Doctorado en Ciencias en Recursos Naturales y Medio Ambiente en Zonas Áridas

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https://repositorio.chapingo.edu.mx/handle/20.500.12098/117

El Doctorado en Ciencias en Recursos Naturales y Medio Ambiente en Zonas Áridas buca generar conocimiento científico e innovaciones tecnológicas para el aprovechamiento sustentable de los recursos bióticos en función del agua y del ambiente en zonas áridas, con una visión sistémica y compromiso ético y social.

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    Biofortificación, bioacumulación e interacción del selenio en la planta frijol (Phaseolus vulgaris l.)variedad pinto Saltillo 
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-04-09) Azpilcueta Pérez, Ma. Elizabeth ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Sánchez Cohen, Ignacio ; Trejo Calzada, Ricardo ; Samaniego Gaxiola, José Alfredo
    "La fertilización vía foliar en las plantas ha logrado ser una herramienta de gran utilidad que permite incorporar de forma inmediata los nutrimentos esenciales corrigiendo el déficit de nutrientes que no se logra cubrir con la fertilización edáfica, problemas de origen fitopatológico, aumenta la calidad del producto y optimiza el rendimiento de cosecha. El elemento Selenio (Se) juega un papel importante en la fisiología de las plantas, en concentraciones bajas el selenio tiene efectos positivos sobre el desarrollo, crecimiento y rendimiento de la planta. La calidad de los alimentos es de vital importancia debido a que de estos obtenemos los nutrimentos que requerimos para un correcto funcionamiento. El cultivo y producción de frijol en una alternativa factible para mejorar la calidad alimentaria, en donde se aborden los contextos nutrimentales de este grano. El objetivo del presente estudio fue determinar la respuesta fisiológica del cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.) variedad pinto Saltillo a la adición de selenito (Na2SeO3), dióxido de selenio (SeO2) y selenato (Na2SeO4) a las concentraciones de 5, 10 y 20 mg L-1, bajo condiciones de invernadero. Se evaluaron lascaracterísticas físicas del grano (ancho, longitud, diámetro, espesor, esfericidad, relación aspecto, volumen y área superficial), Área foliar durante la etapa de madurez y llenado de grano, peso total de semillas por planta, peso de semillas vanas por planta, peso de cien semillas, % de semillas dañadas, concentración de pigmentos (Clorofila A, Clorofila B y carotenos durante la etapa de floración y llenado de grano), actividad enzimática de peroxidasas, actividad antioxidante total y contenido de nutrientes (Ca, Cu, Mg, Mn y Fe) en el cultivo de frijol. Los datos se analizaron mediante un análisis de varianza y prueba de rango múltiple de medias Tukey (P ≤0.05) mediante uso del software estadístico SPSS Versión 18.0.0 (Inc. Chicago IL, USA). Los datos mostraron diferencia significativa entre tratamientos en las características físicas del grano, área foliar, peso total de semillas por planta, peso de cien semillas, concentración de pigmentos, Actividad enzimática de peroxidasas y nutrientes (Ca y Cu)."
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    Caracterización de hongos ectomicorrizicos y su potencial de asociación con el desarrollo de Carya illinoinensis
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2022-03-11) Sánchez Ledesma, Judith Abigail ; Arreola Ávila, Jesús Guadalupe ; Ávila Rodríguez, Verónica ; Hernández Carrasco, Violeta ; Borja de la Rosa, Amparo ; García González, Fabián ; de la Peña, María Cristina
    Los agroecosistemas, como los cultivos de Carya illinoensis representan una actividad económica importante y de constante crecimiento en La Comarca Lagunera, México. Se tiene poco conocimiento de las asociaciones entre hongos ectomicorrizicos y si existe una relación simbiótica importante entre el árbol y estas especies. En el presente estudio se realizaron investigaciones, la primera una recolección de hongos ectomicorrizicos y saprobios a los cuales se les secuenció la región ITS del DNA ribosomal para corroborar su identificación taxonómica por medio de análisis filogenéticos de Máxima Verosimilitud y Bayesianos. Se encontraron cinco especies de hongos asociados al nogal pecanero: Agaricus deserticola, Candolleomyces luteopallidus, Candolleomyces sp., Tuber sp. y Scleroderma cepa s.l. De estos, C. luteopallidus se registra por primera vez en México. A su vez se realizó como segundo trabajo de investigación el reporte como nueva especie para la ciencia de Tuber caryophilum, misma que está respaldada por análisis de ADNr de ITS, LSU, y caracteres morfológicos y ecología, siendo la trufa número 14 en México y la segunda a nivel global asociada a los árboles de nogal pecanero. En el tercer trabajo de investigación se puso a prueba la eficacia de Scleroderma cepa s.l. como inoculante ectomicorrizíco, donde se evaluó la tasa fotosintética y producción de biomasa, en plántulas de nogal, bajo condiciones con y sin estrés salino. Donde se demuestra que las plántulas Carya illinoinensis inoculadas con Scleroderma cepa s.l. y regadas con agua sin NaCl, incrementaron las variables fisiológicas evaluadas, así como la biomasa. Sin embargo, la presencia de NaCl en cualquier concentración en el medio, causo un efecto adverso. Por consiguiente, Scleroderma cepa s.l. no mostró efectividad en el incremento de estas variables en plántula.
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    Crecimiento de planta y producción de biomasa y calidad de gel de la hoja de sábila [aloe vera (l.) burm. f.], en condiciones de estrés hídrico y salino
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-26) Sifuentes Rodríguez, Nidia Susana ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Trejo Calzada, Ricardo ; Zegbe Domínguez, Jorge Anselmo ; Balagurusami, Nagamani ; Samaniego Gaxiola, José Alfredo
    "El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del estrés salino e hídrico en el crecimiento de las hojas y calidad de gel de la sábila. El estudio se llevó a cabo en dos experimentos. El primero se llevó a cabo en condiciones de malla-sombra con seis tratamientos salinos: 0, 500, 1000, 2000, 4000 y 8000 mg L-1 de NaCl, lo cual correspondió a una conductividad eléctrica (CE) de 0.36 (agua de riego con contenido natural de NaCl), 1.39, 2.0, 3.6, 5.6, 7.6 dS m-1, respectivamente. El experimento se condujo en un diseño experimental de bloques completos al azar repetido cuatro veces. El segundo experimento se realizó en condiciones de campo en un diseño de parcelas divididas en bloques completos al azar con tres repeticiones. Las parcelas grandes fueron los contenidos de humedad del suelo: alto (22-27%), medio 15-21%) y bajo (8-14%); las parcelas chicas correspondieron a la aplicación al suelo de 10 t ha-1 de rastrojo de maíz como cobertura y sin cobertura (testigo). La biomasa de la hoja y el contenido de gel fueron similares entre 0.36 y 3.6 dS m-1, lo que sugirió cierto grado de tolerancia al estrés salino; sin embargo, a partir de los 5.6 dS m-1 hubo un efecto negativo en éstas y otras variables. La concentración de sólidos solubles totales y los sólidos precipitables en metanol se incrementaron en función de la CE, dentro de ciertos límites. De igual forma, el crecimiento de la planta y hoja, así como el contenido de gel fue negativamente afectado por el estrés hídrico al mantener el contenido de humedad menor al 14% hasta un mínimo de 8%; en tanto que esta condición de estrés favoreció la calidad del gel, con una mayor concentración de sólidos totales, sólidos precipitables en metanol y mayor contenido de azúcares."
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    Dinámica nutrimental del cultivo de higo (Ficus carica L.) bajo sistemas de producción intensiva
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2019-5) Márquez Guerrero, Selenne Yuridia ; Arreola Ávila, Jesús Guadalupe ; Zegbe Domínguez, Jorge Artemio ; Figueroa Viramontes, Uriel ; Trejo Calzada, Ricardo ; Cueto Wong, José Antonio ; Samaniego Gaxiola, José Alfredo
    "nformación sobre la dinámica de nutrimentos y la influencia de macronutrientes en la concentración foliar de nutrientes (CFN) y biomasa total (BT) del higo, es limitada. El objetivo de esta investigación fue conocer la dinámica de nutrimentos y la respuesta a nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) durante el ciclo de crecimiento. En el primer capítulo se llevó a cabo en cuatro huertas de higo, muestreo y análisis foliar mensual durante el ciclo de N, P, K, calcio (Ca), magnesio (Mg), hierro (Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), zinc (Zn) y níquel (Ni). La CFN, en la mayoría de los casos no mostraron diferencias significativas entre huertas, dentro de cada fecha de muestreo. Las CFN estuvieron dentro de niveles de suficiencia reportados para higo, a excepción de Ca y Mg que fueron más bajos. En conclusión, el higo presenta variaciones estacionales grandes durante el ciclo, en la mayoría de los nutrimentos. El segundo capítulo evaluó la respuesta a la aplicación de N, P y K en plantas de higo cultivadas en ambiente protegido, con tres niveles para cada nutrimento, (N) 0, 80 y 160 kg ha-1, (P) 0, 40 y 80 kg ha-1 y (K) 0, 80 y 160 kg ha-1. En macetas con sustrato arena inerte. Las variables de respuesta, fueron CF de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn y sodio (Na); biomasa total (BT), y la eficiencia agronómica en el uso de nutrientes (EAUN). Los resultados del análisis discriminante canónico (ADC), mostraron cinco variables canónicas (VC). Los tratamientos sobresalientes en BT fueron T13 (80-40-0) y T23 (160-40-80). Las CFN del T13 en postcosecha son (N 2.8 %, P 0.10 %, K 1.5 %, Ca 1.4 %, Mg 0.36 %, Fe 191.0 mg kg-1, Cu 5.9 mg kg-1, Mn 99.9 mg kg-1 , Zn 26.5 mg kg-1, Na 1500.1 mg kg-1), pueden ser consideradas como adecuadas para el cultivo. "
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    Ecología e influencia de las variables climáticas que caracterizan la productividad de Euphorbia antisyphilitica zucc en el norte de México
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-25) Vargas Piedra, Gonzalo ; Martínez Salvador, Martín ; Valdez Cepeda, Ricardo David ; López Santos, Armando ; Flores Hernández, Arnoldo
    "La candelilla (Euphorbia antisyphilitica) es una especie de arbustiva distribuida a lo largo del desierto de Chihuahuense del Norte de México y el Sur de los Estados Unidos de América. Tiene una importancia económica debido a la cera natural que produce. La intensa cosecha de candelilla parece reducir gradualmente las poblaciones naturales de esta especie. El objetivo del estudio fue determinar los niveles de productividad de la candelilla, así como proyectar la distribución potencial de las poblaciones bajo dos escenarios de cambio climático en su área de distribución natural en América del Norte. Se muestrearon 27 conglomerados en tres estados de la república, en cada uno se tomaron medidas de una especie promedio y se generó una base de datos con 17 variables de clima, suelo y relieve, finalmente se generó índice de valor de importancia valores de productividad alta, media y baja. El índice de valor de importancia ecológica mayor corresponde a la Larrea tridentata y en cuarto lugar a Euphorbia antisyphilitica. Las variables que más influyen sobre una productividad alta de candelilla son textura gruesa del suelo, pendientes mayores a 17.37%, temperaturas menores a 4.87 °C en invierno, así como las precipitaciones mayores a 294.67 mm en verano. Las áreas finales de distribución previstas se clasificaron en 5 categorías de idoneidad del hábitat de candelilla posibles en el sitio: Ninguna (<19%), Baja (20-38%), Media (39-57%), Alta (58-76%) y Muy alto (> 77%). El área de distribución de la candelilla para América del Norte se pronosticó como aproximadamente 19.1 millones de hectáreas en las condiciones actuales para la alta idoneidad del hábitat; sin embargo, la proyección para los próximos cincuenta años no es prometedora porque los modelos de circulación general proyectaron una reducción de más de 6.9 millones de hectáreas utilizando escenarios conservadores (RCP 4.5) o extremos (RCP 8.5). "
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    Expresión génica como indicador de viviparidad en nogal pecanero (Carya illinoinensis [Wangenh.] K. Koch)
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-05) Rodríguez González, Mayela ; Arreola Ávila, Jesús Guadalupe ; Ávila Rodríguez, Verónica ; García González, Fabián ; Quezada Rivera, Jesús Josafath ; Nava Camberos, Urbano
    La viviparidad en Carya illinoinensis se refiere al desarrollo específico de la nuez en la que se minimiza la etapa de latencia y germina antes de ser cosechada. Este problema fisiológico ha sido estudiado y reportado en diferentes especies vegetales. Sin embargo, en nuez pecanera la información sobre los mecanismos genéticos implicados en el desarrollo y la viviparidad siguen siendo insuficientes. El objetivo de este estudio fue evaluar la expresión de genes relacionados con las fitohormonas ácido abscísico y giberelinas durante diferentes etapas fenológicas de la nuez, con el fin de contribuir en el conocimiento a nivel molecular de los mecanismos de expresión génica durante el desarrollo y viviparidad de la nuez pecanera, en el Norte de México. Con apoyo de herramientas bioinformáticas se diseñaron primers adecuados para ser utilizados en el estudio de la viviparidad de la nuez. Mediante diferentes protocolos se evaluó la extracción de ARN a partir del tejido embrionario de la nuez, obteniendo un protocolo eficaz en el aislamiento de ARN de calidad para ser usado en ensayos de PCR. Finalmente, fue posible realizar ensayos de PCR tiempo real y evaluar la expresión génica en diferentes etapas fenológicas de la nuez pecanera. Estos resultados son un acercamiento para dilucidar aún más el mecanismo molecular del desarrollo y viviparidad de la nuez pecanera.
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    La higuerilla (Ricinus communis l.) un cultivo alternativo para la producción de biodiesel en zonas áridas
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2019-05-02) Buendia Tamariz, Mali Nay ; Trejo Calzada, Ricardo ; Sánchez Cohen, Ignacio ; Flores Hernández, Arnoldo ; Velásquez Valle, Miguel A. ; Macías Corral, Maritza A.
    La higuerilla (Ricinus comunnis L) es una planta que se caracteriza por un alto contenido de aceite en su semilla, el cual tiene una gran versatilidad en la industria. Además, es una planta que tiene la capacidad de crecer en muchos tipos de climas. Bajo esta premisa, toma importancia como cultivo alternativo para la producción de biodiesel para aminorar los efectos del cambio climático. El objetivo de este trabajo fue evaluar variedades de higuerilla en términos de rendimiento y eficiencia de uso de para la producción de biodiesel en zonas áridas. Se llevaron a cabo experimentos en dos años. En el primero se estableció un experimento en un diseño de bloques al azar con arreglo de parcelas divididas con cuatro repeticiones y con tres densidades de población: 13,888, 9,259 y 6,944 plantas ha-1. Las variedades de higuerilla utilizadas fueron Cedaso, Treinta y seis, Rincon y Krishna. El segundo experimento se estableció en un diseño de bloques al azar con cuatro repeticiones y con una densidad de población de 13,888 plantas ha-1. Las variedades usadas fueron Krishna y Rincon. Además, se utilizaron tres tratamientos de humedad del suelo: Alta 0.05 MPa, media 0.31 MPa y baja 0.91 MPa. Las variables medidas fueron velocidad de germinación, altura de planta (HP), días hasta la floración del 50 % de las plantas (DF), área de la hoja (LA), peso seco (DW), tasa de crecimiento relativo (TRC), tasa asimilación neta (TAN), tasa fotosintética, relación fuente-sumidero, índice de cosecha (HI) y rendimiento de semilla, rendimiento de aceite, productividad del agua, valor acido, índice de saponificación e índice de peróxidos. Los datos se examinaron mediante un análisis de varianza y prueba de medias (HSD a α = 0.05) y análisis de regresión. Los datos mostraron diferencias significativas entre tratamientos en el rendimiento de semillas, alcanzando rendimientos de hasta 5,200 kg ha-1. La variedad Krishna en baja humedad del suelo y en densidades de población altas, fue la que mostró las mejores características agronómicas y de desarrollo para su cultivo en la región árida de la Comarca Lagunera en México con una productividad del agua de 1.41 kg de semilla m-3 y 0.66 kg de aceite m-3 y un ahorro de hasta 2,900 m3 de agua por hectárea sin afectar la productividad del cultivo.
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    Modelación de biomasa y variables asociadas a la productividad de tres especies no maderables de zonas áridas.
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-03) Maldonado Ortíz, Margarito ; Martínez Salvador, Martín ; Valdez Cepeda, Ricardo David ; García González, Fabián ; Mata González, Ricardo ; López Serrano, Pablito Marcelo
    La lechuguilla (Agave lechuguilla), la candelilla (Euphorbia antisyphilitica) y el orégano (Lippia graveolens) son especies que crecen de manera silvestre en las zonas áridas del norte de México. Estas especies son de importancia económica y social para los recolectores que habitan en estas regiones. Los objetivos fueron generar ecuaciones para estimar biomasa de candelilla, así como describir las relaciones de variables de suelo, clima y relieve con la productividad del orégano y la lechuguilla en las zonas áridas del norte de México. Para estimar la biomasa de candelilla se cosecharon 198 individuos mediante un muestreo selectivo destructivo y, posteriormente, procedimientos de ajuste de ecuaciones no lineales se aplicaron utilizando el método de mínimos cuadrados ordinarios. Por su parte, para identificar la influencia de las variables de climática, suelo y relieve sobre la productividad de la lechuguilla y el orégano se realizó un muestreo en los estados de Durango, Coahuila y Chihuahua; entonces, datos de abundancia y tamaño de las especies, así como de variables de clima, suelo y relieve fueron registrados. Un índice de productividad a priori se generó usando el tamaño y abundancia de las plantas; además, un análisis discriminante canónico (ADC) y un análisis de varianza se realizaron para conocer las posibles variables que se asocian a la productividad. Los resultados indicaron que al modelo Schumacher y Hall en su forma logarítmica corresponden los mejores estimadores estadísticos para predecir la biomasa de candelilla, con el uso de diámetro de copa y diámetro de base de la planta. Además, el ADC mostró una diferencia estadísticamente significativa (p<0.001) para las clases de productividad de orégano y lechuguilla. Las variables climáticas y suelo influyen sobre la productividad de la lechuguilla, mientras que solo las climáticas están relacionadas con la productividad del orégano. Los resultados aportan conocimiento sobre elementos cuantitativos para realizar un mejor manejo forestal de las especies no maderables en las zonas áridas.
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    Modelación hidrológica distribuida en una cuenca semi-instrumentada en Zonas Áridas
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2022-05) Mauricio Pérez, Azucelli Maythe ; Sánchez Cohen, Ignacio ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Goodrich, David ; Heilman, Philip ; Velásquez Valle, Miguel Agustín ; Inzunza Ibarra, Marco Antonio
    En México, el 30% de la población depende de los ecosistemas frágiles de las zonas áridas, las cuales están en proceso de degradación del suelo causada principalmente por erosión hídrica. Por lo anterior, son necesario los estudios de la relación precipitación pluvial y el funcionamiento hídrico superficial. La investigación se realizó en la cuenca San Luis del Cordero, que es parte de la Región Hidrológica 36. El objetivo fue contribuir al conocimiento sobre el manejo del suelo y el agua en la cuenca. Se realizó la cuantificación del impacto del uso de Rodillo Aireador (RA) mediante simulador de lluvia y la modelación hidrológica de la cuenca mediante las herramientas de modelado QSWAT y AGWA. Se realizó la instalación de 3 pluviómetros y un aforador en la cuenca, además se emplearon un simulador de lluvia Miller modificado, modelos digitales de alta y baja resolución, mapa de edafología y uso de suelo y datos de precipitación y temperatura del periodo 1979-2014. El uso de RA provocó un retraso en el inicio del escurrimiento, una menor producción de escurrimiento (4x10-6 m3s -1 ) y una mayor producción de sedimentos (833 mgl-1 ) en comparación de lo producido en condiciones naturales. Durante la modelación, se obtuvo que la resolución de los DEMs influye de manera significativa en la producción de sedimento, no así en el escurrimiento y la relación sedimento-escurrimiento donde se obtuvo un ajuste de R2=0.9 para todas las resoluciones. El paso del RA permitió la captura de la lluvia en el suelo, esto redujo la escorrentía y aumentó la infiltración de agua en la cuenca. La cuenca es sensible a los cambios en los regímenes de precipitación y la cubierta vegetal. La modelación hidrológica permitió identificar las variaciones de la respuesta hidrológica, las áreas de mayor y menor impacto del escurrimiento y erosión en cuenca.
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    Morfometría y fisiología de plantas de ecotipos silvestres de higuerilla (Ricinus communis l.) del norte de México
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-06-08) Peña Uribe, Gabriel de Jesús ; López Santos, Armando ; Valdez Cepeda, Ricardo David ; Armendariz Erives, Sigifredo ; Meraz Jiménez, Antonio de Jesús
    La higuerilla es un arbusto que produce una semilla oleaginosa ampliamente utilizada en la industria química. Las características de su aceite lo convierten en un cultivo no alimenticio de gran importancia económica. Sin embargo, el cultivo de higuerilla aún es desconocido en diferentes regiones de México. El objetivo general de este estudio fue analizar la plasticidad de la higuerilla para ambientes áridos, a partir del análisis de características morfométricas y fisiológicas de plantas de ecotipos silvestres, cutas semillas fueron recolectadas en la zona árida del estado de Durango. Para esto, el trabajo tuvo tres objetivos específicos. El primero fue valorar la importancia de la higuerilla como especie con potencial económico para las zonas áridas del norte de México. El segundo, consistió en generar información morfométrica de las semillas de higuerilla silvestre. El tercero fue analizar la respuesta fisiológica de tres ecotipos silvestres de higuerilla en un cultivo en invernadero con cuatro niveles de humedad edáfica (T1Ɵ=24±2%; T2Ɵ=20±2%; T3Ɵ=16±2%; T4Ɵ=14±2%). La información morfométrica de las semillas mostró posibles relaciones entre los atributos medidos. El análisis de medias mostró diferencias significativas entre las accesiones de semillas. Tres grupos de semillas se identificaron; ellos mostraron dependencia de los atributos de tamaño y forma. Un grupo involucra semillas con gran volumen, poca excentricidad, gran redondez (Ecotipo 1). Otro grupo incluye semillas con volumen medio, gran excentricidad, redondez intermedia y gran robustez (Ecotipo 2). El último grupo involucra semillas de poco volumen y gran excentricidad, redondez, y con gran dispersión en la robustez (Ecotipo 3). Las mediciones fisiológicas del cultivo experimental fueron realizadas usando un medidor de fotosíntesis portátil LICOR (LI-400XT). Análisis de varianza de dos vías fueron realizados para obtener las diferencias significativas entre los factores y sus interacciones. Los resultados indican que Ecotipo 1 y Ecotipo 2 tuvieron tallos más altos y hojas más grandes que Ecotipo 3. Las diferencias en el crecimiento de las plantas de los sustratos con T1 y T2 fueron no significativas (p>0.05). El Ecotipo 3 mostró la tasa fotosintética mayor (14.77±6.14 μmol CO2m-2s-1); sin embargo, las diferencias entre ecotipos fueron no significativas. Las diferencias fueron principalmente determinadas por el contenido de humedad del sustrato.
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    Morphometric and molecular properties of Aloe vera (L.) under water deficit and salinity conditions
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-05) Mota Ituarte, María del Socorro ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Minjares Fuentes, José Rafael ; Trejo Calzada, Ricardo ; Zegbe Domínguez, Jorge A. ; Quezada Rivera, Jesús Josafath ; Sáenz Mata, Jorge
    Aloe vera (L.) is a well-known plant with valuable properties attributed to the polysaccharides present in its gel, particularly acemannan. However, the structure and composition of these polysaccharides can be influenced by environmental factors prevailing in arid regions. This study aimed to compare the morphometric and molecular behavior of A. vera under semi-controlled conditions of shade netting in response to water deficit and salinity. A randomized block design with four replications was used, featuring large plots with two soil moisture contents (20.7% field capacity and 12.3% permanent wilting point) and small plots with five salinity levels (0, 20, 40, 60, and 80 mM NaCl). Results showed a reduction in leaf width and thickness, fresh biomass, and gel percentage, but an improvement in gel quality. Additionally, an RNA extraction method suitable for samples with high polysaccharide content is described. Finally, RT-qPCR (Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction) analysis revealed a positive regulation of a glucomannan mannosyltransferase (GMMT) gen of A. vera induced by salinity and salt-water stress combination.
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    Next-generation massive sequencing and the bacterial profile of ticks from wild and domestic animals and blood of humans in the chihuahuan desert
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2022-12) Barraza Guerrero, Sergio Iván ; Meza Herrera, César Alberto ; García De la Peña, María Cristina ; Trejo Calzada, Ricardo ; Siller Rodríguez, Quetzaly Karmy ; Nava Reyna, Erika
    Ticks are a type of arthropod belonging to the Ixodoidea suborder, which parasitize domestic and wild animals for food. During the pathogenesis process, they transmit many bacterial diseases in parasitized vertebrates, some of which are zoonotic, such as Rocky Mountain spotted fever caused by Rickettsia rickettsii, different types of Ehrlichiosis, granulocytic anaplasmosis, Q fever, Lyme disease, among others. In the context of public health, both globally and particularly in northern Mexico, there is well-founded concern due to the increase in the population of stray dogs, which increases the number of vectors of these diseases that affect animal hosts, as well as the population that resides near these animals. Likewise, this type of vector also affects various important wild species in the region under analysis, functioning as reservoirs of tick-borne pathogens (TBP) that can spread to urban areas, and can also affect the health of threatened species as in the case of the Mapimí Bolson tortoise (Gopherus flavomarginatus). The purpose of the following study is to analyze by means of next-generation sequencing (NGS) the bacterial communities in the blood of people who were exposed to tick bites and compare it with people not exposed to this factor, as well as to analyze the bacterial profile of two species of ticks of the family Ixodidae and Agarasidae of importance in public, ecological and veterinary health in the Comarca Lagunera region and the Chihuahuan desert.
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    El papel central de la suplementación dirigida con betacaroteno en el comportamiento endocrino y reproductivo en caprinos de las regiones áridas de México
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-02-25) López Flores, Noé Misael ; Meza Herrera, César Alberto ; Pérez Marín, Carlos C. ; Véliz Deras, Francisco Gerardo ; Trejo Calzada, Ricardo ; Wurzinger, María
    En América, México es líder en inventario y nivel de producción de leche caprina; la Comarca Lagunera, situada en el norte árido (26° N), es la principal región productora de leche caprina en México. Se desarrollaron dos experimentos (Exp1 y Exp2) para evaluar el posible efecto de la suplementación de betacaroteno (BC) a nivel endocrino y reproductivo. El Exp1, consideró cabras adultas (n=22, 45.35 ± 1.35 kg., 3.5 años, Saanen Alpino x Criollo) en la época natural de empadre (oct-nov) evaluando los niveles séricos de la hormona del crecimiento (GH), el factor de crecimiento análogo a insulina tipo 1 (IGF-1), y en la actividad ovárica total (AOT; folículos antrales + cuerpos lúteos). El Exp2 consideró cabras jóvenes (n=22, anéstricas, 29.17 ± 1.02 kg, 1 año de edad, Alpino-Saanen-Nubian x Criollo), en la época no-reproductiva (abr-mayo), evaluando la pulsatilidad de la hormona luteinizante (LH) y la AOT. En el Exp1, el grupo-BC mostró un aumento en la AOT respecto al grupo control (CONT) (8.4 vs 6.2 unidades), paralelo a una reducción en los niveles medios de GH en el grupo-BC (10.0vs 14.3 ng/mL), sin diferencias en los niveles de IGF-1 (254.6 ng/mL). En el Exp2, además de un incremento en la AOT en el grupo-BC (3.44 vs 1.87 unidades), se observó una mayor amplitud en el pulso de LH (0.55 vs 0.24 ng/mL). Los resultados demuestran por primera vez al BC como una molécula reguladora no solo de la actividad ovárica tanto en época reproductiva como en el anestro, sino como un modulador del patrón de secreción de GH en hembras adultas y LH en primalas, en genotipos con un alto encaste hacia razas lecheras con una marcada reproducción estacional. Futuras investigaciones deberán definir el probable sitio de acción del BC en la función del eje hipotalámico-hipofisiario-gonadal caprino.
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    Physicochemical, functional, and bioactive compounds characterization of mucilage from irrigated Opuntia spp. and its application as an edible coating
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-03) Luna Zapién, Edén Arelí ; Zegbe Domínguez, Jorge Artemio ; Meza Velázquez, Jorge Armando ; Trejo Calzada, Ricardo ; Contreras Esquivel, Juan Carlos ; Guzmán Maldonado, Salvador Horacio
    Plants of the genus Opuntia spp. occupy a preponderant place due to their ability to adapt to extreme climatic conditions. Cladodes are an important source of mucilage, which is a promising compound to be used as an agro-industrial additive. Three irrigation regimes were tested: non-irrigated (rainwater), supplemental irrigation where plants were irrigated at field capacity (0.28 m3 m-3 ) when soil water content reached the permanent wilting point (0.14 m3 m-3 ), and full irrigation (100 % of the evapotranspiration of the crop) on 'Amarilla Olorosa', 'Cristalina', 'Dalia Roja' and 'Roja Lisa' varieties of prickly pear cactus. The cladodes of these varieties were collected to extract and purify the mucilage. The mucilage was characterized in terms of yield, color, chemical composition, infrared spectroscopy, viscosity, molar mass, functional properties, total polyphenols, and antioxidant capacity. The structure of the mucilage obtained corresponded to a xyloglucan skeleton with arabinose ramifications. In general, the mucilage of 'Amarilla Olorosa' and 'Roja Lisa' plants under no irrigation produced the highest mucilage content, better lightness, carbohydrate, fiber content, relative water content, and solubility; while parallelly, the ash content was lower compared to the mucilage from 'Cristalina' and 'Dalia Roja' varieties. The mucilage of the 'Amarilla Olorosa' plants under no irrigation was the most viscous. On the other hand, the mucilage powder of the non-irrigated 'Cristalina' variety had the highest swelling index with high concentrations of total polyphenols and antioxidant capacity. Therefore, this mucilage, along with sodium alginate, was used to elaborate an edible coating. This coating was useful to preserve the commercial quality of avocado halves. Therefore, water restriction in prickly pear cactus plants of the varieties studied here, is a feasible strategy to produce mucilage with physicochemical characteristics relevant for agro-industrial purposes.
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    Post-fire dynamics of growth and structure in mixed conifer forest of northern México.
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-03) Zúñiga Vásquez, José Manuel ; Villanueva Díaz, José ; Cerano Paredes, Julián ; Quiñonez Barraza, Gerónimo ; López Santiago, Marco Andrés ; Astudillo Sánchez, Claudia Cecilia
    Fire is one of the most important disturbances for fire-dependent ecosystems and drives the patterns of vegetation structure and composition. The objective of this study was to characterize the structural dynamics of a mixed conifer forests of the Sierra Madre Occidental (SMO) affected by fires. Vegetation was sampled at three fire severity levels: high, moderate, and low, and the unburned level was included as a control. Species richness (S), Shannon index (H), and the Evenness index (E) were calculated. The diameter-size class and height class of the trees were determined by applying the indices H, and E indexes and the coefficient of variation (CV). Differences in the indices calculated across fire severity levels were determined by analysis of variance (ANOVA) and Tukey's multiple comparison tests. Results showed no significant differences (p ≤ 0.05) in species diversity indices among fire severity levels; however, diameter and height classes were lower in areas affected by high-severity fire. Increment cores and crosssections of fire-scarred trees were also collected and analyzed using dendrochronological techniques to generate tree ages and descriptive statistics involved in fire history studies. Synchrony between fire history and tree establishment was determined, and climatic data values were correlated with the number of trees established per year. Forty-one fire events were reconstructed over the period 1855-2019. Overall, the mean fire interval (MFI) was 2.28 years and 12.17 years for large fires. The number of trees established per year was influenced by the prevailing dry conditions in September and October of the previous year and the wet conditions that occurred in December of the same year. These results constitute an example of forest response to fire severity and its historical behavior and may support further studies related to the influence of fire on other forest communities present in the SMO.
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    Predicción de carbono orgánico y nitrógeno total en suelos forestales y de zonas áridas mediante espectroscopía de la reflectancia VIS-NIR
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2019-06) Esquivel Valenzuela, Berenice ; Cueto Wong, Jose Antonio ; Valdez Cepeda, Ricardo David ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Trejo Calzada, Ricardo ; Pérez Veyna, Osca
    El cuidado de los suelos depende del conocimiento de sus propiedades físicas, químicas y biológicas. El carbono (C) y el nitrógeno (N) son indicadores importantes de la calidad del suelo, sin embargo, los métodos de análisis de éstos elementos son costosos y laboriosos. El uso de la espectroscopía VIS-NIR se ha desarrollado ampliamente en los últimos decenios, dicha técnica es rápida, eficaz y no destructiva. El objetivo de este trabajo fue analizar la capacidad de la espectroscopia VIS-NIR para la generación de modelos de predicción de carbono orgánico y nitrógeno total contenidos en suelos forestales y de zonas áridas de México. Los análisis convencionales para C y N total se realizaron por combustión seca, y el carbono inorgánico (CI) se determinó mediante el calcímetro de Bernard. Los modelos de predicción se desarrollaron en un equipo FOSS NIR System 6500. Los modelos se evaluaron con base en el coeficiente de determinación (R2) y la relación entre el error estándar de predicción y la desviación estándar de las muestras (RPD). El modelo para suelos forestales se desarrolló con 599 muestras. En la calibración, los valores de R2 fueron de 0.93 y 0.88 para CO y NT, respectivamente. Los valores de RPD fueron mayores a 2 para ambas propiedades. En los tres modelos desarrollados para zonas áridas, se utilizaron 429, 750 y 1298 muestras respectivamente. En ambas propiedades, el modelo con la mayor capacidad de predicción presentó valores de R2 y RPD de 0.87 Y 2.37 respectivamente. Para NT, el valor de R2 fue 0.83 y el de RPD fue 2.13. El presente estudio confirma la utilidad de la espectroscopia VIS-NIR para la predicción de CO y NT en suelos forestales y de zonas áridas de México.
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    Secuestro de carbono en agroecosistemas de ambientes tropicales y áridos con diferentes métodos de manejo 
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-02-25) Cabrera Rodríguez, Alejandra ; Trejo Calzada, Ricardo ; Nava Reina, Erika ; Arreola Ávila, Jesús Guadalupe ; García de la Peña, Cristina ; Collavino, Mónica Mariana
    "Los microorganismos del suelo son fundamentales en los procesos de descomposición de la materia orgánica y el ciclo de nutrientes, y sus capacidades funcionales son fuertemente influenciadas por el manejo agronómico. Se determinaron variables químicas y biológicas del suelo capaces de responder a manejos agronómicos orgánico (Org) y convencional (Conv), en cultivos de nogal de agroecosistemas áridos y cultivos de café de agroecosistemas tropicales, en México. Además, se estudió el microbioma del suelo a lo largo de la secuenciación masiva en ambos agroecosistemas de estudio. En el cultivo de nogal bajo manejo Org fueron significativamente mayor aquellas variables que están relacionadas con compuestos de carbono recalcitrantes, así como comunidades bacterianas relacionadas con la dinámica del ciclo del carbono. Así mismo, en el agroecosistema tropical bajo manejo Org, se presentó la estructura de la comunidad bacteriana que se correlaciona positivamente con la materia orgánica y al mismo tiempo participa significativamente en el secuestro de carbono. De esta manera, se encontró que el manejo agronómico en los diversos agroecosistemas estudiados influye en la concentración de nutrientes, diversas variables químicas y biológicas del suelo, así como en la estructura de las comunidades bacterianas. Más aún, la agricultura Org en ambos agroecosistemas parece contribuir a la captura de carbono recalcitrante y a la proliferación de ciertas bacterias fundamentales en el ciclo del carbono."
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    Los sistemas de producción de rumiantes en la comarca lagunera, México: impacto ambiental, tendencias productivas y estrategias de mitigación
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2020-06-19) Navarrete Molina, Cayetano ; Meza Herrera, César Alberto ; Herrera Machuca, Miguel Ángel ; López Villalobos, Nicolás ; Veliz Deras, Francisco Gerardo ; López Santos, Armando ; López Santiago, Marco Antonio ; Mata González, Ricardo ; Lakicevic, Milena ; Priolo, Alessandro
    "La población mundial se ha incrementado a casi 8,000 millones de personas, lo cual sugiere aumentos en la demanda y consumo de productos de origen animal, provocando una mayor presión en el uso de los recursos hídricos y aumentos en la emisión de gases de efecto invernadero (EGEI). El objetivo de la presente investigación fue cuantificar el impacto ambiental (IA) y económico (IE) de las huellas de carbono (HC) e hídrica (HH) como indicadores de sostenibilidad de los sistemas de producción de rumiantes (SPR), durante el periodo 1994-2018. La investigación se realizó en el norte de México, en la Comarca Lagunera (CL; 102º 22' & 104º 47' LO, 24º 22' & 26º 23' LN), siendo esta una región árida, con promedios anuales de precipitación menores a 240 mm, aunque muy importante en producción ganadera en el país. La cuantificación del IA de la HH consideró sólo el cálculo del uso de agua azul (HHA). La HC consideró la metodología del IPCC para las subcategorías ganadería y agricultura. El cálculo del valor económico (VE) de HHA consideró el precio promedio internacional del agua y para la HC consideró el precio promedio de los bonos de carbono. El valor económico de los SPR (Bovino de leche, Bovino de Carne y Caprinos) se determinó con base su valor bruto de la producción (VBP). En 2018, la CL registró un inventario de rumiantes de 1,163,046, de los cuales 350,280 se encontraban en producción generando 2,503.50 millones de litros de leche, con un sacrificio de 676,769 cabezas, con un rendimiento de 83,716 toneladas de carne. Esta producción de leche y carne representó 99,538 toneladas de proteína. Al contrastar el promedio anual del VBP SPR de 651.41 M€ (11,754.89 MMXP) respecto al VE-HHA de 11,602.82 M€ (209,377.59 MMXP) sumado al VE-HC de 330.71 M€ (5,967.79 MMXP), se observa un significativo IA e IE de los SPR, en especial los generados por los sistemas bovinos leche y carne, con un impacto negligible del sistema caprino. El VBP-SPR representó el 5.46% del VE de la HH más la HC [11,933.53 M€ (215,345.38 MMXP)]. Por lo anterior, es urgente delinear y adoptar estrategias de mitigación en el manejo de los SPR con respecto al uso del agua y EGEI. Dichas estrategias deben considerar las características de cada especie rumiante y serán fundamentales para lograr la sostenibilidad no sólo de los SPR, sino también la viabilidad ecológica, económica y social de la propia CL."
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    Temporal variation of the resilience of Pinus durangensis Martínez to extreme climate events in northern México.
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2023-03) Cabral Alemán, Citlalli ; Villanueva Díaz, José ; Quiñones Barraza, Gerónimo ; Gómez Guerrero, Armando ; Arreola Ávila, Jesús Guadalupe ; Manzanilla Quiñonez, Ulises
    Understanding, predicting, and quantifying the tree growth response o to extreme drought events is of great interest. The main objective of this study was to evaluate the temporal variation of the resilience of Pinus durangensis to extreme climatic events. 286 cross-sections of P. durangensis were analyzed using conventional dendrochronological techniques. In addition, total ring width, earlywood, and latewood chronologies were generated, spanning 296 years. The association between the tree-ring series and drought was analyzed through the Standardized Precipitation-Evapotranspiration Index (SPEI). The residual earlywood chronology showed the greatest association with the six-month cumulative SPEI for February-May (SPEI6FM). This allowed the reconstruction of 296 years of the SPEI6FM, where 18 % were classified as wet years, 16 % were dry, and 66 % presented average values. Subsequently, the radial growth of 200 cross-sections extracted at different heights from the stem of P. durangensis trees was analyzed and ring-width indices (RWI) were generated. Seven extreme drought events were identified and the annual radial growth before, during, and after each drought event was determined. Based on the RWI values, resistance, recovery, and resilience indices were calculated. The results indicated a significant correlation (p ≤ 0.05) between the annual radial increase and drought along the stem (0.56—0.80). The climatic sensitivity was higher in the lower part of the stem. The values of the resistance index ranged between 0.44 and 0.76 and were better expressed in the highest sections of the stem. Resilience indices changed over time. Regardless of the height of the tree trunk, recent extreme drought events have caused a lower resilience of the trees, indicating a decrease in their capacity for recovery. These results represent an advance in the understanding of the tree growth behavior along the stem, laying the foundations for future studies on this and other tree species in Mexico.
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    Tolerancia al estrés hídrico en tres variedades de nopal (Opuntia spp): crecimiento de planta y cladodios e indicadores fisiológicos, químicos y productividad de forraje
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2022-03-10) Bacarrillo López, Roberto ; Pedroza Sandoval, Aurelio ; Inzunza Ibarra, Marco Antonio ; Flores Hernández, Arnoldo ; Macías Rodríguez, Francisco J. ; Samaniego Gaxiola, José Alfredo
    El nopal (Opuntia spp.) es una opción viable como un complemento alimenticio en la demanda de forraje para el ganado estabulado en regiones con problemas de escasez de agua. El objetivo del presente estudio fue evaluar la respuesta de diferentes materiales genéticos de nopal en diferentes contenidos de humedad del suelo con respecto a varias características morfométricas y químicas del cladodio, como unidad productiva de forraje. Se usó un diseño de bloques al azar en un arreglo de parcelas divididas, con tres repeticiones. Las parcelas grandes fueron tres contenidos de humedad edáfica: favorable en un rango de 22 - 28%, medio 15 - 21 % y desfavorable 8 – 14%; las parcelas chicas correspondieron a tres variedades de nopal denominadas Chapingo, Narro y Escobar. En una primera fase de crecimiento y productividad, se determinó que la variedad Chapingo fue la de mejor ancho y grosor de cladodios en humedad del suelo medio (15-21%) y alto (22-28%), con valores de 15.7 y 1.1 cm y 15.2 y 1.0 cm, respectivamente. La variedad Escobar fue la que registró un mayor contenido relativo de agua (CRA) en los contenidos de humedad medio (15-21%) y bajo (8- 14%), con valores de 78.1 y 63%, respectivamente, sin diferencia estadística (P≤ 0.05) con la variedad Narro. Finalmente, la variedad Narro fue la de mejor productividad con valores de 1.77 Kg y 173.5 g de biomasa fresca y seca por planta, respectivamente, donde el número de brotes de cladodio por planta en cada variedad fue determinante en el rendimiento final de biomasa producida. En una segunda fase del estudio de la calidad del mucílago del cladodio, se identificó que la mayor presencia del mucilago, la acidez y la humedad en cladodios correspondió por el aumento de biomasa verde, la cual está directamente relacionada con la humedad en el suelo. El contenido de mucilago fue mayor en la variedad Chapingo en los contenidos de humedad del suelo alta (22-28%) y media (15-21%), lo cual se debe al grosor y ancho de sus cladodios; en contraste presenta menor cantidad de mucilago con humedad baja (8-14%), siendo mejor la variedad Narro en déficit hídrico. El contenido de clorofilas A y B fue mayor en la variedad Narro en el contenido medio de humedad del suelo; en tanto que el contenido de cenizas, sólidos totales, macro y micronutrientes, no son modificados por efecto de variedad, ni contenido de humedad.