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RNAi technology is a versatile, effective, safe, and eco-friendly alternative for crop protection. There is plenty of evidence of its use through host-induced gene silencing (HIGS) and emerging evidence that spray-induced gene silencing (SIGS) techniques can work as well to control viruses, bacteria, fungi, insects, and nematodes. For SIGS, its most significant challenge is achieving stability and avoiding premature degradation of RNAi in the environment or during its absorption by the target organism. One alternative is encapsulation in liposomes, virus-like particles, polyplex nanoparticles, and bioclay, which can be obtained through the recombinant production of RNAi in vectors, transgenesis, and micro/nanoencapsulation. The materials must be safe, biodegradable, and stable in multiple chemical environments, favoring the controlled release of RNAi. Most of the current research on encapsulated RNAi focuses primarily on oral delivery to control insects by silencing essential genes. The regulation of RNAi technology focuses on risk assessment using different approaches; however, this technology has positive economic, environmental, and human health implications for its use in agriculture. The emergence of alternatives combining RNAi gene silencing with the induction of resistance in crops by elicitation and metabolic control is expected, as well as multiple silencing and biotechnological optimization of its large-scale production.

The use of herbicides plays a vital role in controlling weeds and conserving crops; however, its usage generates both environmental and economic problems. For example, herbicides pose a financial issue as farmers must apply large quantities to protect crops due to absorption rates of less than 0.1%. Therefore, there is a great need for the development of new methods to mitigate these issues. Here, we report for the first time the synthesis of poly(lactic- co-glycolic-acid) (PLGA) nanoherbicides loaded with atrazine as an active ingredient. We used potato plants as a biological model to assess the herbicidal activity of the engineered PLGA nanoherbicides. Our method produced nanoherbicides with an average size of 110 ± 10 nm prior to lyophilization. Fifty percent of the loaded atrazine in the PLGA matrix is released in 72 h. Furthermore, we performed Monte Carlo simulations to determine the chemical interaction among atrazine, PLGA, and the solvent system. One of the most significant outcomes of these simulations was to find the formation of a hydrogen bond of 1.9 Å between PLGA and atrazine, which makes this interaction very stable. Our in vitro findings showed that as atrazine concentration is increased in PLGA nanoparticles, potato plants undergo a significant decrease in stem length, root length, fresh weight, dry weight, and the number of leaves, with root length being the most affected. These experimental results suggest the herbicidal effectiveness of atrazine-loaded PLGA nanoherbicides in inhibiting the growth of the potato plant. Hence, we present the proof-of-concept for using PLGA nanoherbicides as an alternative method for inhibiting weed growth. Future studies will involve a deep understanding of the mechanism of plant-nanoherbicide interaction as well as the role of PLGA as a growth potentiator.

Larval stage prediction model of Palabras claveApanteles sp.; estadíos larvales; ciclo de vida; parasitismo; Spodoptera frugiperda. ResumenS. frugiperda es un insecto polífago, voraz, que forma grandes poblaciones y tiene una alta tasa de dispersión, por lo que esta especie se considerada una plaga extremadamente peligrosa, siendo una de las más destructivas de América. Uno de los principales insectos que dañan al cultivo del higo encontrado en Costa Rica es S. frugiperda. Esta investigación tuvo como objetivo desarrollar un modelo de predicción del estado larval de S. frugiperda y determinar a Apanteles sp. como su parasitoide, ambos colectados en el cultivo del higo. Para esto se realizó una colecta de huevos en higo y se estableció el pie de cría determinando el ciclo de vida en 38 días a 24 °C y 70% de humedad relativa, identificando al Lepidóptera como S. frugiperda. Posteriormente, se realizó una correlación de Spearman entre el número de huevos puestos por pareja y el número de huevos eclosionados siendo esta de 0,627; además, se determinó que existen diferencias significativas entre los estadíos larvales de acuerdo al tamaño, estableciendo un modelo de predicción de carácter cuadrático. Por último, se identifica a Apanteles sp. como un parasitoide para el cogollero del maíz encontrado en el cultivo del higo.

Se presentan los resultados de una investigación cuyo objetivo fue evaluar el efecto de tres concentraciones de Ácido Indolbutírico (AIB) sobre el enraizamiento in vitro de la mora “vino sin espinas”. Se utilizó un sistema de inmersión temporal automatizado para determinar la sobrevivencia de las plántulas durante la aclimatación. Se empleó un medio de cultivo líquido MS con sales al 50%, sacarosa al 3% y pH 5.7, suplementado con 0.125 (T1), 0.250 (T2) y 0.500 (T3=control) mg/L de AIB. En cada recipiente para inmersión temporal se colocaron 200ml de medio y 15 explantes, se programó la inmersión por 5 minutos cada 12 horas, se incubaron a 20°C y 16h luz por ocho semanas. Se aplicó el análisis de ANDEVA y las pruebas de Tukey para evaluar la longitud del tallo, la longitud de las raíces y el número de entrenudos. Las vitroplantas se aclimataron en un sustrato compuesto de suelo, carbón vegetal y granza de arroz (3:1:1) y se determinó el porcentaje de sobrevivencia durante cuatro semanas. T1 registró la mayor longitud del tallo (6.49 cm) y fue estadísticamente diferente a T2 y T3. T3 presentó la mayor longitud radical (4.73 cm) y fue estadísticamente igual a T1 y T2. Ningún tratamiento mostró diferencia estadística en el número de entrenudos (8 promedio). T2 mostró la mayor sobrevivencia de plántulas a la cuarta semana de aclimatación con un 78.6% seguido del T3 (57.9%) y T1 (43.3%). Se concluyó que las plantas provenientes de T2 (0.250 mg/L AIB), las cuales presentaron una longitud promedio de tallo de aproximadamente 6 cm y una longitud promedio de raíz de aproximadamente 4cm, mostraron la mayor sobrevivencia durante la etapa de aclimatación. La investigación se realizó en el Tecnológico de Costa Rica durante el 2008.