Parámetros genéticos y desarrollo de radícula en maíces poliembrónicos

Abstract

"La raíz es un órgano esencial en el desarrollo y producción de los cultivos agrícolas. Por tiempo prolongado los fitomejoradores han enfocado su atención en las cualidades aéreas de las plantas y han ignorado el desarrollo del sistema radical; esto debido en parte a la dificultad de observar el desarrollo de la raíz bajo condiciones naturales. Por otro lado, el desarrollo de variedades de maíz de alto rendimiento es un proceso largo y costoso; esto hace que los fitomejoradores busquen o exploren métodos rápidos y accesibles que involucren el comportamiento de genotipos durante etapas tempranas de desarrollo, los cuales ayuden a predecir el establecimiento y producción de híbridos sobresalientes. En concordancia con lo anterior, este trabajo de investigación propone el estudio de nueve genotipos de maíz evaluados en tres diferentes etapas de desarrollo: el primero corresponde a un estudio histológico de radícula de tres días post-germinación; el segundo aborda características de plántula a los 21 días de edad bajo condiciones de invernadero; y el tercero califica el comportamiento productivo de estos genotipos en estado adulto, en dos localidades de prueba. Los nueve genotipos utilizados se describen como sigue: tres poblaciones de maíz con características especiales i.e. dos de ellas poseen alta frecuencia poliembriónica (PE), denominadas NAP o C (normal de alta poliembrionía) y BAP o D (braquítica de alta poliembrionía), ambas generadas en el Instituto Mexicano del Maíz “Dr. Mario E. Castro Gil” (IMM) en Saltillo, Coah. México; la tercera población, exótica a las dos primeras, abiertamente No-PE, denominada Tuxpeño (E), muestra otorgada por CIMMYT, y que cuenta entre sus principales características el alto contenido de aceite en grano; los otros seis genotipos se refieren a las cruzas directas y recíprocas entre las tres poblaciones, generadas de acuerdo al método I de los diseños dialélicos de Griffing (1956). La aplicación de éste, permitió estimar parámetros genéticos como aptitud combinatoria general y específica, efectos recíprocos y heterosis. El desarrollo del primer experimento permitió observar la aparición de radícula en todos los genotipos; esto permitió también documentar la presencia de radículas individuales y múltiples por semilla en las poblaciones PE y los genotipos híbridos generados al cruzarse entre ellas. La frecuencia PE y de radículas múltiples se presentó en el orden de 60 % y 14% respectivamente; mas esta característica se perdió por completo en híbridos F1 con Tuxpeño, viii manifestándose de este modo la PE como un carácter recesivo. Las variables relativas al estudio histológico longitudinal (número de primordios de radícula y longitud de células corticales) y transversal (número de capas del córtex), se vieron favorecidas por la hibridación entre genotipos PE y E. En específico, los mejores genotipos en estas variables fueron los híbridos D x E y C x E, en tanto, para el número de metaxilemas, la combinación C x D resultó ser la más sobresaliente. En este estudio, se logró documentar al menos tres diferentes versiones en la formación de radículas múltiples individualizadas o con cierto grado de fusión exclusivos de genotipos PE. En el estudio de plántula de 21 días de edad, se validó el fenómeno de radículas múltiples influido por la poliembrionía (PE), observándose en proporciones de 7 a 18%; mientras que la frecuencia de la PE se presentó en el orden de 62%. Adicional a esto, se corroboró que la PE se comporta como carácter recesivo en F1. A la edad señalada, los genotipos alcanzaron diferente estado de desarrollo (V3 y V4); la mayoría de las variables estudiadas mostraron que las hibridaciones de PE con Tuxpeño resultaron ser las más eficientes. La producción de materia seca radical solo representó el 60% del aporte total de la parte aérea de los genotipos en general; por tal motivo la condición de dos radículas y número de tallos presentes por plántula en maíces PE, no confirió ventaja aparente en esta etapa de desarrollo. El estudio de comportamiento productivo en plantas adultas permitió establecer que los genotipos No-PE mostraron mejor comportamiento agronómico, por arriba de los PE en las dos localidades de evaluación; estas características se vieron reflejadas en precocidad, menor acame de raíz y, por ix ende, mayor rendimiento de mazorca. Los genotipos de mejor respuesta en esta etapa de evaluación fueron C x E y D x E. La estimación de parámetros genéticos en las tres etapas de estudio permiten señalar que los efectos genéticos aditivos se presentaron sólo en la variable longitud de células corticales LCC (primer estudio), número de hojas NH (en segundo estudio), y para todas las variables agronómicas (ensayo de producción); en tanto, los efectos recíprocos se presentaron en número de células corticales NCC, número de metaxilemas (NMX), peso seco de raíz (PSR) y peso seco de parte aérea (PSPA). La población E resultó el mejor genotipo para heredar características en etapa de plántula y características agronómicas por sus valores de ACG. Los híbridos con los mayores estimados de ACE fueron C x E y D x E, mismos que presentaron los mejores estimados de heterosis en la mayoría de las características estudiadas en las tres etapas de evaluación. La correlación de caracteres estudiados en las tres etapas de desarrollo mostró una asociación inconsistente entre variables; sin embargo, se registró correlación positivas y negativa baja pero significativa en plántula de 21 días en cuanto a número de hojas (NH) con todas las variables agronómicas. Esto indica que un buen establecimiento de plántula pudiera tener una influencia determinante en el desarrollo del cultivo, rendimiento incluido. Los genotipos C x E y D x E presentaron el mejor comportamiento a través de las tres etapas de evaluación."