Patrón de herencia para la poliembrionía en dos poblaciones experimentales de maíz

Abstract

"Este trabajo de investigación plantea un patrón de herencia para la poliembrionía (PE) observada en dos poblaciones experimentales de maíz (Zea mays L.); se propone que la acción de dos loci con dominancia completa, epistáticos uno sobre el otro cuando presentan alelos dominantes, controlan la

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expresión de planta normal por semilla, mientras que la condición doble recesivo permite la expresión de la PE. El análisis genético incluyó evaluación de filiales F1, F2 y RC1; para ello, dos poblaciones poliembriónicas, IMM UAAAN-BAP (en breve, D), e IMM-UAAAN-NAP (C) fueron cruzadas con ocho materiales, seis comerciales, un híbrido simple experimental (Exp 1) y una población de alto contenido de aceite (HOC), proveniente de CIMMYT (Exp 2), lo cual permitió constituir 16 grupos F1 (ciclo O-I, 2007/08, en Tepalcingo, Mor.); a partir de éstos, fueron generadas las respectivas 16 F2 (ciclo P-V, 2008, Buenavista, Coah.); también, cruzas de F1 hacia D y C (RC1) fueron generadas durante P-V, 2009, en Buenavista, Coah. Las variables de respuesta: frecuencia de emergencia (FE), frecuencia de plántulas anormales (FA) y frecuencia de poliembrionía (FPE); los tamaños de muestra en los diversos experimentos, estuvieron en el rango de 200 a 6000 semillas; la evaluación de los diversos grupos experimentales fue desarrollada bajo condiciones de invernadero y campo, con excepción de RC1 que se experimentó sólo bajo invernadero (plántulas de dos semanas de edad); el diseño experimental en todo caso fue de bloques completos al azar, con 4 y 5 repeticiones para campo e invernadero, respectivamente. La segregación PE en F2 se probó con la Ho: 15:1, (plantas PE, genotipos doble recesivos) y Ho: 12:4 para retrocruzas; la prueba de hipótesis fue con 2 X , 1 g.l.

Los resultados indicaron que la PE no se expresa a nivel de F1 pero reaparece en F2 y RC1 en proporciones de 3 a 7%, y de 13 a 22%

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respectivamente; estas proporciones son compatibles a las hipótesis bajo prueba, con la consideración de casos de penetrancia incompleta reducen la proporción esperada (de acuerdo a las hipótesis) en 10 a 50%, en función de la fuente de PE (polinizadores) de que se trate y del material exótico asociado; el carácter PE penetró completamente en F2 [comercial 2, 4, Exp 1, x C y D] y parcialmente en los grupos F2 [comercial 1, 3, 5, 6, Exp 2, x C y D], tanto en invernadero y campo. Las diferencias (P≤0.01) entre grupos en combinación con D y C para la FPE, evidencian la respuesta gradual y diferente en la expresión del carácter; la prueba de t permitió dilucidar que los resultados fueron consistentes, sea presentando la proporción esperada o reduciéndola en alguna medida (20 a 50%), independientemente del progenitor masculino en la cruza de origen (F1).

La penetrancia incompleta del carácter PE en las RC1 hacia D fue de manera generalizada, mientras que en las RC1 hacia C fue de manera gradual y diferente, ocasionando diferencias (P≤0.01) entre polinizadores; esto derivó en un comportamiento diferencial al comparar los promedios de ambas RC1, que tienen el mismo progenitor femenino en la cruza de origen (las F1). Las evidencias apoyan fuertemente la propuesta de que la PE es un carácter heredable, cualitativo, controlado por dos loci con interacción epistática del tipo 15:1.

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Adicionalmente a las pruebas de hipótesis para el patrón de herencia de la PE, se llevaron a cabo dos ensayos de rendimiento con la finalidad de obtener información preliminar sobre el comportamiento agronómico de las combinaciones germoplásmicas de fuentes exóticas (maíces comerciales y experimentales) en cruza con las poblaciones poliembriónicas (D y C), ya que en la línea de trabajo de estos temas, se pretende llevar a cabo la reconstitución genética de las poblaciones PE, agregando muestras de genes que contribuyan a potenciar atributos agronómicos. Para ello, Los grupos F1 y las poblaciones C y D fueron establecidas en las localidades: Buenavista, Coah., y Calvillo, Ags., ciclo P-V 2008. El diseño experimental fue en bloques completos al azar con 2 y 3 repeticiones, respectivamente. Dado las buenas características resultantes (rendimiento de mazorca ha-1, días a floración, inserción de mazorca, y porcentaje de germinación) los datos sugieren realizar la reconstitución de C a partir de segregantes F2 que exhiban el carácter PE en las combinaciones con Com 1, 3, 6, y Exp 2; mientras que D puede favorecerse con Com 1, 2, 4, 5."