Efectos genéticos y ambientales en la expresión de la prolificidad en maíz

Abstract

"El maíz (Zea mays L.) es el principal cereal de la dieta de los mexicanos; actualmente, en México, la mayor superficie sembrada es de temporal, la cual está siendo afectada por condiciones agroclimáticas que perjudican al cultivo y debido a esto, la producción de este cereal está declinando cada ciclo agrícola. Los objetivos de la presente investigación fueron estimar los efectos genéticos de la prolificidad a partir de cruzas entre líneas endogámicas y sus generaciones filiales, y analizar la interacción genotipo por ambiente en la expresión de esta característica en maíz. El material genético consistió en cuatro líneas: dos derivadas de la variedad de polinización libre JAGUAN (L2 y L3) identificadas como prolíficas, y dos no prolíficas (L4 y L5) obtenidas de la variedad VAN210. Se realizaron cruzas directas y recíprocas entre una línea prolífica con otra no prolífica: L2xL4, L2xL5, L3xL4, L3xL5. Además de la progenie F1, se realizaron cruzas hacia cada uno de los progenitores para obtener retrocruzas (RCP1 y RCP2), respectivamente. Mediante autofecundaciones en la F1, se obtuvieron las poblaciones segregantes F2 en cada cruza. La evaluación agronómica se realizó en el ciclo Primavera-Verano del 2018, en dos localidades contrastantes: El Mezquite, Galeana, N. L. (1980 msnm.) y General Cepeda, Coah. (1476 msnm.). Se realizaron dos fechas de siembra en cada localidad, dando origen a cuatro ambientes (localidades x fechas de siembra). En este estudio se considera el análisis de la prolificidad (PRO), la asincronía de floración (ASI), y el rendimiento de grano (REND). Se realizó un análisis de correlación entre los caracteres estudiados, y se analizó la interacción genotipo × ambiente. Por cada cruza y sus generaciones filiales, se estimaron los efectos genéticos aditivos, dominancia y dobles interacciones de efectos epistáticos, aditivo x aditivo, aditivo x dominancia y dominancia x dominancia. Con base en el análisis de varianza se encontraron diferencias significativas (p ≤ 0.01) entre los ambientes, genotipos y la IGA para prolificidad y rendimiento de grano. Las diferencias entre ambientes se asociaron a las condiciones agroclimáticas de las localidades contrastantes y a las fechas de siembra. Las diferencias entre los genotipos se atribuyeron al efecto de la segregación en las generaciones filiales a partir de las cruzas entre líneas prolíficas con no prolíficas. La respuesta diferenciada de genotipos en los ambientes de evaluación explica la significancia (p≤0.01) de la interacción genotipo por ambiente en la prolificidad y rendimiento de grano. Con base en proporción de la variación total, los genotipos aportaron valores de 38.1, 62.5 y 41.3 %, para la asincronía de floración (ASI), prolificidad (PRO) y rendimiento de grano (REND), respectivamente. Estas proporciones indican la aportación genética en relación con la variación fenotípica de los caracteres, lo que determina la contribución relativa para incrementar las frecuencias génicas por selección. La prolificidad interactúa con el ambiente en proporciones similares al rendimiento de grano, en tanto que, la contribución genética de la prolificidad es superior al rendimiento de grano con valores de 0.63 vs 0.41, lo que puede obtener mayor respuesta a la selección. La expresión de la prolificidad y la asincronía de floración estuvo definida por efectos genéticos aditivos, en tanto que el rendimiento de grano, por efectos de dominancia. En las cruzas estudiadas, cuando la línea prolífica es utilizada como progenitor masculino (cruza recíproca), se presentan efectos epistáticos aditivo x dominancia en el rendimiento de grano, prolificidad y asincronía de floración"