Scientific Journals of INIA (Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria)
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Transferibilidad cruzada de microsatélites a cinco especies de Araucariaceae: una herramienta útil para estudios de genética de poblaciones en Araucaria araucana
Get PDFCross-species amplification of microsatellites is a common procedure to obtain suitable markers to be used in population genetic studies. Primers designed for one (source) species are used to amplify homologous loci in related (target) species. It is expected that phylogenetically close species will share a higher proportion of markers, and genetic distance could be a useful parameter to predict successful transferability between different taxonomic groups. We analyzed twenty-two primer pairs developed for Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze in five target species of the Araucariaceae family. The results were summarized in vectors of presence and absence of bands and compared through the Jaccard similarity index. Using the sequences of eight published genes, genetic distances between pairs of species were estimated and related to transferability rate using Pearson correlations. Successful transfer rate ranged from 31.8 to 77.3%, being these among the highest reported for plants. The highest transfer rate was observed between the South American species. The transferability was confirmed sequencing seven fragments amplified in A. araucana (Molina) K. Koch, and using the best five to estimate genetic diversity parameters in a natural population of this Andean coniferous.La transferencia de cebadores que amplifican loci microsatélites desde otras especies es una práctica habitual para obtener marcadores adecuados para estudios de genética poblacional. Los cebadores diseñados en una especie (fuente) son utilizados para amplificar loci homólogos en especies relacionadas (blanco). Se espera que especies cercanas filogenéticamente compartan un mayor número de marcadores y la distancia genética entre especies podría ser un parámetro útil para predecir el éxito de la transferencia entre diferentes grupos taxonómicos.
Se analizó la transferencia de veintidós primers, desarrollados para Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, a cinco especies blanco de la familia Araucariaceae. Los resultados se resumieron en vectores de presencia y ausencia de bandas y fueron comparados a través del índice de similitud de Jaccard. Se estimaron las distancias genéticas de a pares entre las especies analizadas utilizando las secuencias de ocho genes, y se las relacionó con el índice de transferencia utilizando correlaciones de Pearson.
El éxito de la transferencia varió entre 31.8 y 77.3%, encontrándose estos valores entre los más altos reportados en plantas. El mayor índice de transferencia se verificó entre las especies sudamericanas. La transferencia fue confirmada secuenciando siete fragmentos amplificados en Araucaria araucana (Molina) K. Koch, y utilizando los cinco mejores para estimar parámetros de diversidad genética en una población natural de esta conífera andina
Modelos de masa para orientar la gestión de Pinus pinea L. en el noreste de España
Get PDFA yield model was developed to simulate silviculture alternatives for Pinus pinea L. in north-east Spain (Catalonia). The model uses several functions to estimate the main silvicultural parameters at stand level and a disaggregation system to predict diameter distributions. From a network of 75 temporary plots a system of equations to predict stand variables was simultaneously fitted for two stand density types, namely low and high density stands, using the threestage least-squares method (3SLS). The diameter distributions were estimated by the Weibull distribution function using the parameter recovery method (PRM) and the method of moments. Based on this yield model, two silviculture alternatives were simulated for each stand density type and site class, resulting in 16 silviculture scenarios. The yield model and silviculture alternatives offer a management tool and a guide for the sustainable forest management of evenaged Pinus pinea forests in this region. Se ha desarrollado un modelo de masa como base para orientar la gestión de Pinus pinea L. en el noreste de España (Cataluña). El modelo integra diferentes funciones que permiten evaluar las principales variables forestales a nivel de rodal, incluyendo un sistema de desagregación para la estimación de las distribuciones diamétricas. A partir de los datos de una red de 75 parcelas temporales y diferenciando dos tipologías de masa en función de la densidad, masas claras y densas, se ajustaron simultáneamente sistemas de ecuaciones utilizando el método de estimación de mínimos cuadrados en tres etapas. Las funciones obtenidas predicen las principales variables de masa para las dos tipologías. Las distribuciones diamétricas se obtuvieron a partir de la función de distribución de Weibull, utilizando el método de recuperación de parámetros (PRM) y el método de los momentos. Finalmente, se simularon dos alternativas selvícolas para cada tipología de masa (claras, densas) y calidad de estación, resultando 16 escenarios selvícolas. El modelo de masa y las alternativas selvícolas obtenidas se presentan como una herramienta útil para el gestor y una guía para la gestión sostenible de las masas de Pinus pinea en esta región
Impactos en las propiedades del suelo de los bosques de pinabete en terrenos agrícolas abandonados
Get PDFForest floor is considered a major feature distinguishing forest from agricultural soils. Forest floor develops as forest stands grow and is composed of more or less altered plant-tissue biomass accumulated on the soil surface. Our study’s aim was to find whether properties of both the organic layers and mineral soil differ according to the land-use history of the sites compared. Each site included an afforested area of immature 50-year-old spruce forest (AFF) on formerly agricultural land plus an adjacent area of old-growth 100-year-old spruce stand (FOR). The localities are situated at altitudes ranging between 600 and 850 metres above sea level. From the results of our study it can be concluded that both forest floor and mineral soil had higher pH and Ca concentration at formerly agricultural sites. C/N ratio is significantly lower in afforested soil. First-generation humus was significantly higher in phosphorus.El piso forestal es considerado una de las principales características distintivas de los suelos forestales frente a los
agrícolas. El piso forestal se desarrolla según crecen las masas forestales y se compone de tejidos de vegetales de la
biomasa más o menos alterados acumulados en la superficie del suelo. El objetivo de nuestro estudio fue determinar
si las propiedades de las capas orgánicas y minerales del suelo difieren de acuerdo a la historia del uso del suelo de
los sitios. Cada sitio incluye un área reforestada de bosque de pinabete inmaduro de 50 años de edad (AFF) en antiguo
terreno agrícola, más un área adyacente madura de pinabete de 100 años de edad. Las localidades se encuentran
en altitudes que oscilan entre 600 y 850 metros sobre el nivel del mar. De los resultados de nuestro estudio se puede
concluir que tanto el suelo del bosque como el suelo mineral tenían un pH más alto y mayor concentración de Ca en
los sitios agrícolas abandonados. La relación C/N es significativamente menor en los suelos reforestados. La primera
generación de humus presentó un significativamente mayor contenido en fósforo
Efecto de un riego deficitario sobre la producción de judía de grano (Phaseolus vulgaris L.) en regiones semiáridas
Get PDFThe aim of this study was to determine the optimum water use of the dry bean (Phaseolus vulgaris L.). Such information is needed by planners and producers for the design of irrigation schemes to minimise yield reductions under water deficit conditions. Under the present experimental conditions, high grain yields were obtained by meeting the full water needs of the crop (1.94-2.43 Mg ha-1), by meeting 75% of their needs (1.92-2.40 Mg ha-1), or by irrigation throughout the growing season except during ripening (1.93-2.23 Mg ha-1). Grain yields were reduced when irrigation water was not provided during the flowering and yield formation periods, and did not increase significantly in such cases even if water had been supplied during the establishment, vegetative, and ripening periods. The yield response factors for the entire growing season, and for the vegetative, flowering, yield formation and ripening periods, were 1.28, 0.36, 0.84, 0.80, and 0.08 respectively. Thus, to achieve effective vegetative production in semiarid regions such as Isparta, irrigation is absolutely necessary. Under limited water conditions, a water deficit of 25-50% is tolerable throughout the growing season, or during the vegetative and ripening periods.El objetivo de este trabajo fue optimizar el uso de agua para la judía de grano (Phaseolus vulgaris L.), lo que es necesariopara que productores y gestores puedan diseñar esquemas de riego en condiciones deficitarias de agua. En las condiciones experimentales de este trabajo se obtuvo una alta productividad (1,94-2,43 Mg ha-1) cuando las necesidades de agua estaban completamente cubiertas. Cuando las necesidades de agua estaban cubiertas en un 75% y cuando se regaba toda la campaña excepto en la época de maduración, la productividad fue 1,92-2,40 y 1.93-2.23 Mg ha-1, respectivamente. El rendimiento de grano se redujo cuando no se suministró agua de riego durante los periodos de floración y maduración de granos, y este rendimiento no aumentó significativamente en tales casos aunque el agua se suministrara durante los periodos de establecimiento, vegetativo y maduración. Los factores de respuesta del rendimiento para el periodo de crecimientocompleto, y para los periodos vegetativo, de floración, de formación de granos y de maduración fueron de 1,28,0,36, 0,84, 0,80 y 0,08 respectivamente. Por tanto, para conseguir una producción efectiva en regiones semiáridas como Isparta, el riego es absolutamente necesario. En condiciones restringidas de agua, un déficit del 25-50% es tolerable a lo largo de toda la campaña, o durante los periodos vegetativo y de maduración
Comparación de diferentes materiales de acolchado en un cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.)
Get PDFBlack polyethylene as mulch is the most extended material among vegetable growers; however, photodegradable and biodegradable films have appeared as an alternative to conventional mulches due to the risk of the progressive contamination of soils. Reflective materials reflect back most of the incoming solar radiation, being recommended in areas characterized by high soil temperatures. We compared the effect of three mulches, black polyethylene, black biodegradable corn starch plastic and aluminized photodegradable plastic on a tomato crop in an open field.We measured mulch deterioration, soil temperature under mulches, tomato yield and fruit quality attributes (total soluble solids, firmness, dry weight, juice content and shape). Biodegradable mulch performed its function successfully and disappeared visually from the soil about three months after the crop was finished. Photodegradable mulch deteriorated prematurely and polyethylene film was practically intact at the end of season. Significant differences in mean soil temperature under mulches were observed (27.8ºC in biodegradable, 28.7ºC in aluminized and 31.8ºC in polyethylene), although they did not have a marked effect on the crop yield. Marketable yields were similar in both biodegradable and polyethylene mulches (9.82 and 8.66 kg m-2, respectively), and higher than those recorded in aluminized photodegradable mulch (6.85 kg m-2), which resulted in the highest sunscald in fruits. No effect on the fruit quality attributes was observed. Biodegradable plastic mulches could be a good alternative to the traditional plastic films, and aluminized photodegradable mulches seem not very advisable because they reduce marketable yield and could increase the incidence of sunscald.El polietileno negro es el acolchado más utilizado por los horticultores; sin embargo, debido al riesgo de progresiva contaminación de los suelos, han aparecido materiales fotodegradables y biodegradables como alternativa a los convencionales. Los materiales reflectivos reflejan la mayor parte de la radiación solar incidente, siendo recomendados en zonas con altas temperaturas de suelo. Se ha comparado el efecto de tres acolchados, polietileno negro, plástico negro biodegradable de almidón de maíz y plástico aluminizado fotodegradable, en un cultivo de tomate al aire libre. Se ha controlado su deterioro visual, la temperatura del suelo, la cosecha y parámetros de calidad de los frutos (sólidos solubles, firmeza, peso seco, jugosidad y forma). El material biodegradable cumplió con éxito su función y desapareció visualmente unos tres meses después de finalizar el cultivo. El fotodegradable se deterioró rápidamente y el polietileno negro permaneció prácticamente intacto al final del ciclo. Se observaron diferencias significativa en las temperaturas medias del suelo bajo los acolchados (27,8ºC en biodegradable, 28,7ºC en aluminizado y 31,8ºC en polietileno), aunque sin marcado efecto sobre la cosecha. Las producciones comerciales fueron similares en biodegradable y polietileno (9,82 y 8,66 kg m-2, respectivamente), superiores a las del aluminizado fotodegradable (6,85 kg m-2), tratamiento con mayor incidencia de frutos asolanados. No se han observado diferencias en los parámetros de calidad del fruto. Los acolchados con plásticos biodegradables constituyen una buena alternativa a los tradicionales, mientras que los aluminizados fotodegradables no parecen aconsejables porque reducen la producción comercial y pueden incrementar el asolanado en frutos
Modelización de la difusividad de la humedad, la energía de activación y el consumo específico de energía para el grano de maíz húmedo en un secador convectivo de lecho fijo y fluidizado
Get PDFThin layer drying characteristics of high moisture corn under fixed, semi fluidized and fluidized bed conditions with high initial moisture content (66.82% wb) in a laboratory fluidized bed convective dryer was studied at air temperatures of 50, 65, 80 and 95°C. In order to find a suitable drying curve, seven thin layer-drying models were fitted to the experimental data of moisture ratio. Among the applied mathematical models, Midilli et al. model was the best for drying behavior prediction in corn thin layer drying. This model presented high values for correlation coefficient (R2). Fick´s second law was used to compute moisture diffusivity with some simplifications. Computed values of moisture diffusivity varied at the boundary of 4.87 × 10–11 – 2.90 × 10–10 m2 s–1 and 1.02 × 10–10 – 1.29 × 10–9 m2 s–1 during the first and second drying falling-rate, respectively. Values of effective moisture diffusivity for corn were also increased as input air temperature was increased. Value of activation energy varied from a minimum of 18.57 to a maximum of 50.74 kJ mol–1 from 50 to 95°C with drying conditions of fixed to fluidized bed. Specific energy consumption (SEC) for thin-drying of high moisture corn was found to be in the range of 0.33 × 106 – 1.52 × 106 kJ kg–1 from 50 to 95°C with drying condition of fluidized and fixed bed, respectively. Increase in air temperature in each air velocity caused decrease in SEC value. These corn properties would be necessary to design the best dryer system and to determine the best point of drying process.Se estudiaron las características del secado en capa delgada del grano de maíz húmedo en condiciones de lecho fijo, semi-fluidizado y fluidizado con alto contenido de humedad inicial (66,82%), en un secador de convección de lecho fluidizado de laboratorio a las temperaturas del aire de 50, 65, 80 y 95°C. Con el fin de encontrar una curva de secado apropiada, se ajustaron siete modelos matemáticos de secado en capa delgada a los datos experimentales de la ratio de humedad. Entre los modelos aplicados, el de Midilli et al., con un alto coeficiente de correlación (R2), fue el mejor para predecir el secado del maíz en capa delgada. Se utilizó la segunda ley de Fick para calcular, con algunas simplificaciones, la difusividad de la humedad, que dio unos valores entre 4,87 × 10–11 – 2.90 y 1,02 × 10–11 – 1.29 m2 s–1 durante la primera y segunda fase de secado de rapidez decreciente, respectivamente. Los valores de la difusividad efectiva de la humedad para el maíz también aumentaron al aumentar la temperatura de entrada del aire. El valor de la energía de activación varió desde un mínimo de 18,57 a un máximo de 50,74 kJ mol–1 entre 50 y 95°C, con condiciones de secado del lecho fijo a fluidizado. El consumo específico de energía (SEC) para secado en capa delgada del grano de maíz húmedo fue entre 0,33 × 106 y 1,52 × 106 kJ kg–1 entre 50 y 95°C, en lecho fluidizado y fijo, respectivamente. Un aumento de la temperatura en la velocidad del aire disminuye el valor de SEC. Es necesario conocer estas propiedades del maíz para diseñar el mejor sistema de secado y para determinar el mejor punto del proceso de secado
Electroactivación de oocitos de pez cebra (Danio rerio)
Get PDFIn zebrafish, initial egg activation by water after being discharged from the ovarian stroma is followed by normal cleavages only in inseminated eggs. When sperm (genetically active or not) is not used as activating agent, reproductive techniques (as either nuclear transplant or intracytoplasmic sperm injection are ineff icient. In this work, three experiments of egg activation by electric stimuli were performed: In the first, six activation treatments were compared (Voltage × Pulses: 2.76 × 1; 2.76 × 2; 2.76 × 3 and 5.40 × 1; 5.40 × 2; 5.40 × 3). The group 5.40 × 3 showed the best results (32% activated). In the second experiment, an electrical treatment of 20 min was carried out. It consisted in a sequence of three equal electrical stimuli every 10 min (of 1 or 3 consecutive direct current square pulses for 20 μs each and applied at two voltage levels, 2.76 V or 5.4 V). It was observed that the number of pulses negatively affected the rates of damaged and lysed eggs. Moreover, only the 20 min treatment with the combination of 3 consecutive pulses at 2.76 V showed significant differences with their respective control group (43% vs 18% activated eggs, p < 0.05). In the third experiment, negative effects of egg ageing were observed. In conclusion, the best activation treatment for intact (non manipulated) zebrafish eggs concerns sequence B3. The electro-activation stimulus proposed here would be the only one available once the egg has already been activated by water.En pez cebra, una vez que los oocitos son descargados del estroma ovárico, su activación inicial por contacto en agua da lugar a divisiones normales únicamente cuando son fertilizados. Cuando no se utiliza semen (inactivado genéticamente o no), las técnicas reproductivas (como transplante nuclear o inyección espermática intracitoplasmática) son ineficientes. En el presente trabajo se desarrollaron tres experimentos de activación oocitaria por estímulos eléctricos: en el primero de ellos, se compararon seis tratamientos de activación (Voltaje × Pulsos: 2,76× ×1; 2,76 × 2; 2,76 × 3 y 5,40 × 1; 5,40 × 2; 5,40 × 3). El grupo 5,4 × 3 mostró los mejores resultados (32% de activación). En el segundo experimento, se evaluó un tratamiento eléctrico de 20 min de duración. El tratamiento consistió en la aplicación de una secuencia de tres estímulos iguales cada 10 min (de 1 ó 3 pulsos de corriente continua y onda cuadrada de 20 μs de duración cada uno y evaluado a dos niveles de voltaje: 2,76 V y 5,4 V). En este trabajo se observó que el número de pulsos afectó negativamente a los oocitos, incrementándose los porcentajes de oocitos dañados y lisados. Además, la combinación de 20 min y 3 pulsos consecutivos de 2,76 V logró diferencias significativas con su grupo control (43% vs 18% oocitos activados, p < 0,05). En el tercer experimento, se observaron efectos negativos como consecuencia del envejecimiento oocitario. En conclusión, el mejor tratamiento de activación para oocitos de pez cebra intactos (no manipulados) fue la secuencia B3. El estímulo de activación eléctrica propuesto sería el único disponible una vez que los oocitos han sido activados por agua
Influencia del riego en la presencia de contaminantes orgánicos e inorgánicos en suelos, aguas y sedimentos de una cuenca agrícola española (Lerma)
Get PDFIn order to understand the several possible environmental impacts caused by irrigation, the existence of a study area under transition from unirrigated to irrigated land is a great advantage. This work investigates the presence of 44 pesticides and metabolites, 11 organochlorinated compounds, 17 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), 13 polychlorinated biphenyls (PCBs), and several metals and metalloids such as Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Se and Hg, in the soil, water and sediments of an agrarian basin in Northeast Spain. The study area was unirrigated until 2006, when irrigation began. The objective of this work was to verify if the first irrigation years influenced the concentrations of the substances and elements analyzed. The main contaminants detected were organochlorinated compounds, PAHs and metals in the soil; atrazine, desethylatrazine, terbuthylazine, dicofol and pp’-DDT in the water; and PAHs, 1,2,4 trichlorobenzene and metals in the sediments. Until the conclusion of this study, no serious contamination issues existed related to the analyzed substances, and for the moment, irrigation has not signif icantly influenced the concentrations of such substances in the basin. Nevertheless, slightly elevated punctual values were observed for endrin in the soil, pp’-DDT in the water, and Ni and Zn in the sediments.Para comprender los diversos posibles impactos ambientales producidos por el riego, el estudio de una cuenca en transformación de zona en secano a condiciones de regadío supone una gran ventaja. Este trabajo investiga la presencia de 44 plaguicidas y metabolitos, 11 compuestos organoclorados, 17 PAHs, 13 PCBs, y varios metales como Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Se y Hg, en los suelos, aguas y sedimentos de una cuenca agrícola del nordeste de España. La zona de estudio se encontraba en condiciones de secano hasta el año 2006, cuando comenzó a regarse. Los muestreos del presente trabajo se realizaron en 2008, y el principal objetivo ha sido comprobar si estos primeros años bajo riego tienen influencia en las concentraciones de las sustancias y elementos analizados. Los principales contaminantes detectados fueron compuestos organoclorados, PAHs y metales en los suelos; atrazina, desetilatrazina, terbutilazina, dicofol y pp’-DDT en las aguas; y PAHs, 1,2,4 triclorobenceno y metales en los sedimentos. Se ha demostrado que, hasta la finalización del estudio, no existen graves problemas de contaminación relacionados con las sustancias analizadas, y que por el momento, el riego no ha influido prácticamente en las concentraciones de dichas sustancias en la cuenca. Sin embargo, se han descubierto puntualmente valores ligeramente elevados de endrín en el suelo, pp’-DDT en el agua y Ni y Zn en los sedimentos
Diversidad genética en variedades locales y cultivares españoles de guisante (Pisum sativum L.) y en la colección nuclear mundial de Pisum estimada mediante polimorfismo de inserción de retrotransposones (RBIP)
Get PDFA total of 122 accessions of different wild and cultivated Pisum sp. were analysed using retrotransposon-based insertion polymorphisms (RBIP) markers. The Pisum materials included wild and cultivated (landraces and cultivars) materials from the World core collection of the John Innes Centre (JI) representing all generally recognized Pisum taxa, landraces materials from the Spanish core collection, and commercial pea cultivars largely sown in Spain. The overall polymorphism detected by RBIP marker was high and all accessions, except two pairs, could be distinguished by their marker pattern. Principal component and phylogenetic analyses clearly discriminated P. fulvum and P. abyssinicum samples from both each other and P. sativum, while P. elatius and P. humile samples were scattered among the other taxa clusters, supporting the existence of three well defined taxa in the genus Pisum (P. abyssinicum, P. fulvum and P. sativum). These results also suggest that the Spanish pea core collection of landraces maintains a relatively high variability which is only partially represented in cultivars generally sown in Spain. Thus, Spanish landraces are still a source of genetic variability for breeding new pea cultivars.Se ha estudiado un total de 122 accesiones silvestres y cultivadas de Pisum sp. usando marcadores basados en polimorfismos de inserción de retrotransposones (RBIP). Las accesiones de Pisum incluyen materiales silvestres y cultivados (cultivares y variedades locales) de la colección nuclear mundial del John Innes Centre (JI) representando a todos los taxones generalmente reconocidos de Pisum, variedades locales de la colección nuclear española, y por último algunas variedades comerciales de guisante ampliamente cultivadas en España. Para el análisis genético se usaron 18 loci RBIP. El polimorfismo general detectado con los marcadores RBIP fue alto y todas las muestras, excepto dos pares, pudieron ser identificadas por un patrón particular de marcadores. Análisis de componentes principales y filogenéticos discriminaron claramente P. fulvum y P. abyssinicum entre ellas y de P. sativum, mientras que las muestras de P. humile y P. elatius se mezclaban con las de otros taxones en distintos grupos. Esto apoya la existencia de tres especies en el género Pisum (P. abyssinicum, P. fulvum y P. sativum). Los resultados indican que la colección nuclear española de guisante mantiene una variabilidad relativamente elevada que está sólo parcialmente representada en los cultivares generalmente sembrados en España. Por tanto, las variedades locales españolas representan aún una fuente de variabilidad genética para la mejora de nuevos cultivares
Comunicación corta. Introgresión de la resistencia a mildiu (Phytophthora infestans L.) en la patata cultivada a partir de especies Solanum silvestres tuberíferas
Get PDFWe have analyzed resistance to (Phytophthora infestans) in five progenies derived from crosses between wild tuberbearing potatoes (Solanum okadae, Solanum canacense, Solanum bukasovii, Solanum jamessii and Solanum raphanifolium) and cultivated diploid potato species (Solanum phureja, Solanum goniocalyx and a dihaploid of Solanum tuberosum). Different levels of resistance to P. infestans, from 11 to 81%, were found in leaves and tubers in the evaluated progenies. This variation indicates a variable number of major genes (R genes), minor genes and/or defeated R-genes, which have been transferred from the parental genotypes. Correlation analyses between leaf and tuber infection levels were low and not significant.Se ha analizado la resistencia a Phytophthora infestans en progenies derivadas de cruzamientos entre especies silvestres tuberíferas de Solanum okadae, Solanum canacense, Solanum bukasovii, Solanum jamessii y Solanum raphanifolium y especies cultivadas diploides de Solanum phureja, Solanum goniocalyx y un dihaploide de Solanum tuberosum. Se han encontrado diferentes niveles de resistencia, entre el 11 y el 81%, tanto en hojas como en tubérculos, en las cinco progenies evaluadas Esta variación indica un número variable de genes mayores (genes R), genes menores y/o genes R superados, los cuales han sido transferidos de los genotipos parentales. El análisis de correlación de los niveles de infección entre hoja y tubérculo fueron bajos y no significativos