadora de N2 A. angustissima, mientras la inoculación con S. mexicanum ITTG R7T estimula el crecimiento e incrementa el contenido de taninos y nitrógeno.

The effects of different inorganic fertilizers and rhizobial inoculation on shoot height, total shoot and root dry weight, nodule number, total shoot nitrogen, nitrogenase activity and tannic acid content of Acaciella angustissima (Mill.) Britton & Rose were investigated in the laboratory. Seedlings were grown in a climate chamber in glass tubes containing sterilized mixture of vermiculite and peat moss, and treated with combinations of nitrogen (N) at 45 mg plant¹, phosphorus (P) at 30 mg plant¹, potassium (K) at 20 mg plant¹ and inoculated with the bacterium Sinorhizobium mexicanum. The combined applications of N, P or K to uninoculated plants increased shoot height and dry weight as compared to the unamended plantlets. The tannin content in uninoculated plants was highest when amended with P+K. Treatment had a significant effect on plant growth, nodulation and tannin content varied. The plants treated with P + K + S. mexicanum had significantly longer shoot height, total shoot and root dry weight, nodule number, total shoot nitrogen, nitrogenase activity and tannic acid content in comparison with unamended plants. It was found that N reduced number of nodules, tannin content and nitrogenase activity of A. angustisisma. As such, farmers should refrain from applying N fertilizer, but could apply P and K to maximize tannin production in A. angustissima.

Se investigaron en el laboratorio los efectos de diferentes fertilizantes inorgánicos y la inoculación rizobial sobre la altura de planta, peso seco total de planta, peso seco de raíz, el número de nodulos, el nitrógeno total de la planta, la actividad de la nitrogenasa y el contenido de ácido tánico de Acaciella angustissima (Mili.) Britton & Rose. Las plántulas fueron crecidas en una cámara climática en tubos de vidrio conteniendo una mezcla de vermiculita y turba, y tratadas con las combinaciones de nitrógeno (N) en 45 mg planta"¹, fósforo (P) en 30 mg planta"¹, potasio (K) en 20 mg planta"¹ e inoculado con la bacteria Sinorhizobium mexicanum. La combinación de las aplicaciones de N, P o K en plantas sin inocular incrementa la altura y el peso seco de planta en comparación con las plantas sin tratamiento. El contenido de taninos en plantas no inoculadas fue el más alto cuando suplementamos con P+K. El tratamiento tuvo un efecto significativo sobre el crecimiento de planta, modulación y el contenido de tanino variado. Las plantas tratadas con P + K + S. mexicanum tuvieron significativamente mayor altura de planta, peso seco total de planta, peso seco de raíz, el número de nodulos, nitrógeno total de planta, actividad de la nitrogenasa y contenido de taninos en comparación con las plantas sin suplementar. Fue encontrado que el N reduce el número de nodulos, el contenido de taninos y la actividad de la nitrogenasa de A. angustisisma. Como tal, los agricultores deberían abstenerse de aplicar el fertilizante de N, pero podrían aplicar P y K para maximizar la producción de tanino en A. angustissima.

A wide variety of plants in Chiapas, Mexico, have potential for industrial use. Acaciella angustissima, whose local name is Timbre, is a leguminous shrub that accumulates tannins in its bark, which is used to tan leather. In the Central Depression and the Comitec Plateau eight sites were selected to study its biological characteristics and its habitat and to assess bark yield. The results indicated that A. angustissima is a very versatile legume that grows in different types of soils, in areas with varying temperatures, rainfall and altitudes. The shrubs studied were not morphologically different, but the specimens that grow on the Comitec Plateau are taller than those of the Central Depression. In the Lomas experimental site shrub population was denser (15 390 plants ha-1) than in the other sites and 100% of this population was composed of adult plants. The highest bark yield was recorded at 4 years of age (176.0 t bark ha"¹) at this site. However, the variation in population density indicates that there are no conditions for its use. Therefore, it is necessary to implement a reforestation program to assure rational use of this natural resource.

En Chiapas, México, una amplia variedad de plantas tienen potencial para uso industrial. Timbre (Acaciella angustissima) es una leguminosa arbustiva que acumula taninos en su corteza, y se usa para curtir pieles. En la Depresión Central y en la Meseta Comiteca se seleccionaron ocho sitios para estudiar sus características biológicas y su hábitat, así como evaluar su rendimiento cortical. Los resultados indicaron que A. angustissima es una leguminosa muy versátil que crece en diferentes tipos de suelos, en zonas con temperaturas, precipitaciones y altitudes variables. Los arbustos estudiados no presentaron diferencias morfológicas, pero las plantas que crecen en la Meseta Comiteca tuvieron mayor altura que las de la Depresión Central. El sitio experimental Lomas presentó la mayor densidad de arbustos (15 390 plantas ha-1), observándose que 100% de la población estaba conformada por plantas adultas y que registraron el mayor rendimiento cortical en 4 años (176.0 t corteza ha-1) en comparación con los otros sitios estudiados. Sin embargo, la variación en la densidad poblacional del Timbre indica que no hay condiciones para su aprovechamiento. Por tanto, es necesario implementar un programa de reforestación para el aprovechamiento racional de este recurso biótico.