Universidad Nacional de Colombia
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Multi-modal model for production forecasting in oil wells
ilustraciones, diagramasEl presente trabajo de investigación presenta un aporte en dos áreas de estudio de series de tiempo en el contexto de la producción de pozos petroleros, siendo estas la clasificación para identificar fallas en los pozos, y los pronósticos de producción. El conjunto de datos utilizado corresponde a la producción de pozos petroleros, incluyendo información multimodal como datos numéricos, imágenes y texto para cada punto temporal. En la clasificación de series de tiempo, se aborda la predicción de fallas en el siguiente paso temporal, logrando una exactitud del 61.3% con un modelo multimodal conectado a una capa LSTM. En pronósticos de series de tiempo, los modelos multimodales con capas LSTM destacan, superando a modelos no multimodales y a implementaciones ARIMA en predicciones trimestrales y bi-anuales, presentando un error porcentual absoluto medio de 8% llegando a 2% en casos específicos. Este trabajo contribuye significativamente a los campos de clasificación y predicción de series de tiempo multimodales, proponiendo una arquitectura de encoder multimodal distribuido en el tiempo que puede ser implementada para series de tiempo multimodales de cualquier área de la industria. (Texto tomado de la fuente).This research presents a contribution to two areas of time series study, in the context of oil well production, these are the classification to identify possible failures and the production forecasting. The dataset utilized corresponds to the production of oil wells, consisting in multimodal information such as numerical data, images, and text for each temporal point. In time series classification, the prediction of failures in the subsequent time step is addressed, achieving an accuracy of 61.3% with a multimodal model connected to an LSTM layer. In time series forecasting, multimodal models with LSTM layers excel, outperforming non-multimodal models and ARIMA implementations in quarterly and bi-annual predictions, presenting a mean absolute percentage error of 8%, reaching 2% in specific cases. This work significantly contributes to the fields of multimodal time series classification and prediction, proposing a temporally distributed multimodal encoder architecture that can be implemented for multimodal time series across various industry domains.MaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería de Sistemas y ComputaciónMinería de Datos - Clasificación y pronóstico de series de tiempo multimodale
The becoming of place, the concretion of the world in a work by Peter Zumthor
Ilustraciones, fotografíasLa investigación parte de una pregunta recurrente en la arquitectura: el cuestionamiento acerca de la relevancia que encarna el lugar en la idea del proyecto, nos cuestionábamos si existe acaso una correspondencia directa entre medio y arquitectura, y, de ser así, pretendíamos reconocer cómo se verifica ese maridaje. La búsqueda central es Reconocer la postura y método de Peter Zumthor, sobre la cual, le es posible fundar lugares que reconstituyen el paisaje y resignifican el medio dado a priori, haciendo al hombre partícipe de ello, en cuanto a que lo orientan y le permiten identificarse en el mundo, usando para este cometido, dos capillas, situadas en entornos contrastantes. Partimos de la hipótesis de cómo el arquitecto Peter Zumthor, quizá, por medio de una misma capilla, enfrentada a dos entornos completamente disímiles (Capilla de Bruder Klaus, 2007 - Capilla de San Benito, 1988), pareciera dar cuenta de un argumento y una motivación recurrente que encausan la búsqueda de su proyecto arquitectónico: la reflexión del sitio y el paisaje en que residen las obras, y cómo éstos operan, desencadenando acontecimientos que conforman y dan sentido a las obras en sí mismas, moldeando su propia estructura interna, su forma, su técnica y su atmósfera. (Tomado de la fuente)The research begins with a recurring question in architecture: the inquiry into the relevance that place embodies in the concept of a project. We questioned whether there is a direct correspondence between environment and architecture, and, if so, aimed to recognize how this relationship is verified. The central search is to recognize Peter Zumthor’s approach and method, through which he creates places that reconstruct the landscape and re-signify the environment given a priori, making humans participants in this process by guiding them and allowing them to identify themselves in the world. This is achieved by examining two chapels situated in contrasting environments. We start with the hypothesis that the architect Peter Zumthor, possibly through the same chapel faced with two completely different settings (Bruder Klaus Chapel, 2007 - St. Benedict Chapel, 1988), seems to present a recurring argument and motivation that drive the search within his architectural projects: the reflection on the site and landscape in which the works are situated, and how these operate, triggering events that shape and give meaning to the works themselves, molding their internal structure, form, technique, and atmosphere.MaestríaMagíster en ArquitecturaPara el desarrollo de la investigación, se ponen a prueba los planteamientos abordados mediante un método analógico, que se irá sirviendo de tensionar y contrastar ambas capillas, lo que reforzará y argumentará posturas que se van develando del análisis de las obras mismas. Utilizando a Peter Zumthor como eje transversal de la conversación, la tesis se construye desde la revisión de las bases del arquitecto, hasta alcanzar la obra, confrontándola con postulados y conceptos integrados a la investigación. Partimos del examen de su vida y obra, para indagar sobre aquellos aspectos de mayor relevancia que aportaron a la construcción de su postura como arquitecto, pasando por su escuela de pensamiento, sus maestros, su relación manifiesta con otras artes, y, el modo en que ve la arquitectura; además de su obra en sí misma, lo que nos permite acercarnos a un dominio claro de su hacer y a dilucidar su método, el cual luego será evidenciado en ambas capillas. Para ello, abordamos de manera concisa, los conceptos de lugar, paisaje y sitio, determinantes para el desarrollo del planteamiento; argumentado en una serie de autores que los definen, bajo una mirada enfocada a la arquitectura, al habitar o al arte. Desde este enfoque fenomenológico, se diseccionan y se entabla un diálogo con las obras. La tensión entra las obras se logró gracias a la documentación y recolección de investigaciones afines enfocadas en cada una de ellas, sumado al redibujo y graficación de las situaciones necesarias para analizar y develar los aspectos de interés para la investigación.Arquitectura Y Urbanismo.Sede Medellí
Evaluation of material extracted from soil excavations (MESE) in Bogotá for the reintegration in buildings
ilustraciones, diagramas, fotografíasPara abordar la problemática ambiental derivada de la producción de residuos de la industria de la construcción en Bogotá, se plantea la presente investigación en torno a la evaluación del material proveniente de excavaciones del terreno (MPET) para su aprovechamiento, haciendo énfasis en la exploración de las propiedades y aplicaciones potenciales. Con este propósito, se caracterizaron ocho muestras de suelo provenientes de la zona sur de la ciudad, recolectadas en el Centro de Disposición Final (CDF) de CEMEX, sede Tunjuelo, para definir su comportamiento físico y su utilidad en relación con las técnicas de arquitectura con tierra. Adicionalmente, se plantea un ejercicio para mostrar la viabilidad de su reintegración, desde su aplicación como material de construcción en una vivienda. Los resultados de laboratorio mostraron variaciones significativas en las propiedades de los suelos, aunque estas se mantuvieron cercanas a los valores recomendados en la literatura para la construcción con tierra. Dos muestras de suelo se destacaron por su composición granulométrica, plasticidad, propiedades de compactación y estabilidad volumétrica óptimas. Sin embargo, las demás muestras no se descartan, pues es posible ajustar y estabilizar la tierra según requerimientos específicos de las edificaciones. La evaluación del MPET confirma su potencial significativo como una materia prima de bajo impacto ambiental, promoviendo su reintegración en nuevos proyectos en consonancia con los principios de la economía circular y la sostenibilidad. (Texto tomado de la fuente).To address the environmental problems derived from the production of waste from the construction industry in Bogota, this research is based on the evaluation of material extracted from soil excavations (MESE) for its subsequent use, emphasizing the exploration of the properties and application possibilities of the material. In this sense, eight soil samples were characterized from the city's southern area, collected at the CEMEX Final Disposal Center (FDC), Tunjuelo seat, to define their physical behavior and establish their usefulness in relation to earthen architecture techniques. Additionally, an exercise is proposed to show the feasibility of MESE reintegration, from its application as a construction material in a house. The laboratory results revealed significant variations in the properties of the soils, although these remained close to the values recommended in the literature for earthen construction. Two soil samples stood out for their optimal granulometric composition, plasticity, compaction properties and volumetric stability. However, the other samples are not discarded, as adjusting and stabilizing the soil according to specific building requirements is possible. The MESE evaluation corroborates its significant potential as a raw material with low environmental impact, promoting its reintegration in new projects in line with the principles of circular economy and sustainability.MaestríaMagíster en ConstrucciónMateriales constructivo
Somos promotores y promotoras de hábitos alimentarios saludables
ilustraciones a color, diagramasEsta cartilla es producto del trabajo realizado por el equipo de campo del programa “Transferencia de capacidades en alimentación y nutrición saludable” y el grupo de la Mesa de Orientadores de la localidad de Usme, en el marco del convenio entre el Corredor Tecnológico Agroindustrial CTA-2, la Universidad Nacional de Colombia (sede Bogotá) y la Secretaría de Educación de Bogotá, D. C. En este documento se rescatan los sentires y propuestas de los orientadores en torno a la necesidad de formación en hábitos de alimentación saludables en niños y niñas. El propósito de esta cartilla es construir una propuesta que permita la reflexión en torno a los hábitos de alimentación saludable y cómo podemos apoyarla desde la escuela, con la articulación del Programa de Alimentación Escolar (PAE). Así mismo, reconocer el compromiso de los orientadores en la educación alimentaria de los niños, niñas y jóvenes de los colegios públicos de la ciudad de Bogotá (Texto tomado de la fuente)1. Presentación -- 2. Introducción -- 3. Problemas en torno a la alimentación en hábitos alimentarios -- 4. Consecuencias de los hábitos inadecuados de alimentación -- 5. Alimentación saludable -- 6. Características de una alimentación saludable -- 7. La actividad física -- 8. Beneficios de realizar actividad física de forma regular -- 9. Recomendaciones de actividad física para lograr beneficios en la salud -- 10. Juegos que podemos promover en las escuelas -- 11. Prácticas para tener una alimentación saludable -- 12. Leyendo las etiquetas de los alimentos -- 13. Tips para la lectura de etiquetas nutricionales -- 14. Algunos datos importantes -- 15. Agradecimientos -- 16. BibliografíaPrimera edición, 202
Electromagnetic field applicator system for the treatment of melanoma using local hyperthermia
ilustraciones, diagramasEl objetivo de este estudio fue diseñar, simular y caracterizar un sistema radiante apropiado para el tratamiento del melanoma con hipertermia a 2.45 GHz. El melanoma es el cáncer de piel con mayor mortalidad, y su principal tratamiento es la cirugía, sin embargo, en casos donde no se pueda realizar, es necesario acudir a otras alternativas como lo es la hipertermia. La hipertermia junto a otros tratamientos como la quimioterapia o radioterapia, ha demostrado mejorar la efectividad de estos. Primeramente, se verificó en estándares internacionales el procedimiento para validar el funcionamiento del aplicador usando la distribución de la tasa de absorción específica (SAR) en un fantoma. Posteriormente, se realizó un montaje experimental siguiendo las indicaciones y procedimientos del estándar IEC/IEEE 62209-1528:2020, además se diseñó y construyó una antena tipo dipolo doblado, para finalmente comparar los resultados de simulación con los resultados de las mediciones experimentales. Se evidenció de las mediciones experimentales, un alto enfoque de la distribución del campo eléctrico y la SAR, lo que sugiere una huella térmica compatible al melanoma. (Texto tomado de la fuente).The goal of the study was to develop, model, and describe a radiant system suitable for treating melanoma at 2.45GHz. The most deadly type of skin cancer is melanoma, and surgery is the primary treatment for it. If it isn’t possible, though, there are other options that must be considered, such hyperthermia. It has been demonstrated that combining hyperthermia with other treatments like radiation or chemotherapy increases their efficacy. First, the distribution of the specific absorption rate (SAR) in a phantom was used to validate the applicator’s operation in accordance with international standards. To ultimately compare the findings of the simulation and the experimental observations, an experimental setup was completed in accordance with the guidelines and protocols of the IEC/IEEE 62209-1528:2020 standard. Additionally, a folded dipole-type antenna was designed and constructed. The experimental observations showed a high focus of the electric field distribution and SAR, indicating a thermal signature consistent with melanoma.MaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería ElectrónicaAntenas y propagació
Metric thinking as an enhancer of mathematical physical thinking in middle school students
graficasLa presente investigación tiene como objetivo principal explorar y analizar el desarrollo del
pensamiento físico matemático y el pensamiento científico a través del pensamiento
métrico en estudiantes de grado décimo y undécimo de la institución Liceo Arquidiocesano
de Nuestra Señora (LANS), utilizando situaciones problemáticas contextualizadas en la
mecánica clásica, con un enfoque interdisciplinario que integre conceptos de física y
matemáticas. La investigación tiene un enfoque cualitativo con alcance descriptivo. El
diseño metodológico se basa en la teoría de diseño educativo compuesto de cuatro fases:
una revisión bibliográfica preliminar, el diseño y aplicación de las actividades de
diagnóstico, afianzamiento y evaluación de la secuencia didáctica e intervención docente,
la observación del entorno educativo y el análisis de resultados. Los resultados describen
el nivel de desempeño mostrado por los estudiantes en los diferentes procesos del
pensamiento físico matemático y el progreso mostrado en habilidades relacionas con la
identificación de variables involucradas un fenómeno físico, la formulación y validación de
hipótesis, la representación de fenómenos en diferentes sistemas de representación
semiótica, y la explicación de fenómenos físicos de acuerdo al comportamiento de sus
variables y el análisis de modelos gráficos y algebraicos. En general, se evidencia un
desarrollo significativo del pensamiento físico matemático y científico en los estudiantes
participantes, así como una mejora en su actitud hacia el aprendizaje de las ciencias (Texto tomado de la fuente)The main objective of this research is to explore and analyze the development of physicalmathematical
and scientific thinking through metric thinking in tenth and eleventh grade
students at the Liceo Arquidiocesano de Nuestra Señora (LANS) institution, using problem
situations contextualized in classical mechanics, with an interdisciplinary approach that
integrates concepts of physics and mathematics. The research has a qualitative approach
with a descriptive scope. The methodological design is based on the educational design
theory composed of four phases: a preliminary bibliographic review, the design and
application of the diagnostic, reinforcement and evaluation activities of the didactic
sequence and teaching intervention, the observation of the educational environment and
the analysis of results. The results describe the level of performance shown by the students
in the different processes of physical-mathematical thinking and the progress shown in
skills related to the identification of variables involved in a physical phenomenon, the
formulation and validation of hypotheses, the representation of phenomena in different
semiotic representation systems, and the explanation of physical phenomena according to
the behavior of their variables and the analysis of graphic and algebraic models. In general,
there is evidence of a significant development of physical-mathematical and scientific
thinking in the participating students, as well as an improvement in their attitude towards
learning science.MaestríaMagíster en Enseñanza de las Ciencias Exactas y NaturalesMatemáticas Y Estadística.Sede Manizale
Effect of the geometric parameters of the TPMS unit cell and the photopolymerization printing parameters on the surface roughness of scaffolds for in vitro bone tissue culture
ilustraciones, diagramas, fotografías, tablasEl objetivo principal de esta investigación es determinar el efecto de los parámetros geométricos de la celda unitaria TPMS y los parámetros de impresión por procesos de fotopolimerización en la rugosidad superficial de scaffolds que puedan ser utilizados en cultivo de tejido óseo in vitro. La metodología seguida abarcó la definición de los requerimientos fundamentales para los scaffolds empleados en cultivo de tejido óseo in vitro, la determinación de los parámetros geométricos y dimensionales de las celdas unitarias estudiadas; esto por medio de mapas de manufacturabildiad calculados, considerando las dos formas de construir las celdas TPMS (Walled y Offset), el tamaño de poro adecuado, la porosidad y las condiciones de manufacturabilidad dadas por la permeabilidad y la construcción de espesores delgados mediante el proceso de fotopolimerización MSLA. Posteriormente se realizó la fabricación y medición de la rugosidad superficial de acuerdo con el diseño experimental de Taguchi definido con un arreglo L9; y por último, se desarrolló el análisis estadístico para identificar el efecto que tienen los factores estudiados sobre la rugosidad superficial medida en Sa y Ra.
Los resultados indicaron que el Giroide, especialmente el Giroide Walled, tiene el mayor espacio de diseño. Sin embargo, se destacó que el Giroide Offset demostró ser más eficiente en la construcción de espesores delgados y presentó una mayor permeabilidad en comparación con las demás TPMS estudiadas. Luego de un estudio exploratorio y su posterior análisis, se definieron los factores específicos para la investigación que corresponden a: el tamaño de celda unitaria, con niveles de 1,5 mm, 1,75 mm y 2,0 mm, el Offset con niveles de -0,2 mm, -0,1 mm y 0,0 mm, por último, el espesor de capa con niveles de 0,03 mm, 0,05 mm y 0,1 mm.
Los valores de la rugosidad superficial Sa obtenidos oscilan, en promedio, entre 10,2 y 29,5 µm. Los valores de Ra en dirección longitudinal (RaL) oscilan, en promedio, entre 7,45 y 24,35 µm, mientras que los de Ra en dirección transversal (RaT) la hacen, entre 2,71 y 5,95 µm. Del análisis de estos resultados se evidenció que existe un cambio en el valor de la rugosidad superficial entre tratamientos; es decir, existe influencia de alguno de los factores. Además, los tratamientos se pueden agrupar según el espesor de capa, es decir, aquellos que comparten el mismo espesor de capa muestran resultados muy cercanos. De forma general, se observó que la variabilidad de los datos aumenta con el espesor de capa.
Las pruebas estadísticas aplicadas mostraron que el espesor de capa es el único factor que afecta significativamente las variables Sa y RaL. Sin embargo, para RaT, tanto el tamaño de celda unitaria como el espesor de capa son significativos. En conclusión, se establece que el espesor de capa es el factor más influyente en la rugosidad superficial, independientemente de la dirección de medición (Texto tomado de la fuente).The main objective of this research is to determine the effect of the geometric parameters of the TPMS unit cell and the printing parameters by photopolymerization processes on the surface roughness of scaffolds that can be used in in vitro bone tissue cultivation. The methodology followed encompassed the definition of the fundamental requirements for scaffolds used in in vitro bone tissue cultivation, the determination of the geometric and dimensional parameters of the studied unit cells; this was done through calculated manufacturability maps, considering the two ways of constructing TPMS cells (Walled and Offset), the appropriate pore size, porosity, and manufacturability conditions given by permeability and the construction of thin thicknesses. Subsequently, the manufacturing and measurement of surface roughness were carried out according to the Taguchi experimental design defined with an L9 array, and finally, statistical analysis was developed to identify the effect of the studied factors on surface roughness measured in Sa and Ra.
The results indicated that the Gyroid, especially the Walled Gyroid, has the largest design space. However, it was highlighted that the Offset Gyroid proved to be more efficient in constructing thin thicknesses and showed higher permeability compared to the other TPMS studied. After an exploratory study and subsequent analysis, specific factors for the research were defined, corresponding to the unit cell size with levels of 1.5 mm, 1.75 mm, and 2.0 mm, the Offset with levels of -0.2 mm, -0.1 mm, and 0.0 mm, and finally, the layer thickness with levels of 0,03 mm, 0,05 mm, and 0,1 mm.
The values of the Sa surface roughness obtained range, on average, between 10.2 and 29.5 µm. The values of Ra in the longitudinal direction (RaL) range, on average, between 7.45 and 24.35 µm, while those of Ra in the transverse direction (RaT) range between 2.71 and 5.95 µm. From the analysis of these results, it was evident that there is a change in the value of surface roughness between treatments; that is, there is an influence of some factors. Additionally, the treatments can be grouped according to the layer thickness; in other words, those sharing the same layer thickness show very close results. In general, it was observed that the variability of the data increases with the layer thickness.
The applied statistical tests showed that layer thickness is the only factor that significantly affects the variables Sa and RaL. However, for RaT, both the unit cell size and layer thickness are significant. In conclusion, it is established that layer thickness is the most influential factor in surface roughness, regardless of the measurement direction.MaestríaMagister en Ingeniería - Materiales y ProcesosProcesos de manufactura y metalurgi
Design of educational strategy for the illustration of the concept of quantity of substance, through the use of technological tools
ilustraciones, diagramas, fotografíasLa propuesta de investigación está orientada al diseño de una estrategia educativa para la ilustración del concepto de cantidad de sustancia. Como producto se plantea una secuencia de acciones, junto con los materiales y recursos educativos, propuestos como apoyo para el acercamiento de los estudiantes a este concepto y el reconocimiento de la redefinición aprobada en 2018 para su unidad de medida, el mol. El proceso implementó una metodología de investigación mixta con dominio cualitativo, y la estrategia educativa se orientó hacia una secuencia de pensamiento de diseño, basada en la experimentación del fenómeno de electrolisis y la relación de la cantidad de sustancia con los valores de voltaje, tiempo y carga eléctrica, incorporando el uso de dispositivos electrónicos (sensor de corriente INA, tarjeta ESP32), y herramientas tecnológicas para la construcción y visualización del código de programación, el cual se incluye en los recursos desarrollados y validados con estudiantes que ingresan a grado 11 en el colegio Panamericano (IED). (Texto tomado de la fuente).The research proposal is oriented to the design of an educational strategy for the illustration of the concept of quantity of substance, as a product a sequence of actions is proposed, together with educational materials and resources, proposed as support for the students' approach to this concept and recognition of the redefinition approved in 2018 for its unit of measurement, the mole. The process implemented a mixed research methodology with a qualitative domain, and the educational strategy was oriented towards a design thinking sequence, based on the experimentation of the electrolysis phenomenon and the relationship of the amount of substance with the values of voltage, time and electrical load, incorporating the use of electronic devices (INA current sensor, ESP32 card), and technological tools for the construction and visualization of the programming code, which is included in the resources developed and validated with students entering grade 11 in the Pan American school (IED).MaestríaMagíster en Enseñanza de las Ciencias Exactas y NaturalesPara el desarrollo de la propuesta se implementó una metodología de investigación mixta con dominio cualitativo en tres fases de desarrollo; la estrategia educativa se orientó hacia una secuencia de pensamiento de diseño, basada en la experimentación del fenómeno de electrolisis y la relación de la cantidad de sustancia con los valores de voltaje, tiempo y carga eléctrica, incorporando el uso de dispositivos electrónicos (sensor de corriente INA, tarjeta ESP32), y herramientas tecnológicas para la construcción y visualización del código de programación, el cual se incluye en los recursos desarrollados y validados con estudiantes que ingresan a grado 11 en el colegio Panamericano (IED).Aprendizaje de las cienciasTIC y otros recursos para la enseñanza / Ambientes de aprendizaj
Induction of systemic resistance in tomato plants against Pseudomonas syringae pv. tomato by Pseudomonas spp
ilustraciones, diagramas, fotografías, mapasEl cultivo de tomate se destaca a nivel mundial por su importancia económica y valor nutricional, siendo esencial en la agricultura Colombiana con una producción significativa. Sin embargo, la peca bacteriana, causada por Pseudomonas syringae pv. tomate (Pst), amenaza los rendimientos con daños en hojas y frutos. A pesar del uso común de agroquímicos, con sus consecuencias ambientales negativas, estrategias como el control biológico con hongos y bacterias rizosféricas, especialmente del género Pseudomonas, emergen como alternativas sostenibles para inducir resistencia sistémica ante el estrés biótico y prevenir enfermedades. Las plantas, con defensas constitutivas y mecanismos de respuesta, despliegan respuestas clave ante amenazas de herbívoros, patógenos y estres ambiental. La inducción de resistencia en plantas se activa mediante compuestos orgánicos volátiles (COVs) producidos por bacterias, desempeñando un papel esencial en la comunicación planta-microorganismo al modular vías metabólicas y defensivas. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de inducción de resistencia sistémica en plantas de tomate por 10 cepas de Pseudomonas rizosféricas contra Pseudomonas syringae pv. tomate (Pst 338). De estas, las cepas 063, 090 y 093 mostraron reducción de síntomas de peca bacteriana, seleccionando la cepa 090 para continuar el estudio. Se llevaron a cabo ensayos de compuestos orgánicos volátiles a las 24 y 48 horas con el fin de investigar si la producción de estos por parte de la cepa estaba induciendo resistencia en las plantas contra Pst 338. Los resultados indicaron que, efectivamente, la cepa 090 disminuye los síntomas de la peca bacteriana en el intervalo de 48 horas. A continuación, se procedió a evaluar la expresión de los genes PR1a y LOXD, reconocidos como marcadores de los ácidos salicílico (SA) y jasmónico (JA), respectivamente, en dos momentos distintos. En el primer momento, se inoculó la cepa 090 junto con solución salina (S.s) y Acibenzolar-S-metilo (ASM), este último utilizado como control debido a su capacidad para inducir la ruta metabólica del ácido salicílico. En el segundo momento, se evaluó la expresión de estos genes con los mismos tratamientos, pero incluyendo la inoculación de Pst 338. Los resultados obtenidos nos indicaron que la cepa 090 indujo una mayor expresión del gen LOXD, sugiriendo que la ruta de señalización activada por esta cepa es la del ácido jasmónico. Se observó que, cuando las plantas eran inoculadas con Pst 338 en hojas, la expresión predominante fue la del gen PR1a, concluyendo así que el patógeno activa la ruta de señalización del ácido salicílico. De manera similar, tanto la S.s como el ASM sin patógeno también indujeron la expresión del gen PR1a. Estos resultados son cruciales para orientar investigaciones en laboratorios de fitopatología, ofreciendo una mayor comprensión de las posibles rutas de señalización activadas por los microorganismos en la interacción planta-microorganismo (Texto tomado de la fuente).The cultivation of tomatoes stands out worldwide for its economic importance and nutritional value, being essential in Colombian agriculture with a significant production. However, bacterial speck, caused by Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst), threatens yields with damage to leaves and fruits. Despite the common use of agrochemicals, with their negative environmental consequences, strategies such as biological control with rhizospheric fungi and bacteria, especially from the Pseudomonas genus, emerge as sustainable alternatives for disease management by inducing systemic resistance against biotic stresses. Plants, with constitutive defenses and response mechanisms, deploy key responses to threats from herbivores, pathogens, and environmental stress. The induction of resistance in plants is activated by volatile organic compounds (VOCs) produced by bacteria, playing an essential role in plant-microorganism communication by modulating metabolic and defensive pathways. The objective of this work was to evaluate the capacity for systemic resistance induction in tomato plants by 10 rhizospheric Pseudomonas strains against Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst 338). Of these, strains 063, 090, and 093 showed a reduction in bacterial speck symptoms, selecting strain 090 to continue the study. Volatile organic compound assays at 24 and 48 hours were conducted to investigate whether the production of these compounds by the strain was inducing resistance in plants against Pst 338. The results indicated that, indeed, strain 090 decreases the symptoms of bacterial speck within 48 hours. Next, the expression of the PR1a and LOXD genes, recognized as markers of salicylic acid (SA) and jasmonic acid (JA), respectively, was evaluated at two different times. In the first moment, strain 090 was inoculated along with saline solution (S.s) and Acibenzolar-S-methyl (ASM), the later used as control due to its ability to induce the salicylic acid metabolic pathway. In the second moment, the expression of these genes was evaluated with the same treatments, but including the inoculation of Pst 338. The results indicated that strain 090 induced a higher expression of the LOXD gene, suggesting that the signaling pathway activated by this strain is the jasmonic acid pathway. When plants were treated with Pst 338 on leaves , the predominant expression was that of the PR1a gene, concluding that the pathogen activates the salicylic acid signaling pathway. Similarly, both S.s and ASM without pathogen also induced the expression of the PR1a gene. These results are crucial to guide research in phytopathology laboratories, offering a greater understanding of the possible signaling pathways activated by microorganisms in the plant-microorganism interaction.MaestríaMagíster en Ciencias - Microbiología4.1 Selección de aislamientos bacterianos
La cepa de Pseudomonas syringae pv. tomate utilizada en este estudio (Pst 338) se obtuvo del banco de -80°C perteneciente al cepario de fitopatología del grupo de Interacciones Moleculares de Microorganismos en Agricultura (LIMMA) de la Universidad de los Andes y es una cepa aislada de cultivos de tomate en Colombia y su genoma ha sido secuenciado (Cai et al, 2011). Esta cepa fue reactivada en agar King´s B (KB) y se llevó a incubadora durante dos días a 28°C.
Las cepas de Pseudomonas spp. se obtuvieron del banco de -80°C pertenecientes al cepario de bacterias rizosféricas del Banco de genes y cepas del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (IBUN). Estas cepas fueron aisladas de la rizosfera de cultivos de papa de la región Cundiboyacense y habían mostrado en trabajos previos una buena producción de sideróforos y antagonismo in vitro y/o bajo condiciones de invernadero, contra Rhizoctonia solani. Los aislamientos seleccionados fueron: IBUN-Ps 002, -Ps051, -Ps063, -Ps090, -Ps093, -Ps097, -Ps098, -Ps104, -Ps107 y -Ps108. Estas cepas fueron reactivadas en medio Luria Bertani (LB) y se incubaron a 28°C.
4.2 Origen del material vegetal
El material vegetal para las pruebas bajo condiciones controladas consistió en plántulas de tomate cultivadas en cuarto de crecimiento en la Universidad de los Andes con temperaturas entre 25 °C y 28 °C; 12 horas de iluminación y 12 horas de oscuridad. Para estas pruebas se emplearon semillas de tomate de la variedad Santa Cruz kada, las cuales fueron sembradas en vasos plásticos de 10 onzas con suelo agrícola sin esterilizar con un contenido de materia orgánica alto
(10.26), pH de 5.64 y una conductividad eléctrica de 1.68 no salino.
4.3 Estandarización del proceso de infección de Pseudomonas syringae pv. tomate en plantas de tomate.
La cepa de P. syringae pv. tomate fue reactivada en agar KB, fue incubada durante dos días a 28°C. Este mismo día, las plantas a inocular con una semana y media de crecimiento luego de su germinación, fueron colocadas dentro de una cámara húmeda, esto con el fin de estimular la apertura de los estomas en la planta a la hora de realizar la infección. La cámara húmeda se creo mediante una caja de plástico, la cual era pulverizada con agua antes de introducir las plantas y sellarla por completo.
Luego de la reactivación de la especie P. syringae se tomaron colonias aisladas de la caja y se sembraron en 25 mL de medio líquido KB; se incubaron a 28°C con 200 rpm por 14-16 horas. La suspensión bacteriana se centrifugo a 7000 rpm por 10 minutos a temperatura ambiente. Se retiró el sobrenadante y las bacterias se resuspendieron en aproximadamente 20 mL de 10mM MgCl2. Luego la cepa se llevó a una densidad óptica (OD) 600nm de 1 (equivalente a aproximadamente 3x109 UFC/mL en esta especie) y se diluyó hasta 5 × 108 UFC / mL (esto es equivalente a OD 0,2 para la inoculación por aspersión. La suspensión se vertió en un aerógrafo de marca Gioto Modelo BD138, este aerógrafo se usó para cubrir todas las hojas de una planta de tomate hasta saturación, (cuando las hojas se veían uniformemente mojadas) con al menos 3 hojas verdaderas expandidas. El volumen de saturación en las plantas fue aproximadamente entre 1.5 mL y 2 mL. Se incubaron a 25°C en cuarto de crecimiento con una humedad relativa del 60%-70% y fotoperido de 12 horas luz, 12 horas oscuridad, manteniendo la cámara húmeda por las primeras 24 horas. Posteriormente se removió la cámara húmeda y se continuó con la incubación.
Se detectaron síntomas siete días después de la inoculación. Para evaluar la severidad de la enfermedad, se empleó una escala visual que clasificó los síntomas utilizando un índice de enfermedad con un rango de 0 a 3. En esta escala, el nivel 0 indica una planta con apariencia saludable, el nivel 1 denota la presencia de 2 a 5 manchas ya sea agrupadas o dispersas en cada hoja; el nivel 2 implica entre 6 y 10 manchas, mientras que el nivel 3 significa más de 10 manchas, indicando una mayor severidad de la enfermedad (Yunis et al., 1980). Para esta evaluación de la enfermedad se consideraron las manchas en las 3 hojas verdaderas con las cuales contaba la planta en ese momento.
4.4 Inducción de resistencia
Para llevar a cabo la inoculación de las Pseudomonas benéficas, se realizó un proceso de desinfección de las semillas de tomate. Inicialmente, las semillas fueron sometidas a un lavado superficial con hipoclorito al 1% durante 5 minutos, seguido de tres enjuagues con agua destilada estéril. Posteriormente, las semillas se dejaron secar al aire.
A continuación, las semillas fueron empapadas individualmente con cada una de las 10 Pseudomonas spp. durante una hora, seguido de otro período de secado al aire. La concentración de cada Pseudomonas spp. se ajustó a un valor de OD de 0,2.
Después de una semana, cuando las plantas germinaron y alcanzaron dos o tres hojas verdaderas, se llevó a cabo una segunda inoculación de las Pseudomonas spp. benéficas por drench, aplicando 30 ml de cada una por planta, nuevamente a un OD de 0,2. Siete días después de esta segunda inoculación, se procedió a la inoculación del patógeno, conforme a lo descrito en el numeral 4.3. Finalmente, se evaluaron los síntomas en las plantas por medio de porcentaje de área afectada e índice de la enfermedad según la escala de (Yunis et al., 1980).
Cabe destacar que en este experimento se emplearon 10 plantas en cada tratamiento. La evaluación del porcentaje de área afectada se realizó utilizando el programa ImageJ tomando dos hojas por planta; como controles, se incluyeron plantas inoculadas únicamente con solución salina, plantas inoculadas únicamente con el patogeno Pst 338, y plantas inoculadas con un químico conocido como Acibenzolar-S-metilo, reconocido por activar la ruta del ácido salicílico (Buzi et al., 2004).
4.5 Producción de compuestos orgánicos volátiles
Después de identificar las cepas de Pseudomonas spp. que mostraron una disminución en el porcentaje de área afectada por los síntomas causados por Pst, se llevó a cabo una evaluación para determinar si esta reducción estaba asociada a la producción de compuestos orgánicos volátiles (COVs). Aqui se evaluaron 2 cepas (090 y 093)
Para llevar a cabo la exposición a COVs, se dispuso en el fondo de un recipiente una caja de Petri de 50 milímetros sembrada con cada una de las cepas 24 h antes, esta siembra se realizó por agotamiento; en el extremo superior del recipiente se colocó un vaso plástico de 10 onzas que contenía una plántula de tomate; en total por cada tratamiento se colocaron siete plántulas de tomate que previamente habían sido trasplantadas a vasos de plástico. El espacio entre el recipiente con la bacteria y el vaso con la plántula de tomate, se selló con parafilm para evitar la fuga y dilución de los COVs durante el experimento. Además, se realizaron cinco o seis pequeños orificios en el fondo de los vasos que contenían las plántulas de tomate para exponer las raíces a los COVs.
Las plantas fijadas en cada recipiente se colocaron a 25 ° C bajo un fotoperiodo de 12 h de luz / 12 h de oscuridad y se evaluó el tiempo de 24h y 48h de exposición de las plantas a cada una de las Pseudomonas spp. Se utilizo una caja con medio de cultivo sin bacterias como control negativo (Tahir et al., 2017). Posteriormente, se realizó la infección con P. syringae pv. tomate y en cada ensayo se cuantificaron los síntomas por medio de porcentaje de área afectada de acuerdo a la metodología
descrita en el numeral 4.4 con el programa Image J; Se compararon los tratamientos (plantas expuestas a COVS) vs. El control (plantas no expuestas a COVs ).
4.6 Determinación de posibles rutas de señalización mediante el uso de marcadores transcripcionales
Se empleó la inducción de marcadores asociados a la ruta del ácido salicílico y del ácido jasmónico para esclarecer a través de cuál de estas vías se generó la inducción de resistencia sistémica por parte de las Pseudomonas rizosféricas. En el caso de la ruta del ácido salicílico, se utilizó PR1a, mientras que para el ácido jasmónico se empleó LOXD. Como control, se utilizó ACT (Actina) debido a que su expresión se mantiene constante en diferentes condiciones celulares y ambientales.
Para llevar a cabo este análisis, se procedió a evaluar la expresión de los genes mencionados en dos momentos claves del experimento. Se conformaron dos grupos de plantas, cada uno con 4 réplicas biológicas, distribuyendo 4 plantas inoculadas con Ps 090, 4 plantas con Solución salina y 4 plantas con ASM en el primer grupo. Posteriormente, se recolectaron hojas de este grupo después de 24 horas, las cuales fueron maceradas con nitrógeno líquido para llevar a cabo la extracción de ADN.
En el segundo grupo, luego de la inoculación con los tratamientos mencionados previamente, 24 horas después se procedió a la inoculación de Pst 338, y nuevamente, 24 horas después, se llevó a cabo la recolección de hojas.
Este diseño experimental permitio examinar las respuestas genéticas en dos fases distintas del proceso, proporcionando una visión detallada de la dinámica de expresión génica en el contexto de las interacciones entre las plantas y los tratamientos aplicados.
La extracción de ARN se realizó mediante el kit de extracción de ARN Plant RNAeasy de Zymo. Posteriormente, se llevó a cabo la síntesis de cDNA utilizando el kit High capacity cDNA reverse transcription kit de Applied Biosystems. El análisis de qRT-PCR se realizó con el equipo 7500 Fast de Applied Biosystems y el kit Maxima SYBR Green qPCR de Thermofisher. La cuantificación relativa de los transcritos presentes en cada muestra se realizó mediante el método Pfaffl (Pfaff, 2004). Cabe destacar que se emplearon cuatro réplicas biológicas por cada tratamiento. Se comparó la expresión de los genes entre los tratamientos con Pseudomonas rizosférica y aquellos sin la presencia de esta
Guayaba (Psidium guajava L.) : manual de recomendaciones técnicas para su cultivo en el departamento de Cundinamarca
ilustraciones (principalmente a color), diagramas, fotografíasEl Corredor Tecnológico Agroindustrial (CTA) es una estrategia de cooperación entre Estado, sector productivo y academia, en la cual participan actores directivos del sector agropecuario y agroindustrial de Cundinamarca y Bogotá, D. C., con el fin de aunar esfuerzos en actividades de desarrollo y fortalecimiento de la ciencia, la tecnología y la innovación. Sus capacidades están orientadas a la formulación y ejecución de proyectos de carácter investigativo, que permitan la transferencia tecnológica al sector agropecuario y agroindustrial. El presente documento es resultado del Subproyecto “Desarrollo y transferencia de componentes biotecnológicos en la producción de material vegetal de siembra implementando un modelo de innovación social con productores de la ruralidad de Bogotá y del departamento de Cundinamarca”, desarrollado en el marco del Corredor Tecnológico Agroindustrial CTA-2, Proyecto “Investigación, desarrollo y transferencia tecnológica en el sector agropecuario y agroindustrial con el fin de mejorar todo el departamento, Cundinamarca, Centro Oriente”, suscrito por la Gobernación de Cundinamarca, a través de la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación; la Alcaldía de Bogotá, a través de la Secretaría Distrital de Desarrollo Económico; la Universidad Nacional de Colombia, y la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia, antes Corpoica). El Corredor Tecnológico Agroindustrial CTA-2 es financiado con recursos del Fondo de Ciencia, Tecnología e Innovación del Sistema General de Regalías. Se aclara además que los resultados de investigación obtenidos deben ser comprendidos de acuerdo con el periodo en el que se ejecutó el proyecto y no con el de su fecha de publicación (Texto tomado de la fuente)Introducción --
Diagnóstico del sistema productivo ;
Zonas de influencia del Subproyecto Semillas ;
La Innovación Social Participativa ;
Caracterización de los beneficiarios ;
Formalización de las Parcelas de Investigación
Participativas Agropecuarias --
Generalidades del cultivo ;
Producción y mercados --
Manejo agronómico ;
Materiales de siembra y semilla ;
Técnicas de propagación ;
Resultados alcanzados en las etapas del proceso de
producción de semillas de calidad --
Manejo integrado de fertilización no convencional ;
Producción y escalamiento de bioinsumos ;
Módulos locales para producción de bioles a partir de
microorganismos eficientes nativos ;
Protocolo para la preparación de bioles ;
Módulos locales para producción de micorrizas arbusculares --
Evaluación de bioinsumos en plántulas de guayaba ;
Diseño preliminar de un paquete tecnológico de producción
de bioinsumos para la producción agrícola de guayaba
en Cundinamarca ;
Análisis microbiológico de bioles producidos localmente en
fincas del municipio de Anolaima ;
Resultados y recomendaciones --
Referencias bibliográficas.Primera edición, 202