Efecto del peso y contenido proteínico de la semilla sobre el crecimiento y rendimiento del fríjol arbustivo

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(1)EFECTO DEL PESO V CONTENIDO PROTEINICO DE LA SEMILLA SOBRE EL CRECIMIENTO V RENDIMIENTO DEL FRIJOL ARBUSTIVO. Gustavo Ugorreto M I A M Sc. RESUMEN En el Centro de InvestrgacI6n C I TibaltatA dellnstrtuto Colombtano Agropecuano ICA sttuado an 91 munICIpIO de Mosquera a 2550 msnm con precrpttacI6n de 800 mm al ano y 13DC de temperatura medra anual se evalu6 el comportamtento agron6mlco de sels genotJpos de fnjol arbustJvo selecclonados POt su potencial de rendrmtento como alto medro Ybalo Sa detectaton drferenClas estadfsttcas stgOificattvas entre genotlpos de fnjol para altura de plAntula longltud de rarces numero de hOjas trlfolradas peso de 100 semlltas Y rendrmranto presentando aI respecto los mayotes promedlos aquellos genobpos de rendlmlento alto MedIante anAlrsts de correlacI6n se determrn6 que el contenldo de protefna areela en forma slgnrficatlva a algunos componentes de rendlmlento y que el peso de la semtlla de los genollpos estudtados trene mCldencla sobre a1gunas de las vanables de crectmlento durante la fase de estabieci mlento del culttvo Palabras claves adlclonales Componentes de rendrmlento mejoramlento Phaseolus vulgariS. ABSTRACT. EFFECT OF WEIGHT AND PROTEIN CONTENT OF SEED ON THE GROWTH AND YIELD OF COMMON BUSH BEAN At the 'TlbaltatA Experimental Station of leA In Mosquera located 2550 meters above sea level With an average annual preCIpItatIon of 800 mm and 13°C of temperature a study was carned out to deter mtne the effect of the seed protein content and the size of seed on subsequent development and YIeld In bush bean SIX genotypes were used claSSified as high middle and low YIeld potenllal The results mdlcated that there were located SignificatIVe differences between genotypes m Its plant height length of roots number of leaves weight of grams YIeld and protem productton the hIgh Yield potentral genoty pes obtarned the highest mean values By usmg a correlallon analysIs It could be pOSSible to knov that the protem content can be aNected Significantly by some YIeld components while the seed weIght has a high mCldence over some growth vanables durmg the field establishment oJ plants Addlllonal key words Yield components proteIn production Phaseolus vulgariS. Los genotlpos de frfJol de semilla peque-. na (peso de 100 semi lias menor 0 Igual a 40. g), presentan mayores rendlmlentos que aquellos de semilla grande, poslblemente. Seccl6n Legumlnosas ICA C I TlbartatA A A 151123. por mayor eflClenCla en los procesos fl51016 gicos tales como fotosrntesls y traslocaclon o per la acumulaclon de genes para alta pro ductlvldad (White y Gonzalez, 1990) Srn. Santaf~. de Bogot.1. 33.

(2) REVISTA leA, Vol. 28, Encro . Marzo 1993 bargo, at hacer la seleecI6n por tamano de sernllla sa ha encontrado que cuanto mas grande sea esta se produce mayor erner genela de plantulas, mayor area fohar y peso seeo total durante las pnrneras semanas de desarrotto (CIAT 1980) La relacI6n entre el contenldo de pro terna de la samilla y la produccl6n aun cuando no ha sldo muy estudlada se co noce que en algunas especles se presenta asoclacI6n posltlva con el creclmlento y desarrollo, slgmflcando progreso en la pro ductlvldad, (Schweizer y Ales 1969) La mayorra de los estudioS de poten clal de rendimiento se hacen dentro del contexto del mejoramlento por resistencia al vuelco, toierancia a las enfermedades y eficiencia a la fertlhzacI6n, entre olros aspectos, Sin embargo faltan trabajos de mvestigacI6n sobre /a risiologra del rendl miento EI presente estudiO tuvo como ob jetlvo evaluar el efecto del contenldo de protefna y el peso de la semIlla de los ge notlpos sobre el creClmlento en la fase de estableclmlento del CUItIVO y su rend I mlento en sels matenales de fnlol arbustlvo selecclonados por su potencial de rendlmlento Los procesos flSIOloglcos baslcos de una planta pueden ser metab611cos tales como,la fotosfntesis y la resplracl6n y morfogenrcos Los pnmeros trenen un etecto dlrecto sobre el creClmlento y los segundos afectan el camblo en forma 0 desarrollo de la planta EI creClmlento puede ser medldo en muchas formas por la elongaclon del tallo el numero de nudos 0 por el area fo har entre otros caracteres, pero 10 mas 1m portante es determlnar el peso seco y su dlstrrbuclon dado que el rendlmlento es la ultima expreslon de tales procesos La acumulacI6n de matena seca en la planta de frl)ol es consecuencla dlrecta del balan ce entre fotoSInte51s resplracl6n y perdr das debldas a senescencla y absclsl6n (White e Izquierdo 1989) EI tamano de la semllia en mucha5 es pecles es IndlcatlVO de su calrdad flSIOlogl. 34. ca Por consigulente de un mlsmo lote de semlllas, las de menor tamano presentan menor germlnacr6n y vigor que las semlllas de tamano mayor Algunos auto res senaIan que la correlaclon eXlstente entre el tamano de la semilia y et vigor de la plantula se debe a que las semillas grandes tlenen mayor cantldad de reservas logrando sus cotrledones una tasa de fotosrntesls mas alta Tamblen el peso seco de plantulas esta relaclonado con el tamano de la semllIa, por tanto. plantulas producldas p~r se minas grandes poseen mayor peso seco que las provenrentes de semrllas pequenas (CIAT 1980) Henson y Talman (1961) Inform an que varredades de trebol con mayor peso de semillas excedleron en vigor creClmlen to de plantula y rendlmlento a varredades de semi lias de peso menor La relaclon entre el contenrdo de pro lerna y el subsecuente creclmJento de plantulas y rendlmlento no ha sldo muy co noclda sin embargo semillas ncas en pro terna y con Igual peso Inlclal pnnclpalmen te en cereales han mostrado grados de correlaclon POSltlvoS y allamente slgnrfrca tlvoS con el creClmlento y rendlmlento (Schweizer y Rles, 1969 Lowe y Ales 1972) Ales et al (1970) observaron que el rendlmlento del trlgo estuvo asocrado al contenrdo de protefna en la semilla obtenl da con aplrcacron de agroqufmlcos pero no con el peso de la semlJla QUintero y Gomez (1975) mdrcaron que un contenrdo alto de protema en la se mIlia ayudo a la germlnaclon y desarrollo de plantulas mas grandes con alto contenl do de matena seca cuando est as crecle ron en suelos deflClentes en nrtrogeno EI benefrclo del contenldo de protefna en las semllias es mas eVldente cuando el creci mlento de las plantas dependra de la dis ponlbJlrdad de nutnmentos en estas Tam bien Informaron que durante la germlnacl6n y despues de que las plantas S8 han formado y son capaces de reallzar.

(3) LIGARRETO M.,G. Comportamicnto de genotipo de frijol la fotosfntesls. la temperatura y la dlspomblhdad de mtr6geno, pueden mfluenclar la expresl6n del efecto del contemdo de pro terna en las semI lias sobre el creClmlento y rendlmlento. centrales). separados 60 cm entre sf. y con dlstancla de 30 cm entre plantas en un pnmer experlmento. para faclhtar el muestreo de las plantulas. ya 10 cm entre plantas en el segundo expenmento para cuantlflcar rendlmlento. MATERIALES Y METODOS. EI manelo agron6mlco del CUItIVO conslstl6 en una fertllizacl6n eompuesta a razon de 200 kg de 10-30-10 ellmmacl6n de las ma/ezas en forma manual. control qufmlco para msectos trozadores de plantulas y no hubo necesldad de reahzar control de enfermedades. EI presente trabalo se reallz6 durante el pnmer semestre de 1991 en el C I Tlbaltata dellCA. ublcado en Mosquera, a una altura de 2550 msnm con temperatura de 13° C Y preClpitacI6n media anual de 800 mm EI suelo donde se desarroll6 el estu dlo exhlbfa una textura franco arcillosa con 8% de matena orgamca Se utlhzaron sels genotlpos de frfJol ar bustlvo. cuatro de estas son vanedades comerclales y dos Ifneas promlsonas del programa de Legummosas del ICA los cuales se cJaslflcaron por su rendlmlento potencial como alto medlo 0 balo de acuerdo con ensayos regionales lIevados a cabo en las pnnclpales zonas productoras de frflol en los departamentos de Cundrna marca y Boyaca durante los anos 1987 y 1988 (Tabla 1). Se evaluaTon las vanables contemdo de proterna y peso de la semlila antes de la slembra A los 35 dras de perfodo vegetatlvo se mldlo la altura de la plantula la longltud de la rafz prmclpal. se cont6 el numero de hOJas tTlfohadas por plantula se cuantlflco el peso fresco de ralz follaJe y el peso total de la plantula de Igual manera, se determlno el peso seeo y la relacion peso seco del follale I peso seco de la rafz Posterrormente en la cosecha de los cuatro surcos centrales por parcela se determln6 el rendlmlento y sus compo nentes. Los tratamlentos se aleatonzaron en un dlseno de bloques completos con tres repetlclones La parcela experimental la conformaron sels surcos de cuatro metros de largo (para cosechar los cuatro surcos. EI contemdo de protefna total se deter' -nln6 por el metodo de micro Kleldahl EI peso seeo se evalu6 despues de secar el matenal vegetal fresco durante 48 horas a temperatura de 105°C. TABLA 1 Caracteres agronomlcos de sels genotlpos de frijol arbustlvo Departamentos de Cundlnamarca y Boyaca 1987-1988. Genotlpo Ceflnza L 34103 L 31965. Tundama Andino Radical. Orlgen. Potencial de rendl· mlento. leA ICA ICA ICA ICA. alto alto alto medlo. Federacaf~. medlo. bajo. Hclblto de creel· mlento1 1 2. Tlpo de grano radical radical cahma callma andlno radical. Peso de Contenldo Madureza protelna cosecha 100 (%) (dfas) semlllas (g) 52 60 40 44 42. 23 23 24 24 22. 170 160. 52. 23. 140. 150 150. 160. Escala VIsual 1= tlPO determlnado 2= tlPO erecto Indetermlnado. 35.

(4) REVISTA leA. Vol. 28, Encro· Marzo 1993 niflcancra de cuadrados medrcs de anallsls de vanancla Igualmente, hubo dlferenclas entre los grupos de alto y bajo y medio por balo rendlmlento potencial para los caracteres peso de 100 semlllas y elongacl6n de rarces, (Tabla 2). Para las vanables Involucradas en los expenmentos se hlCleron analisls de va· rrancla, los premed/os se campara ron me· dlante la prueba de Duncan y contrastes ortogonales y se hlzo anahsis de correia cl6n simple para relacionar contenrdo de proterna, tamano de semilla, varrables de creClmlento y rendlmlento. Los genotlpos L·341 03, L·31965 e leA Cerrnza de alto rendrmlento presentaren pesos de 100 semillas rguales a 59 8, 40 3 Y 508 gramos y dlferenclas slgnrflcatlvas entre sr, y superaron en promedlo el comportamlento de los matenales de medlo y balO rendlmlento (Tabla 2). RESULTADOS Y DISCUSION Se encontraron dlferenclas estadfstl cas slgmfrcatrvas entre genotlpos para el peso de 100 semillas altura de plantula longltud de rarces y numere de hOlas tnfo hadas a los 35 dras de slembre segun slg. La altura de la plantula como un parametro de vigor tue slgnrflcatlvamente mayor en los matenales conslderados como. TABLA 2 Evaluacl6n del creclmtento de plantulas de genoUpos de frOol arbustlvo, C.I. Tlbaltata, 1991. Variables de creclmlento' PotencIal de rendlmlento y genoUpos ALTO ICACerlnza L 34103 L 31965 Promedio. 1 2 +. ". Peso 100 semlllas (g) 508 b+ 598 a 403 c. altura planta (cm). long ralz Principal (cm). n&JQI. p.s ralz. hoJas trlfol (und). 247 a. 17. 30. 23ab. 89ab. 213 ab 216 ab 225. 18 11 15. 35 29 31. 20abc 19 be. 223a. 15. 31. 21 abc. 503. MEDIO Tundama. 435c. 73 be. Radical Promedlo. 52Gb. 8. 481. 77. BAJO Andino Alto' bajo 2. 420 c 156 ••. 75 abc. Medlo' bajo. 73··. Cuadrado medlo degenotrpos Coer var(%). 170··. 34·. 203··. 49. 11 2. 85. 36. Indlce. 92a 64c 82. ... Peso seco total (g). oabc. 21. 187 be. 15 15. 40 36. 28a. 205 174 c. 10. 34. 170. 03 343. 07 237. 04" 231. 25. 58·· 184'. Promedlos de 10 plantulas por repellclon Cuadrados medlos de comparaClones planeadas 0 contrastes Promedlos con lelra en comun no dlfieren entre sf Duncan p < 0 05 slgmficantes a n1veles de p < 0 05 Y P < 0 01 respecllvamente.

(5) LIGARRETO M.,G. Comportamlento de genobpo de fnJol TABLA 3 Evaluacl6n del rendlmiento y sus componentes en sels genotlpos de 1rfJoi arbusUvo. C I Tlbaltata, 1991. Potencial de rendlmlento ygenotJpos. Componentes de rendlmlento alnas/planta (und). gra nos/va Ina (und). peso 100 semillas (g). Rendlmlento (kglha). ALTO ICACennza. 88. 32. 592ab. L 34103. 79. 33. 60 Oa. 1297 ab. L 31965. 149. 21. 400c. 1362a. Promedlo. 105. 29. 531. 1302 1162ab. 1247 ab. MEDIO Tundama. 98. 31. 395c. Radical. 73. 25. 520b. Promedlo. 86. 28. 458. 1045. 69. 35. 398c 1921 ••. 639b. 3973". 962405 •. 2927". 218885. 929ab. BAJO Andino Alto' medlo. 1. Alto" balO. +. Cuadrado medro de genotlpos. 259. 08. Coel var (%). 238. 242. 884. 326. Cuadrados medros de comparacrones planeadas 0 conlrastes Promedros con letra en comun no drfleren entre sf Duncan p < 0 05 srgmfrcantes a mveles de p < 0.05 y p < 001 respechvamente .. tlPO radical tales como Cennza L 34103 YRadical todos elias de grana color roJo Y forma alargada en relacl6n a los granos moteados tlPOS cahma y and Ina (Tabla 2) De Igual manera las drterenclas vaneta les en la elongaclon radIcular estuvleron a fa vor de los genotrpos Cerrnza y L 34103 este factor es Importante pues permlte mayor anclaje de la planta tolerancla a la sequfa mayor vigor y eflclencla en la torna de nu tnentes (Fawole et a/1982 Russel 1988) Aun cuando los promedlos vanetales. y grupos de potencial de rendlmlento no presentaron dlferencras estadlstrcas para las varrables peso seco de plantula y rela cion peso seeD de folla)e I peso seeo de ralees se encontr6 que las vanedades Ce. nnza y Tundama que poseen ramlficaclon compacta y trpo de planta erecta presen taron mejor compensacl6n entre el sistema radicular y el folla)e que genotrpos de rami flcaClon ablerta y plantas semlerectas como AndinO y L 34103 caractenstlca que puede resultar desfavorable en casos de amblentes adversos (Fawole et al 1982) De acuerdo con estudlos reahzados por el CIAT (1982) a partir de la apancl6n de la tercera hOja tnfolrada se hacen clara mente dlferenclables algunas estructuras vegetatlvas como el tallo y las ramlflcaCIO nes que creeen en numero y longrtud de pendlendo entre otros facto res del genotl po y del amblente AI reSpecto en la Tabla 2 se observa que las varredades precoces RadIcal y Cennza presentaron a los 35. 37.

(6) REVISTA leA, Vol. 28, Encro· Marzo 1993 dras 2 8 Y 2 3 hoJas tnfohadas desplegadas, respectlvamente, superando en com portamlento a los cuilivares L-31965, Tun dama y Andino que en promedlo tuvleron 1 9 hOjas trrfolradas por plc'mtula y, a la vez, son 20 a 30 dras mas tardfas En consecuencla. hasta los 35 dras y baJo las condl clones amblentales donde se lIev6 a cabo el experrmento este caracter morfol6glco permltl6 dlferenclar en forma visual el grado de desarrollo de los genotlpos EI peso de 100 semillas fue el UniCO componente de rendlmlento que present6 dlterenclas estadfstlcas entre genotlpos, de estos sobresalleron los frijoles tlPO "radical" con peso de 100 semi lias mayor a 50 gramos segUidos por los tlPOS Calrma y Andino can pesos cercanos a 40 g (Tabla 3) EI peso de 100 granos cosechados en los sels genotlpos tue muy similar al peso de la semilla utlhzada Inlclalmente, excepto para la vanedad Cennza que aparece con un Incremento de 50 8 a 59 2 g/100 semi. lias, poslblemente debldo al efecto amblental favorable a este genotlpo De acuerdo con la Tabla 3, los datos de rendlmlento de grana seco muestran que tue eflcrente la clasificacI6n de los genotlpos en alto y bajo rendlmlento potencial por encontrarse dlferenctas estadfstlcas slgnlflcatlvas entre estos grupos Como en otras vaT/abies estudladas la producCl6n de grana seeo tue superior en los matenales de alto y medlo rendlmlento En conslderacl6n, la Ifnea promlsona L--31965 que rrndl6 en grano 1362 kg/ha, super6 en 113% a la varredad Andino que present6 un rendlmrento promedlo de 639 kg/ha, los demas genotlpos presentaron comportamrento mtermedlo, Sin dlferenclas estadfstlcas entre sf. (Tabla 3) La matnz de correlaclon simple (Tabla 4) ref/ela que de los c:uacteres de creclmlento de frrlol, solo la altura de la plantula est aasoclada slgmflcativamente (r= -0 81). TABLA 4 Asoclacl6n entre el contenldo de proterna, peso de semllla, crecimiento de plantulas y rendlmlento de frijol arbustlvo, C I Tibaltata, Mosquera, 19911.. Rendlm Variables. Conten Peso prolel 100 semlJlas altura plant. Variables de clmlento. Camp. de rendlm. long ralz. peso fresco total. valnasl granosl planta valna. 053·' 049··. 093··. peso Indlce seco ga.fol total p a.ralz. Peso semliia. 048. Allplanta long raJz. o 81 •. 071 ••. 016. Peso f tol Peso s to!. 054 054. 011 083· 084 •. 066··. Indlce ps. 01. 017. 022··. HOlas tTit. 013. 036. 052 ••. 004. 011. 009. 01. 008. 028. 02. 002. 02. 021. 008. 009. 003 052 •. 004 054·. 009. 01. 005. 025. Rendlmlento. 029. VaJnasJpIan ta GranosNama. 082· 089 •. Peso 100 sem. 051. ... 38. 026 021 083··. 027 •• 065 ••. 034 074 ••. 022·· 011 072··. 038··. 027. 022·· 069··. n = 18 observaclones Slgnlfican!es a ",veles de p < 0 05 Y P < 001 respectJvamente. 026··. 017 065 •• 066·' -004. 009.

(7) LIGARRETO M.,G. Comportamiento de gcnotipo de frijol pera de sentldo negatlvo con el contemdo de proterna de la semllla, actltud que puede resultar del poco 0 lento summlstro de las reservas nutnclonales de la semIna ya la adecuada dlspomblhdad de dlchas re servas por parte del suelo De otra parte, no se encontro asoclacion slgmflcatlva entre praterna de la semi lIa y rendlmJento Contrarro a los reglstros de Schweizer y Rles (1969) y Lowe y Rles (1972) Tal vez, porque el mtrogeno absorbldo se trasloca a teJldos que favorecen creClmlento vegetatlvo Sm embargo, hay efecto de la protelna en el rendlmlento a traves del numero de vamas por planta, a que se obtuvo correlaclon pOSit Iva (r=O 82) y slgmflcatlva entre estos caracteres de Igual forma, el numera de vamas por planta se asocla posltlva (r= 0 65) Yaltamente slgmflcatlva can el rendlmlento de grano Como se observa en la Tabla 4 el peso de la semllla tlene efecto POSltlVO 50bre las variables de creClmlento altura de planta, peso fresco y seco de la plantula, y sabre el componente de rendlmlento peso de 100 semlllas, es declr que genotlpos con buen tamano de semilla, que a la vez est a representado por el mayor volumen del embnon y cotlledones, onglna plantas mas V1gorosas y producclon de granos de mayor tamano y por supuesto de mejor caIrdad comerclal que aquellos genotlpos de semllla pequena Informacl6n que esta de acuerdo con 10 reportado por Henson y Tayman (1961) en vartedades de trebol Cnsplm (1976), y Falguebaum y Romero (1989) en frijol. CONCLUSIONES 1. 2. En promedlo los granos moteados tlPO callma y andlno presentaron mayores contemdos de prate rna y menores ta manos de semilla que la mayorra de los genotlpos de frrlol de color roJO tlPO radical Los genotlpos de rendlmlento poten clal alto presentaron mayores rendl. mlentos blologlcos 0 produccI6n de materra seca, y resultaran ser mas eficlentes en el rendlmlento de grano 3. La estrecha relaclon entre peso seco del follaje y peso seco de la ralz Indican que hay buena compensacl6n en tre el sistema radIcular y el 10llaJ9 para los genotlpos de planta erecta L31965 Cerrnza y Tundama. 4. EI numero de hOJas trrfoJradas por plan tula a los 35 dras de slembra permltl6 establecer dlferenclas en las precocldad de los genotlpos. 5. Se encontr6 efecto del contemdo de protefna en la semilla sobre el rendlmlento de grana a traves delmcremento del numera de vamas por planta. 6. En los genotlpos de semi lias grandes se present6 Incldencla del peso de la semllla sobre la fase de estableclmlen to del CUItIVO de frilol, ongmando plantas vlgorosas y con mayores rendlmlentos. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Centro Internaclonal de Agrlcultura TropIcal. CIAT 1980 Semllla de buena calldad Sene 04 S8-12 03 segunda edlCl6n Call 37 p. 2. Centro Internaclonal de Agrlcultura TropIcal, CIAT 1982 Etapas de desarrollo de la planta de frijol comun Sene 04 58·09 03 Call 26 p. 3. CrIsp 1m, J E 1976 Innuence of bean seed sIze on qualIty and y,eld Pelotas Brasil UF Pel 54 p (Tornado de seed tecnology 1985 22 P. 4. Faguembaum. M ,Romero, L 1989 Eleclo del tamano de semllla sobre la germmacl6n vIgor y creclmlento de las plantas en un cultlvar de frijol Clencla e Investlgacl6n Agrana 16 (3) 123 128. 5. Fawole, I, Gabelman, W.A, Gerloff, C 1982 Genetic control of root development m beans (Phaseoufus vufgans L) grown under phosphorus stress J Amer Soc Hort SCI 107 (1) 98100. 6. Henson. P R , Tayman. LA 1961 Seed weights of vanebes of bIrds foot trefoil as affecting seedhg growth Crop SCI 1 (4) 306. 7. Lowe, L 8. Rles, S K 1972 Endosperm protem 01 wheat seed as a determinant 01 seedling growth Plant Physiol 51 5760. 39.

(8) REVISTA ICAt Vol. 28, Encro - Marzo 1993 0. QUintero, J.L, G6mez, J.A 1975 Regulacr6n del contanldo de prolernn an 1.1 so milia de trlgo y su electo an al creclmlento y rendlmlento subsl gulent9 RevlstnlCA SantaM de BogotA 10(4) 341 352. 9. Ales, S.K., Moreno, 0 , MeggItt, W.F , Schwlzer, C J., Ashkllr A 1970 Whent seed protein Chemical Inlluance on nnd relationship to sub sequent growth and yield In MichIgan and M~xl co Agronomy Journal 62(6) 746-748. 10. Russel, E W 1988 5011 condiUons and plan to growth 10 th edllion Editorial Longman John Wiley and Sons Inc New York p 112 133. 40. 11. Schwelzor, C J , Ales, S K. , 969 ProteIn contant 01 seed Increaso Improves growth and yield ScIence 165 (3888) 73 75. 12 Whlto, J W , Izquierdo, J 1989 Flslologta y potenclal del rendlmiento y la tolerancla 0.1 estros FAO Santiago de Chile 91 p 13. White, J W , Gonzalez, A 1990 Charac tenzatlon the negative association between seed Yield and seed size among genotypes of common bean Field Crops Research 23(2) 159-175. 0'.

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