Caracterización morfológica e interacción genotipo ambiente de 24 poblaciones pertenecientes a cuatro razas de maíz del Estado de Puebla

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es considerado el cultivo más importante en México por su contribución a nivel alimentario e industrial, por esta razón es importante estudiar la diversidad local presente en las áreas rurales del país, la que es conservada y manejada en su lugar de origen. El Proyecto Maestro de Maíces Mexicanos a partir de 2008 inició la colecta de razas y criollos de maíz en el estado de Puebla y que conserva en el Banco Nacional de Germoplasma de los Productores de Maíz de México con sede en la UAAAN, por lo que se realizó el siguiente trabajo con los siguientes objetivos 1) Caracterizar 24 poblaciones de maíz cultivadas in situ en base a caracteres de mazorca y grano; 2) Evaluar el comportamiento agronómico de las poblaciones en dos ambientes contrastantes (in situ y ex situ); 3) Determinar la interacción genotipo-ambiente para rendimiento de mazorca en las poblaciones evaluadas en los dos ambientes. Las poblaciones fueron establecidas durante el ciclo P-V del 2009 en nueve municipios de la región centro-oriente de Puebla en parcelas de conservación in situ, en colaboración con los custodios de cuatro razas de maíz (Cónico, Chalqueño, Elotes Cónicos y Cacahuacintle) y una Mezcla Varietal representadas en 24 poblaciones y en San Nicolás Buenos Aires se estableció un ensayo de rendimiento (ex situ) bajo condiciones de riego, densidad de siembra y fertilización uniforme. Durante la cosecha en cada parcela de conservación in situ se seleccionaron plantas de maíz con competencia completa, de las cuales se tomaron 20 mazorcas para realizar la caracterización, además se efectúo la evaluación del comportamiento agronómico de las poblaciones en los dos ambientes. Se estudiaron cuatro caracteres cualitativos, 16 caracteres cuantitativos de mazorca y grano y 12 variables agronómicas. Para la analizar los datos obtenidos de la caracterización se efectuó un análisis de conglomerados y componentes principales, en la evaluación del rendimiento de mazorca y grano se utilizó un análisis de varianza y en la evaluación de la interacción genotipo-ambiente se efectúo el análisis Biplot. De los resultados obtenidos en los caracteres cualitativos, se encontró diversidad en las poblaciones para el tipo de grano, forma de la superficie de grano y color de grano. En los caracteres cuantitativos sobresalió la población 7 (Chalqueño) por su longitud de mazorca y alto número de hileras por mazorca, la población 21 (Cacahuacintle) destacó por su alto volumen de 100 granos, y la población 24 (Mezcal Varietal) promedió valores altos en longitud de mazorca, número de hileras y peso de mazorca y grano al 10% de humedad. En las variables agronómicas evaluadas en los ambientes in situ y ex situ en el segundo ambiente se presentó una reducción de 20 días en la determinación de la floración masculina y femenina, además se obtuvo un incremento de 34.21% en el índice de prolificidad, resultando en un incremento en el rendimiento promedio de mazorca de 3.719 t ha-1, con respecto al rendimiento in situ. El análisis de conglomerados detectó una gran diversidad entre las poblaciones y permitió identificar siete grupos, de los cuales el G3 formado por las poblaciones 7 y 24 tuvo los más altos promedios para longitud de mazorca, número de hileras y peso de mazorca y grano al 10% de humedad. El G4 incluyó a las poblaciones de Cacahuacintle (21, 22 y 23) que por su tamaño de semilla obtuvo los más altos promedios para peso y volumen de 100 granos. En el G6 se ubicaron las poblaciones 5 y 6 (Cónico x Arrocillo), 8 y 9 (Chalqueño) que tuvieron un alto promedio en el número de granos por hilera. En el análisis de componentes principales con los tres primeros componentes se explicó el 81.4% de la variación total de los datos. En el primer componente las variables más importantes fueron las de grano: ancho y grosor de grano y volumen de 100 granos. En el segundo componente las variables con mayor influencia fueron las de mazorca: longitud y diámetro de mazorca y peso de mazorca al 10% de humedad. El análisis de varianza para rendimiento de mazorca y grano in situ detectó diferencias altamente significativas (P?0.01) entre poblaciones y se obtuvieron bajos coeficientes de variación con valores de 21.6 y 22.5%, respectivamente. En la prueba DMS (0.01) sobresalieron las poblaciones 5 y 18 (Elotes Cónicos) con rendimientos de mazorca de 10.501 y 8.910 ton ha-1; las cuales se localizaron en los municipios de Atzitzintla y Tlachichuca, respectivamente. En el análisis de varianza para rendimiento de mazorca ex situ no se detectaron diferencias entre poblaciones obteniéndose un coeficiente de variación de 22.6%, sin embargo, al efectuar la prueba DMS (0.05) se encontró que las poblaciones 7 y 24 fueron superiores en rendimientos con promedios de 14.212 y 11.862 ton ha-1 y se ubicaron en los municipios de San José Chiapa y Soltepec, respectivamente. El modelo Biplot explicó el 100% de la interacción genotipo-ambiente para el rendimiento de mazorca. De acuerdo a este modelo, la poblaciones 5 y 18 sobresalieron en el ambiente in situ, mientras que las poblaciones 7 y 24 lo hicieron en el ambiente ex situ, estas poblaciones fueron las más inestables con respecto al rendimiento. En contraste las poblaciones que presentaron un buen rendimiento de mazorca en los dos ambientes fueron la 9 (Chalqueño), 10 (Chalqueño x Elotes Cónicos) y 21 (Cacahuacintle) que se consideran como más estables, las cuales se localizan en los municipios de Soltepec, Atzitzintla y Chalchicomula de Sesma, respectivamente