Agronomía Mesoamericana

Aspergillus species associated with grains of groundnuts (Arachis hypogaea L.) and common beans (Phaseolus vulgaris L.) cultivated in Costa Rica

Resumen Introducción. El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) y el maní (Arachis hypogaea L.) son leguminosas consumidas en países en vías de desarrollo. Sin embargo, estos granos pueden estar contaminados con Aspergillus, un género de hongo que incluye especies productoras de micotoxinas. Objetivo. Identificar las especies de Aspergillus que colonizan los granos de frijol y maní en Costa Rica e identificar cepas atoxigénicas de A. flavus. Materiales y métodos. Se recolectaron 83 muestras de granos de frijol común y 19 muestras de maní durante los años 2019 y 2020, en regiones productoras de estos cultivos en Costa Rica. El total de muestras se utilizaron para aislar e identificar las especies de Aspergillus, mediante secuenciación parcial de los genes ITS (espaciador transcrito interno) y cmd (calmodulina). También se identificaron cepas atoxigénicas de A. flavus por métodos químicos y moleculares. Resultados. Un 46 % y 32 % de las muestras recolectadas de frijol y maní, respectivamente, presentaron contaminación con Aspergillus spp. Se obtuvieron 85 aislamientos de Aspergillus en frijol, la mayoría pertenecientes a las especies A. flavus y A. niger. La mayor parte de los aislamientos de A. flavus se recuperaron de las variedades de frijol Cabécar (quince aislamientos) y Nambí (siete aislamientos), mientras que A. niger se aisló, en su mayoría, de la variedad Cabécar (once aislamientos). En el caso del maní, se obtuvieron trece aislamientos, la mayoría de ellos identificados como A. niger. No se encontraron cepas atoxigénicas en maní, sin embargo, en frijol se encontraron cinco cepas de A. flavus con esta característica. Conclusiones. El presente estudio demostró la diversidad de especies de Aspergillus que colonizan los granos de frijoles y maní en Costa Rica. La mayoría de las especies aisladas son productoras de micotoxinas que causan efectos adversos en la salud humana.

Abstract Introduction. Common beans (Phaseolus vulgaris L.) and peanuts (Arachis hypogaea L.) are legumes, widely consumed in developing countries. However, those grains could be contaminated with Aspergillus, a genus of fungus that includes mycotoxin-producing species. Objective. To identify the Aspergillus species that colonize the grains of common beans and peanuts in Costa Rica and to identify atoxigenic strains of A. flavus. Materials and methods. Eighty-three samples of common bean grains and nineteen samples of peanuts were collected during the years 2019 and 2020 in regions where those grains are produced in Costa Rica. All samples were used to isolate and identify Aspergillus species by partial sequences of ITS (internal transcribed spacer) and cmd (calmodulin) genes. Atoxigenic strains of A. flavus were also identified by chemical and molecular methods. Results. 46 % and 32 % of the collected common beans and peanuts samples, respectively, were contaminated with Aspergillus spp. In common beans, 85 isolates of Aspergillus were obtained, most of them belonging to A. flavus and A. niger species. Most of the A. flavus isolates were obtained from the Cabécar (fifteen isolates) and Nambí (seven isolates) common bean varieties, while A. niger was mostly isolated from the Cabécar variety (eleven isolates). In the case of peanuts, thirteen isolates were obtained, most of them identified as A. niger. No atoxigenic strains were found in peanuts, however, in common beans, five strains of A. flavus with this characteristic were found. Conclusions. The present study demonstrated the diversity of Aspergillus species that colonize the grains of common beans and peanuts in Costa Rica. Most of the species isolated are producers of mycotoxins that cause adverse effects on human health.

Optimization of the ''Germinator'' as a complement for the analysis of seed germination quality in rice (Oryza sativa L.)

Resumen Introducción. El uso de análisis de imágenes digitales con el ''Germinator'' permite evaluar la germinación de las semillas de forma automática. Además de la germinación máxima, se pueden cuantificar otros parámetros asociados al vigor de forma simultánea. Objetivo. Optimizar el ''Germinator'' como complemento de análisis automático de calidad germinativa de semillas de arroz. Materiales y métodos. Los experimentos se realizaron en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) durante el 2015 al 2018. Se optimizó el paquete de software denominado ''Germinator'' en la variedad Palmar 18 y después se probó con un panel de 126 muestras de semillas de arroz compuesta por catorce variedades. Se cuantificaron curvas de germinación, los datos obtenidos de forma automática se compararon con conteos manuales de protrusión radicular y con una metodología estandarizada. Además, se realizaron experimentos de envejecimiento acelerado y envejecimiento controlado para mostrar la sensibilidad del método automatizado. Resultados. La relación entre la germinación obtenida de forma automática y la cuantificada de forma manual fue alta (R2= 0,99). La germinación máxima, cuantificada por medio del análisis de imágenes varió de 69 % a 100 % en el panel de 126 muestras. La correlación entre la germinación evaluada mediante imágenes digitales y el método estándar fue de rho (spearman)= 0,34. El ''Germinator'' permitió cuantificar de forma simultánea otras variables asociadas con el vigor de las semillas, como el parámetro t50, que es el tiempo que la muestra de semillas toma para alcanzar el 50 % de la germinación. Además, el método automático reveló el efecto diferenciado de dos protocolos de envejecimiento. Conclusiones. El uso de análisis de imágenes en arroz permitió evaluar la germinación de forma automática basado en la protrusión radicular y también posibilitó cuantificar otras variables complementarias asociadas al vigor de la semilla (t50).

Abstract Introduction. The use of digital image analysis with the ''Germinator'' allows the automatic evaluation of seed germination. In addition to maximum germination, other parameters associated with seed germination vigor can be quantified simultaneously. Objective. To optimize the ''Germinator'' as a complement for the automatic analysis of seed germination quality in rice. Materials and methods. The experiments were conducted at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) from 2015 to 2018. The ''Germinator'' software package was optimized on the Palmar 18 variety, and then tested with a panel of 126 rice seed samples comprising fourteen varieties. The germination curves were quantified, the automatically acquired data were compared with manual counting based on radical protrusion and a standardized method. Besides, accelerated aging and controlled aging experiments were conducted to show the sensibility of the automatic method. Results. The relationship between germination quantified automatically and quantified manually was high (R2= 0.99). Maximum germination, quantified by image analysis, ranged from 69 % to 100 % in the panel of 126 samples. The correlation between germination assessed by digital images and the standard method was rho (spearman)= 0.34. The ''Germinator'' allowed the simultaneous quantification of other variables associated with seed vigor, such as the t50 parameter, which is the time the seed lot takes to reach 50 % of the germination. In addition, the automatic method revealed the differential effect of two seed aging protocols. Conclusions. The use of digital image analysis made it possible to evaluate automatically seed germination based on radicle protrusion and also made it possible to quantify other complementary variables associated with seed vigor (t50).

Vitamin E profile in rice (Oryza sativa L.) seeds grown and commercialized in Costa Rica

Resumen Introducción. El arroz (Oryza sativa L.) es uno de los cereales más consumidos a nivel mundial, las subespecies índicas y japónicas son las más cultivadas. La vitamina E presente en el arroz posee alta actividad antioxidante que contribuye a extender la longevidad de sus semillas. Su cuantificación permite conocer el aporte nutricional respecto a esta vitamina. Objetivo. Analizar el perfil de vitamina E en semillas de las subespecies de arroz (O. sativa L.) índicas (comerciales registradas, aromáticas, promisorias en desarrollo) y japónicas, consumidas en Costa Rica. Materiales y métodos. Se analizaron veintisiete materiales cultivados en las regiones Chorotega y Brunca, Costa Rica, cosechados en 2020. Se cuantificó la vitamina E por cromatografía líquida de ultra-alta resolución acoplado a detección por masas de cuadrupolo triple con fuente de ionización química a presión atmosférica, en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica, en 2021. Resultados. En el perfil de vitamina E se obtuvo un agrupamiento característico para las muestras japónicas, opuesto al presentado por las muestras índicas. Los compuestos mayoritarios fueron γ-tocotrienol, α-tocoferol y γ-tocoferol, el rango de concentración total de vitamina E fue de 5,50 a 33,20 μg g-1, donde la subespecie japónica fue la que reportó menor cantidad (6,30 – 8,80 μg g-1), mientras que la muestra Nayuribe, perteneciente a la subespecie índica comercial registrada obtuvo la concentración más alta (33,20 ± 7,40 μg g-1). Conclusión. Aunque las subvariedades analizadas son filogenéticamente de la misma especie, las diferencias significativas encontradas en el aporte nutricional de vitamina E pueden deberse a características intrínsecas de cada subespecie. El contenido significativamente alto de vitamina E de la muestra Nayuribe evidenció que es posible encontrar acervos para alto contenido de vitamina E entre las variedades analizadas.

Abstract Introduction. Rice (Oryza sativa L.) is one of the most consumed cereals worldwide, the indica and japonica subspecies are the most cultivated. The vitamin E present in rice has a high antioxidant activity that contributes to extend the longevity of its seeds. Its quantification allows to know the nutritional contribution of this vitamin. Objective. To analyze the vitamin E profile in seeds of indica (registered commercial, aromatic, promising in development) and japonica subspecies of rice (O. sativa L.), consumed in Costa Rica. Materials and methods. Twenty-seven materials grown in the Chorotega and Brunca regions of Costa Rica, harvested in 2020 were analyzed. Vitamin E was quantified by ultra-high performance liquid chromatography coupled to triple quadrupole mass detection with chemical ionization source at atmospheric pressure at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica, in 2021. Results. In the vitamin E profile, a characteristic clustering was obtained for the japonica samples, which was opposite to that presented by the indica samples. The majority compounds were γ-tocotrienol, α-tocopherol, and γ-tocopherol, the range of total vitamin E concentration was 5.50 to 33.20 μg g-1, where the japonica subspecies reported the lowest amount (6.30 – 8.80 μg g-1), while the Nayuribe sample, belonging to the registered commercial indica subspecies, obtained the highest concentration (33.20 ± 7.40 μg g-1). Conclusion. Although the analyzed subvarieties are phylogenetically from the same species, the significant differences found in the nutritional intake of vitamin E may be due to intrinsic characteristics of each subspecies. The significantly high vitamin E content in the Nayuribe sample showed that it is possible to find stocks for a high vitamin E content among the varieties analyzed.

Fast seed histology protocols: Benzene derivatives-free vs xylene-dependent

Abstract Introduction. Seeds are complex structures that allow the biological and crop propagation of plants. Seed histology can be used for teaching, researching, and for pathological diagnostic. Histology protocols are commonly divided into 5 different stages: fixation, processing, cutting, staining, and mounting. Xylene is a dangerous reagent used during the processing, staining, and mounting of histological specimens that can contaminate the environment and is toxic for users. Objective. To compare two new protocols for seed histology accelerated with microwave, tested on seeds of economic importance species. Materials and methods. The experiments were done between January and May of 2022 at the Centro de Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) of the Universidad de Costa Rica. The compared protocols were: a benzene derivatives-free (BDF) and a xylene-dependent (XD). Seeds of Carica papaya L. (Caricaceae) var. Pococí, Coffea arabica L. (Rubiaceae) var. Obata, Glycine max L. (Fabaceae) var. CIGRAS-06, Phaseolus vulgaris L. (Fabaceae) var. Tayni, Oryza sativa L. (Poaceae) var. Lazarroz FL, and Zea mays L. (Poaceae) var. EJN-2 were used. Three technical replicates of five seeds of each species were tested with the XD and BDF protocols, on different days each replicate. Results. The photomicrographs obtained with both protocols showed that the samples maintained the morphology integrity of embryo, endosperm or cotyledons, and other seed structures. BDF and XD protocols produced seed histology slides and microphotographs. PAS-Coomassie Blue staining made a good differentiation of carbohydrates and proteins. Fastness of both protocols is a benefit compared with other protocols for plant histology that can take several days or even weeks. Conclusions. The BDF and XD protocols were suitable for seed histology analysis of bean, coffee, maize, papaya, and soybean, slides were obtained in less than 5 hours. BDF protocol is the first for plant tissue processing that does not use benzene derivatives and that uses paraffin as embedding medium.

Resumen Introducción. Las semillas son estructuras complejas que permiten la propagación biológica y agrícola de plantas. La histología de semillas puede ser utilizada para enseñanza, investigación y para diagnóstico patológico. Los protocolos de histología están divididos en cinco etapas: fijación, procesamiento, corte, tinción y montaje. El xilol es un reactivo peligroso que se usa durante el procesamiento, tinción y montaje de muestras histológicas que puede contaminar el ambiente y es tóxico para los usuarios. Objetivo. Comparar dos protocolos nuevos de histología de semillas acelerados con microondas, en semillas de especies de importancia económica. Materiales y métodos. Los experimentos fueron realizados entre enero y mayo del 2022 en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas de la Universidad de Costa Rica. Los protocolos comparados fueron: uno libre de derivados de benceno (BDF) y uno dependiente de xilol (XD). Se usaron semillas de Carica papaya L. (Caricaceae) var. Pococí, Coffea arabica L. (Rubiaceae) var. Obata, Glycine max L. (Fabaceae) var. CIGRAS-06, Phaseolus vulgaris L. (Fabaceae) var. Tayni, Oryza sativa L. (Poaceae) var. Lazarroz FL, and Zea mays L. (Poaceae) var. EJN-2. Tres réplicas técnicas de cinco semillas de cada una de las especies se procesaron con los protocolos BDF y XD, cada réplica en días distintos. Resultados. Las fotomicrografías obtenidas con ambos protocolos mostraron que las muestras mantuvieron la integridad morfológica del embrión, del endospermo o de los cotiledones y de otras estructuras de la semilla. Los protocolos BDF y XD generaron láminas de histología y fotomicrografías. La tinción PAS- azul de Coomassie hizo una buena diferenciación de los carbohidratos y proteínas. La rapidez de ambos protocolos es un beneficio comparado con otros protocolos de histología vegetal que pueden durar varios días o incluso semanas. Conclusiones. Los protocolos BDF y XD fueron adecuados para el análisis histológico de semillas de frijol, café, maíz, papaya y soya en menos de 5 horas. El protocolo BDF es el primero de procesamiento de tejidos vegetales que no usa derivados de benceno e incorpora parafina como medio de inclusión.

Morphology and viability test optimization in seeds of Passiflora spp. from Costa Rica

Resumen Introducción. En Costa Rica existen 51 especies nativas de pasifloras que poseen potencial comercial por sus características fitoquímicas. En Passiflora las características seminales pueden ser utilizadas para clasificar sus especies a nivel taxonómico. La identificación del material vegetal y el desarrollo de metodologías que permitan conocer su calidad es esencial para la propagación, producción y conservación. Objetivo. Caracterizar las semillas de Passiflora biflora y Passiflora adenopoda con base en su morfología y optimizar el protocolo para la determinación de su viabilidad por medio de la prueba de tetrazolio. Materiales y métodos. La caracterización morfológica y los ensayos de viabilidad se realizaron en 2022, en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica. Se evaluaron doce caracteres morfológicos externos y se caracterizaron las estructuras internas de semillas de P. biflora y P. adenopoda. Para la optimización del protocolo de la prueba de tetrazolio se evaluó el efecto de dos tipos de corte (longitudinal y angular), dos concentraciones de sal de tetrazolio (0,5 % y 1 %), tres temperaturas (30, 35 y 40 °C) y cuatro tiempos de incubación (3, 6, 12 y 24 horas). Resultados. Los caracteres morfológicos evaluados permitieron clasificar las semillas como P. biflora y P. adenopoda. Al utilizar sal de tetrazolio al 1 %, un corte longitudinal, una temperatura de 40 °C y un tiempo de incubación de tres horas, se logró obtener un porcentaje de viabilidad similar (90 % en P. biflora y 91 % en P. adenopoda), y una tinción de la misma calidad, que el obtenido con el método internacional estandarizado. Conclusiones. Las características seminales evaluadas permitieron clasificar las semillas analizadas como P. biflora y P. adenopoda. Además, se logró optimizar el protocolo de la prueba de tetrazolio al disminuir el tiempo de incubación de 24 a 3 horas.

Abstract Introduction. In Costa Rica there are 51 native species of passion fruit plants that have commercial potential due to their phytochemical characteristics. In Passiflora the seminal characteristics can be used to taxonomically classify the genus species. The identification of plant material and the development of methodologies that enable quality assessment is essential for propagation, production, and conservation. Objective. To characterize Passiflora biflora and Passiflora adenopoda seeds based on their morphology and to optimize the protocol for determining their viability by means of the tetrazolium test. Materials and methods. Morphological characterization and viability trials were carried out in 2022, at the Centro de Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS), Universidad de Costa Rica. Twelve external morphological characters and the internal structures of P. biflora and P. adenopoda were characterized. For the optimization of the tetrazolium test protocol, the effect of two types of cutting (longitudinal and angular), two concentrations of tetrazolium salt (0.5 % and 1 %), three temperatures (30, 35, and 40 ºC), and four incubation times (3, 6, 12, and 24 h) were assessed. Results. The morphological characters evaluated allowed the seeds to be classified as P. biflora and P. adenopoda. By using 1 % tetrazolium salt, a longitudinal cut, a temperature of 40 ºC, and an incubation time of 3 h, similar viability percentage was obtained (90 % in P. biflora and 91 % in P. adenopoda), and a staining of the same quality, as that obtained with the international standardized method. Conclusions. The seminal characteristics assessed allowed the classification of the analyzed seeds as P. biflora and P. adenopoda. In addition, the tetrazolium test protocol was optimized by reducing the incubation time from 24 to 3 hours.

Physiological seed quality of carrot (Daucus carota L.) assessed by vigor testing

Resumen Introducción. En el cultivo de zanahoria se practica la siembra directa, debido a que las plantas no soportan el estrés del trasplante, por lo que es fundamental utilizar semillas que germinen en máximo siete días y de forma uniforme. El vigor de las semillas está asociado al desempeño en campo y, a nivel internacional, existen diferentes pruebas para medirlo, sin embargo, en zanahoria aún las metodologías son escasas y no se encuentran estandarizadas. Objetivo. Determinar la calidad fisiológica en semillas de dos variedades de zanahoria (Daucus carota L.), mediante pruebas de vigor. Materiales y métodos. Este trabajo se realizó en el Centro para Investigaciones en Granos y Semillas de la Universidad de Costa Rica durante el año 2018. Se utilizaron semillas de las variedades Bangor y Triunfo con porcentajes de humedad de 7 %, 10 % y 13 %. Las pruebas de vigor utilizadas fueron las siguientes: protrusión radical, primer conteo de germinación (siete días), envejecimiento acelerado, conductividad eléctrica y análisis de germinación por medio de imágenes digitales. Se realizaron análisis de correlación de Pearson entre las variables estudiadas. Resultados. Se observaron coeficientes de correlación (r de Pearson) significativos de la conductividad eléctrica con variables obtenidas del análisis de imágenes: t10 (r=0,83), t50 (r=0,87) y el área bajo la curva (r=-0,72). A través de la prueba de conductividad eléctrica se determinó que el lote de Bangor presentó mayor vigor que el lote de Triunfo (Tukey, p≤0,05). Conclusiones. El análisis de imágenes digitales y la prueba de conductividad eléctrica permitieron medir el vigor en lotes de semillas de las variedades Bangor y Triunfo, y complementarlos con los resultados de germinación para determinar su calidad fisiológica.

Abstract Introduction. In carrot cultivation direct sowing is practiced because the seedling cannot resist the stress of transplanting. It is essential to use seeds that germinate in a maximum of seven days and uniformly. Seeds vigor is associated with yield performance in the field and, at the international level there are different test to measure it. However, in carrot, the methodologies are still scarce and are not standardized. Objective. To determine the physiological quality in seeds of two varieties of carrot (Daucus carota L.) by mean of vigor tests. Materials and methods. This research was carried out at the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) of the Universidad de Costa Rica in 2018. Seeds of Bangor and Triunfo varieties with moisture percentages of 7 %, 10 %, and 13 % were used. The vigor tests used were the following: radicle protrusion, first germination count (seven days), accelerated aging, electrical conductivity, and the germination analysis by digital images. Pearson's correlation analyses were performed between the variables studied. Results. Significant correlation coefficients (Pearson's r) were observed for electrical conductivity with variables obtained from the image analysis: t10 (r=0.83), t50 (r=0.87), and the area under the curve (r=-0.72). Trough the electrical conductivity test, it was determined that the Bangor lot had greater vigor than the Triunfo lot (Tukey, p≤0.05). Conclusions. The analysis of digital images and the electrical conductivity tests allowed measuring the vigor in seed lots of Bangor and Triunfo varieties, and complementing them with germination results to determine their physiological quality.

Physico-chemical and sensory characterization of two rice (Oryza sativa) varieties during aging process

Resumen Introducción. El arroz en granza una vez cosechado, se almacena en silos con aireación para control de temperatura, esto se conoce como añejado del arroz. Durante este proceso, ocurren cambios que influyen en las características físico-químicas y fisiológicas del grano, los cuales afectan su calidad culinaria. Objetivo. Determinar el efecto del tiempo de añejado sobre las características físico-químicas y sensoriales de dos variedades de arroz. Materiales y métodos. El estudio se realizó en los laboratorios de la Facultad de Ciencias Agroalimentarias de la Universidad de Costa Rica desde setiembre 2018 a marzo 2019. Se estudiaron dos variedades de arroz, que fueron cultivadas en el cantón de Osa, Puntarenas. La primera cv. Lazarroz FL, del tipo índica, y la segunda cv. UCR-168-10, tipo aromática, almacenadas durante 4,5 meses. Durante este periodo, se determinó el contenido de almidón total, almidón resistente, amilosa, humedad, proteína y, con un panel sensorial entrenado, se evaluaron los atributos sensoriales. Resultados. Para las dos variedades estudiadas, la humedad, el almidón total y el resistente, no presentaron diferencias significativas durante los 4,5 meses de almacenamiento. En la amilosa se observaron variaciones sin tendencia clara. La proteína mostró una reducción durante el añejado hasta el mes 2,5. Según las pruebas sensoriales, atributos como sabor integral y pegajosidad, no presentan diferencias significativas a lo largo del estudio, mientras que los parámetros restantes sí, ya sea en el tiempo o entre variedades. La soltura aparente incrementó a lo largo del tiempo para las dos variedades, pero se dejó de percibir diferencias importantes a partir de los 2,5 meses de almacenamiento. Para las dos variedades el color se tornó más blanco. Conclusión. El almacenamiento de arroz por 2,5 meses permitió obtener los cambios en el contenido de proteína y en los atributos sensoriales deseados para las variedades de arroz evaluadas.

Abstract Introduction. Once harvested, paddy rice is stored in aerated silos for temperature control, which is known as rice aging. During aging, physicochemical, and physiological changes occur in the rice grain, these changes affect its culinary quality. Objective. To determine the effect of aging time on the physicochemical and sensory characteristics of two rice varieties. Materials and methods. This study was carried out in Agrifood Science Faculty Laboratories of the Universidad de Costa Rica, between September 2018 and March 2019. The two rice varieties studied were grown in Osa, Puntarenas. The first cv. Lazarroz FL, indica type, and the second cv. UCR-168-10, aromatic type were stored for 4.5 months. During storage, total starch, resistant starch, amylose, moisture, protein, was determined, and sensory attributes were evaluated with a trained sensory panel. Results. The two rice varieties studied don't show significant differences during 4.5 months of storage in moisture, total starch, and resistant starch. Amylose content showed variation without a clear trend. Protein content was reduced during aging until 2,5 months of storage. According to the sensory test, attributes such as integral flavor and stickiness did not show significant differences throughout the study, while the remaining parameters did, either over time or between varieties. Cooked rice appearance showed an improvement up to 2,5 months aging for the two varieties. Whiteness of rice increased for both varieties during aging. Conclusion. Storing rice for 2,5 months achieved the desired changes in protein and sensory attributes for the rice varieties evaluated.

Phenological observations, oil characteristics and equilibrium isotherm of Myroxylon peruiferum seeds (Fabaceae)

Resumen Introducción. La información fenológica sobre Myroxylon peruiferum en Costa Rica es escasa. Además, se desconocen las características del aceite y la isoterma de equilibrio de las semillas. El conocimiento generado en este campo permitirá realizar un adecuado manejo de las semillas; y generar opciones de prospección del aceite. Objetivos. (i) Documentar un evento de floración y fructificación de un árbol de M. peruiferum. (ii) Determinar las características del aceite del fruto y la semilla. (iii) Generar una isoterma de absorción/des-absorción de agua. Materiales y métodos. De marzo a mayo de 2021, se documentó la floración y fructificación de un árbol de M. peruiferum en Montes de Oca, San José, Costa Rica. Los frutos maduros se recolectaron entre junio y julio. Se caracterizó el contenido de aceite de los frutos y de las semillas por separado. Se elaboró una isoterma de absorción/des-absorción de agua, con la que se probó el ajuste de la ecuación de Cromarty. Resultados. El periodo de floración, fructificación y dispersión duró cinco meses. Estas fenofases ocurrieron simultáneamente. El ácido oleico fue el principal ácido graso. Hubo una correlación significativa entre los porcentajes de ácidos grasos del aceite del fruto y el de la semilla, y entre los contenidos de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados. El aceite es amarillo, medianamente intenso y luminoso. Al incrementar la humedad relativa, el contenido de humedad de las semillas aumentó. La relación lineal entre los valores reales y los obtenidos mediante la ecuación de Cromarty fue de R2= 0,93. Conclusión. La recolección de frutos maduros puede realizarse entre marzo y agosto, y destinarlos a estudios de germinación, propagación y prospección del aceite. Ya establecida la relación entre la humedad relativa y contenido de humedad de la semilla, se pueden desarrollar estudios sobre almacenamiento de semillas y pérdida de viabilidad.

Abstract Introduction. Phenological information on Myroxylon peruiferum in Costa Rica is scarce. In addition, the characteristics of the oil and the equilibrium isotherm are unknown. The knowledge generated in this field will allow proper seed management and generate oil prospecting options. Objectives. (i) To document a flowering and fruiting event of a single M. peruiferum tree. (ii) To determine the characteristics of the fruit and seed oil. (iii) To generate a water absorption/de-absorption isotherm. Materials and methods. From March to May 2021, the flowering and fruiting of M. peruiferum tree was documented in Montes de Oca, San Jose, Costa Rica. Mature fruits were collected between June and July. The oil content of fruits and seeds was characterized separately. A water absorption/de-absorption isotherm was elaborated, with which the fit of the Cromarty equation was tested. Results. The flowering, fruiting, and dispersal period lasted five months. These phenophases occurred simultaneously. Oleic acid was the main fatty acid. There was a significant correlation between the percentages of fatty acid in the fruit and seed oil, and between the contents of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids. The oil is yellow, moderately intense, and luminous. As relative humidity increased, seed moisture content also increased. The linear relationship between the actual values and those obtained using the Cromarty equation was R2= 0.93. Conclusion. Mature fruit can be harvested between March and August, and be used for germination, propagation and oil prospecting studies. Once the relationship between relative humidity and seed moisture content is established, studies on seed storage and viability loss can be developed.

Quantification of the percentage of total broken grain in rice (Oryza sativa L.) by digital image analysis

Resumen Introducción. El análisis digital de imágenes (ADI), se puede utilizar para evaluar parámetros de calidad de los granos de arroz, como el porcentaje de grano entero. Objetivo. Cuantificar el porcentaje de grano quebrado total mediante análisis digital de imágenes (ADI) aplicado a la cuantificación de calidad de arroz (Oryza sativa L.). Materiales y métodos. El presente trabajo se llevó a cabo en las instalaciones del Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) de la Universidad de Costa Rica (UCR), en el año 2021. Se trabajó con muestras de arroz pilado comercial. Se desarrolló una placa muestral para facilitar el acomodo de los granos y adquirir las imágenes digitales. Para los porcentajes de puntilla, grano quebrado y grano entero se utilizaron los parámetros de longitud establecidos en el reglamento técnico de Costa Rica RTCR 202:1998, los cuales se cuantificaron de forma convencional y por medio de imágenes digitales. El ADI incluyó el proceso de segmentación y binarización de los objetos (puntilla, grano quebrado y grano entero), para cuantificar sus áreas y catalogar los elementos identificados digitalmente en valores de peso. Resultados. Se logró cuantificar el porcentaje de puntilla y de grano quebrado con ADI. La correlación entre las variables cuantificadas con ADI con las evaluadas de forma convencional fue mayor a 0,93 para la propiedad de puntilla y de 0,98 para grano quebrado. El análisis convencional requiere entre 1 a 2 horas para determinar el porcentaje de grano quebrado total y demás propiedades de calidad en cada muestra de arroz. El análisis digital requiere de 7 a 23 minutos por placa muestral, para analizar la totalidad de las propiedades evaluadas (puntilla y grano quebrado). Conclusiones. El método de análisis digital aplicado permitió determinar las propiedades de grano quebrado total en muestras compuestas por cientos de granos.

Abstract Introduction. Digital image analysis (DIA) can be used to evaluate the quality parameters of rice grains, such as the percentage of whole grain. Objective. To quantify percentage of total broken grain by means of digital image analysis (DIA) applied to the quantification of rice (Oryza sativa L.) quality. Materials and methods. The present work was developed in facilities of the Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS) of the Universidad de Costa Rica (UCR), Costa Rica, in 2021. The work was carried out with commercial rice samples. A sample plate was developed to facilitate the arrangement of the grains and to acquire the digital images. The length parameters established in the technical regulation of Costa Rica RTCR 202:1998 were used to quantify the percentages of small broken, broken grains, and whole grains, which were quantified conventionally and by means of digital images. The DIA included the segmentation and binarization process of the objects (small broken, broken grains, and whole grain) to quantify their areas and catalog the digitally identified elements in weight values. Results. It was possible to quantified the percentage of small broken and broken grain with DIA. The correlation between the variables quantified by DIA and those evaluated conventionally was greater than 0.93 for the small broken property and 0.98 for broken grain. Conventional analysis requires 1 to 2 hours to determine the percentage of total broken grain and other quality properties in each rice sample. The digital analysis requires 7 to 23 minutes per sample plate to analyze all the properties evaluated (small broken and broken grain). Conclusions. The digital analysis method applied allowed to determine the total broken grain properties in samples composed of hundreds of grains.

50^th anniversary of the Center for Research in Grains and Seeds (CIGRAS): History and contributions in research, teaching, and social work