Efectos de la selección sobre características agronómicas y contenido de carotenoides de maíz amarillo nativo de Coahuila

Abstract

"En la historia del mejoramiento genético en maíz, el objetivo principal ha sido rendimiento de grano; sin embargo, recientemente se ha puesto mayor énfasis al desarrollo de variedades con alto contenido nutricional, tales como antocianinas (granos morados y azules) y los carotenoides (granos amarillos y naranjas). En Coahuila, se han identificado maíces nativos pigmentados entre la diversidad existente y sobre el cual se han realizado investigaciones para mejorar la producción, enfocándose especialmente en el contenido de carotenoides (provitamina A) en los maíces amarillos. Una limitante en la mejora de la concentración de los carotenoides es la determinación en el laboratorio en cada generación e individuo seleccionado; no obstante, ante esta limitante, se realizó selección visual para color de grano en dos generaciones de familias de hermanos completos y se evaluó posteriormente las generaciones para conocer el efecto. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la selección sobre las características agronómicas y el contenido de carotenoides totales en 18 familias de hermanos completos de maíz amarrillo nativo de Coahuila. Las familias fueron derivadas de nueve poblaciones, de las cuales se extrajeron 180 semillas para llevar a cabo la caracterización agronómica de cada generación, la semilla para la determinación bioquímica en el laboratorio se obtuvo mediante polinizaciones fraternales (#PaP). La evaluación agronómica fue realizada en 2022, en tres localidades: Buenavista, Saltillo, Coah. (1732 m), General Cepeda, Coah. (1350 m) y El Mezquite, Galeana, N.L. (1890 m). Los resultados del análisis de varianza de la evaluación agronómica mostraron diferencias (P≤ 0.01) entre las localidades en todas las variables evaluadas. Entre generaciones de selección, se encontraron diferencias significativas (P≤ 0.01) en longitud de mazorca, mientras que, para asincronía floral, altura de planta y diámetro de mazorca se observaron diferencias (P≤ 0.05). El análisis del efecto de interacción Fam x Loc fue significativa (P≤ 0.01) para rendimiento de grano, días a floración masculina, altura de planta y longitud de mazorca. La interacción Gen x Loc fue significativa (P≤ 0.05) para rendimiento de grano, días a floración masculina y asincronía floral. Estas modificaciones se asociaron directamente con el efecto de la localidad, y el efecto del genotipo, más que al efecto de la selección. La interacción Gen x Fam fue significativa (P≤0.05) solo para la variable rendimiento de grano. Esta interacción indicó que algunas familias respondieron de manera diferente a la selección debido a su propia constitución genética. El contenido de carotenoides en las diferentes familias varió de 1.97 a 8.49 mg kg-1, entre esta diversidad, F5C-M, F16TN-M, F19T-M y F24R presentaron el mayor contenido. Al analizar el efecto de la selección, se encontraron diferencias entre las familias; para la Luteína y Zeaxantina, las modificaciones fueron desde -0.23 hasta 1.1 mg kg-1, y de -0.28 a 1.46 mg kg-1. En cuanto a β-criptoxantina, las modificaciones por la selección fueron más amplias que en Luteína y Zeaxantina, ya que los valores variaron de -1.63 hasta 3.2 mg kg-1; la F5C-M destacó por su contenido y su incremento en la concentración (8.49 mg kg-1). Los resultados mostraron que el contenido de carotenoides en los maíces nativos evaluados es bajo en relación con las necesidades básicas del ser humano; sin embargo, es posible incrementar la concentración mediante selección para color de grano"