Resumen Los lepidópteros son uno de los grupos de organismos más grandes que existen, conocidos comúnmente como mariposas o polillas, los cuales en su estado larval son considerados como las plagas más dañinas en la agricultura. Larvas de lepidópteros fueron colectados del cultivo del higo y trasladadas bajo condiciones ambientales controladas y alimentadas bajo una dieta artificial. Se realizó una identificación de las larvas colectadas, así como la determinación de su ciclo de vida. Además, se determinó la fertilidad y eclosión de los huevos que ovipositaban los adultos en parejas. Se identificó al lepidóptero como Estigmene albida, insecto perteneciente a la superfamilia Noctuidae, familia Erebidae, el cual cuenta con poca información reportada en la literatura. El ciclo de vida consistió en 57 días, desarrollando cinco estadíos larvales con características similares a las reportadas para E. acrea, especie del mismo género y de mayor importancia como plaga agrícola. En promedio, las hembras que copularon y produjeron huevos viables pusieron 377,4 huevos por hembra, de los cuales se desarrollaron 222,4 larvas por hembra, siendo estos resultados menores a los reportados para E. acrea, pudiendo estas variables ser afectadas por la alimentación, la temperatura y la especie con la que se trabaja. Además, se logró colectar larvas de E. albida parasitadas por un taquínido identificado como Carcelia sp. En conclusión, este artículo brinda uno de los primeros reportes de E. albida atacando cultivos agrícolas y brinda información sobre su ciclo de vida y fertilidad. Además, es el primer reporte de este insecto atacando el cultivo del higo y de Carcelia sp. parasitando larvas de este lepidóptero.

Abstract Lepidoptera is one of the largest groups of organisms, known commonly as butterflies or moths, which in their larval state, are considered the most harmful agricultural plagues. Lepidoptera larvae were collected from a fig crop, transferred under controlled environmental conditions, and fed an artificial diet. An identification of the larvae collected was performed, as well as the determination of their life cycle. Additionally, the fertility and egg hatching rate were determined from the eggs laid by the adults placed in couples. The lepidopteran species was identified as Estigmene albida, an insect from the Noctuidae superfamily, Erebidae family, and with very few information reported in the literature to date. The life cycle consisted of 57 days, developing 5 larval stages, with similar characteristics to those reported for E. acrea, a species from the same genus with more known importance as a crop plague. On average, the females that mated and laid viable eggs, placed 377.4 eggs, from which 222.4 per female developed larvae. These results were less than those reported for E. acrea; however, these variables could have been affected by the diet, the temperature and the species worked with. Also, it was possible to collect larvae from E. albida parasited with the tachinidae Carcelia sp. In conclusion, this study provides one of the first reports of E. albida affecting crops and provides information of their life cycle and fertility. It is also the first report of this insect affecting specifically a fig crop and of Carcelia sp. parasiting larvae of this lepidoptera.

Resumen Las bacterias endófitas son aquellas que viven en el interior de las células o los tejidos de plantas superiores sin causar daño. Klebsiella oxytoca es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal y con efecto biocontrolador, razón por la cual, el objetivo del presente estudio fue determinar las condiciones óptimas de crecimiento de esta bacteria, en matraz y en biorreactor, obtenida de plantas de higo (Ficus carica) en estudios anteriores. Para esto, se evaluó el crecimiento de la biomasa de K. oxytoca en caldo nutritivo bajo diferentes condiciones de agitación y temperatura en matraz, determinando que las condiciones a 200 rpm y 30 °C fueron las que produjeron una mayor biomasa. Posteriormente, utilizando medio caldo nutritivo en el biorreactor de 3,7 L, se determinó que una agitación de 500 rpm presenta valores de KL a más altos y tiempos de fermentación menores que si se trabaja a 750 rpm. Además, bajo una agitación de 500 rpm, se determinó que medios basados en residuos agroindustriales pueden funcionar como fuentes de crecimiento alternativas para este microorganismo. Por último, el tratamiento de caldo nutritivo a 500 rpm fue modelado mediante el modelo logístico y la ecuación de Pirt, obteniendo, en ambos casos, coeficientes de determinación superiores a 0,95.

Abstract Endophytic bacteria are characterized for living within plant cells and tissue without causing any harm to the plants. Klebsiella oxytoca is an endophyte that promotes plant growth and also has a bio-controlling effect; therefore, the objective of the current study is to determine the optimal growth conditions, in flask culture as well as in a bioreactor, for this bacteria collected from previous studies performed on fig plants (Ficus carica). To achieve this, biomass growth of K. oxytoca flask cultured in nutritive broth was assessed under different agitation and temperature conditions, and it was determined that 200 rpm and 30 °C produced the highest biomass yield. On the other hand, using a broth culture in a 3.7 L bioreactor, it was established that 500 rpm presents higher KL a values and a shorter fermentation time than when using an agitation speed of 750 rpm. Additionally, under an agitation speed of 500 rpm, the use of culture media based on agro-industrial residues can provide an alternate source of energy for this microorganism. Finally, the treatment using culture broth at 500 rpm was modeled using a logistic model and Pirt's equation, resulting in both cases, on a coefficient of determination higher than 0.95.

Resumen La aplicación de la biotecnología incluye una serie de procesos industriales que involucran organismos vivos o partes de ellos. La interacción del genotipo con los demás factores de manipulación industrial, aunque controlables, provoca que el sistema sea estocástico o no determinista, caracterizado por acciones predecibles y con elementos aleatorios. La producción masiva de plantas in vitro es un ejemplo de este tipo de industrias biotecnológicas, en el que se cultivan plantas seleccionadas bajo condiciones controladas de incubación y en medios nutritivos. Durante el proceso se producen pérdidas por contaminación o muerte del material y reprocesos, cuando las plantas se oxidan o deforman, pero una parte de ellas se puede rescatar y reintegrar a la etapa anterior. Tomando como modelo el proceso de producción de vitroplantas de papa (Solanum tuberosum) en la empresa VitroPlant S.A., se aplicó el método de Cadenas de Markov para determinar los requerimientos de material vegetal para cumplir con una demanda determinada de acuerdo con la etapa del proceso de la que se inicia, incluyendo en ese cálculo las pérdidas y reprocesos. Así, el método de Markov es una opción viable en los procesos biológicos productivos que podría aplicarse a otras especies vegetales e incluso a otros sistemas que utilicen diferentes organismos vivos, tales como hongos, bacterias, insectos y microalgas, todos comunes en la industria.

Abstract The application of Biotechnology includes a number of industrial processes involving living organisms or parts of them. The interaction of genotype with other industrial manipulation factors, characterized by predictable actions and random elements, makes the system to be stochastic. Commercial production of in vitro plants is one example of the biotechnology industry, where the production process consists of the propagation of plants in sterile growth media under controlled physical conditions. During this process, contamination or death of in vitro plants is considered as scrap (waste); however, if plants present oxidation or deformation they have to be reworked, in order to recover or reincorporate to the previous stage. Plant material requirement to accomplish a client demand was studied using the in vitro production process of Solanum tuberosum from the company VitroPlant S.A., to establish a model using Markov Chain Method, in which scrap and rework are included. Thus, the Markov method is a viable option in biological production processes that could be applied to other plant species and even other systems using different living organisms, such as fungi, bacteria, insects and algae, common in the industry.

Resumen:El objetivo de la presente investigación fue evaluar el uso del espaciador plastídico trnH-psbA y la secuencia codificante matK como posibles marcadores para la caracterización molecular de dos accesiones de membrillo (C. oblonga). Estas provinieron de Argentina y de Costa Rica. El trabajo se llevó a cabo en el Centro de Investigación en Biotecnología del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), durante el año 2014. Los productos amplificados fueron analizados con el software MEGA v6.0 para calcular las distancias genéticas mediante el modelo de Tamura-Nei. Se determinó que la secuencia matK fue la que presentó el mayor porcentaje de sitios variables y distancia intraespecífica, indicando la presencia de polimorfismos entre las accesiones. Por otro lado, la utilización del espaciador trnH-psbA para membrillo, tuvo poca capacidad de discriminación debido a que a nivel intraespecífico este locus presentó menos divergencias.

Abstract:The purpose of this research was to evaluate the plastid trnH-psbA spacer and the matK coding sequence as possible markers for the molecular characterization in two accessions of quince (C. oblonga), one from Argentina and the other one from Costa Rica. The study was carried out at Center for Biotechnology Research (CIB in Spanish) of the Technological Institute of Costa Rica (ITCR, in Spanish) during 2014. Amplified products were analyzed using MEGA v6.0 software to calculate genetic distances using the Tamura-Nei model.The results showed that the matK sequence presented the highest percentage of variable sites and the highest intraspecific distance, suggesting the presence of polymorphisms between the two accessions. On the other hand, the trnH-psbA spacer for quince had a low ability to discriminate because, at intraspecific level, this locus showed less differences.

ABSTRACT Quince (Cydonia oblonga) is a non-traditional fruit tree found in Costa Rica that has therapeutic and nutritional properties; however its slow growth and root formation prevents the production of a homogeneous population when using conventional farming techniques. Hence, the aim of this research project was to generate uniform plant material in a reduced time span using a temporary immersion bioreactor system (RITAS®). A semisolid rooting MS culture medium supplemented with 0.1 mg L-1 NAA; 0.3 mg L-1 IBA and 3% sucrose (pH 6.5), developed in the Centro de Investigación en Biotecnología (CIB), Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), in Cartago, was used as a reference medium. Four different variations in the sucrose concentration (1%, 2%, 3%, and 4%) were performed in liquid medium. Each trial was evaluated with in vitro plants which had been previously exposed to the culture medium of the corresponding treatments, in a stationary mode and for a 15 day long period, and with in vitro plants without any previous treatment (a total of eight treatments). The comparison of the root formation percentages evidenced the clear effect of sucrose concentration used, with the best results obtained when using the 2% sucrose trial with no pre-treatment (73.3%). The in vitro plants were acclimated in cylinders made out of peat, have previously been disinfected with fungicide, and placed in a humidity chamber at a 20.5°C average temperature and a 75,5% relative humidity for the establishment of weekly fertilizing cycles. The acclimation process generated an 80% survival rate, since several seedlings experienced stem strangulation caused by a fungal attack. The conidiophores identified through optical and scanning electron microscopy evidenced the presence of Cladosporium spp., which was controlled with carbendazim and iprodione fungicides.

RESUMEN El membrillo (Cydonia oblonga) es un frutal no tradicional en Costa Rica que presenta propiedades médicas y nutricionales, sin embargo la lentitud del crecimiento y enraizamiento dificulta obtener poblaciones homogéneas mediante técnicas convencionales. Es por esta razón que esta investigación tuvo como objetivo la producción de material vegetal uniforme en tiempos reducidos empleando sistemas de inmersión temporal (RITA ®). Se utilizó como referencia un medio de enraizamiento semisólido MS, suplementado con 0,1 mg L-1 ANA; 0,3 mg L-1 AIB y 3% de sacarosa a un pH de 6,5; desarrollado por el Centro de Investigación en Biotecnología(CIB), del Instituto Tecnológico de Costa Rica (IT CR), en Cartago. Se realizaron cuatro variaciones en la concentración de sacarosa (1%, 2%, 3% y 4%) en medio líquido. Cada ensayo fue evaluado con vitroplantas previamente expuestas al medio correspondiente empleado en los tratamientos, de forma estacionaria por un período de 15 días, y con vitroplantas sin tratamiento previo (ocho tratamientos en total). La comparación de los porcentajes de enraizamiento mostraron una influencia directa en la dosis de sacarosa utilizada, obteniéndose los mejores resultados con 2% de sacarosa sin pretratamiento (73,3%). Las vitroplantas se aclimataron en cilindros a base de turba previamente desinfectados con fungicidas y se colocaron en cámaras húmedas a una temperatura promedio de 20,5 °C y una humedad relativa de 75,5% estableciendo ciclos de fertilización semanales. Se obtuvo un 80% de sobrevivencia a la aclimatación, debido a que algunas plántulas presentaron un estrangulamiento del tallo provocado por un ataque fúngico. Los conidióforos identificados por microscopia óptica y electrónica de barrido mostraron la presencia de Cladosporium spp., el cual fue controlado con las moléculas fungicidas carbendazima e iprodione.