Comparación de germinación y vigor de semillas de maíces poliembriónicos

Abstract

El cultivo de maíz (Zea mays L.) es de importancia mundial ya que se utiliza de diversas maneras en la alimentación humana y animal, así como en la elaboración de productos industriales de aplicación diversa. México es uno de los países donde mayormente se consume este cereal, ya que es uno de los alimentos de la canasta básica de la población mexicana, y es utilizado para la generación de productos derivados como aceites, granos para pozole, palomitas, tamales, elotes, cereales, harina, azúcar o glucosa, entre otros. Por la importancia del maíz en México, es este uno de los países con mayor demanda en producción, aunque a la fecha no ha podido ser autosuficiente, ya que en el ciclo 2016-2017 la importación de maíz para México alcanzó los 14 millones de toneladas, procedentes principalmente de los Estados Unidos, que significaron 2 mil 385 mdd, de acuerdo con datos del Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). Las importaciones son mayormente en maíz amarillo (13 millones t) destinado en su mayor volumen a la producción de alimentos balanceados para la ganadería. En cuanto al maíz blanco, el país tiene autosuficiencia, ya que, en el periodo señalado, importó 1 millón t, y exportó 1.5 millones t. En la agricultura en los últimos años ha revolucionado en la generación de técnicas alternas para lograr tener mayor producción de cultivos en menos espacio, con la ayuda del mejoramiento genético aprovechando las modificaciones fisiológicas y/o anatómicas naturales o de adaptación de algunas especies, logrando aportaciones en la generación de nuevos materiales adaptables a los cambios drásticos del clima y que facilitan tener mayor densidad de población en plantas con menor densidad de siembra. Por ejemplo, la poliembrionía en maíz (denominada de aquí en adelante como "PEm") es una característica natural que puede aprovecharse como una vía adicional en el diseño de variedades de aplicación especial. Este fenómeno es de interés agronómico y económico por el aumento de la producción y competitividad, las ventajas que ofrece son favorables, aportar mayor potencial de rendimiento, incremento del valor nutrimental del grano, aumento de la calidad y cantidad de aceites almacenados causados por la presencia de dos o más embriones por semilla. (Sánchez, 2017). Resultando en el aumento en el número de plantas y mazorcas. Otros beneficios, son de bajo costo de producción, por mismo número de semillas y mayor población de plantas por área de producción. Sin duda este fenómeno ayudaría bastante con la demanda nacional e internacional. Sin embargo, no solo es importante contar con variedades que concentren características sobresalientes, sino que se cuente con suministro suficiente y oportuno de semilla para la producción de estos materiales. Uno de los valores agronómicos relevantes en la producción y suministro de semillas para siembra es la calidad, concepto conocido como el grado de excelencia de una semilla para lograr establecerse, desarrollarse y producir fruto con valores altos de rendimiento; esta calidad se mide en cuatro parámetros dados por: la calidad genética, física, sanitaria y fisiológica. El último parámetro es de suma importancia para la comercialización de semillas, se determina en tres fases: 1) la viabilidad, evalúa características genéticas y de vigor desde la planta, durante la maduración de semilla, daños mecánicos y hasta almacenamiento de la misma; 2) la germinación, que es la capacidad de una semilla de generar plantas normales en condiciones óptimas de acuerdo con el tipo y especie, debido a que existen muchos factores que pueden afectar este parámetro. Por último, 3) el vigor de la semilla, el cual representa el comportamiento real de un cultivo por su desempeño en campo. El vigor, es la capacidad de la semilla de germinar y desarrollar una plántula normal, aun en condiciones adversas, el método aplicado permite medir la fuerza, la rapidez de desarrollo, resistencia al estrés ambiental (lluvias, sequía) y la capacidad de mantener la viabilidad hasta el almacenamiento (embrión vivo). Existen pruebas de laboratorio que determinan el vigor de un lote de semillas mediante condiciones artificiales como el envejecimiento acelerado (EA) que consiste en deteriorar de manera controlada la semilla de manera similar tal y como ocurre naturalmente; es la prueba de vigor más aplicada a semillas comerciales por su exposición a altas temperaturas y humedad, lo cual merma su capacidad germinativa, el crecimiento inicial de plántulas, la tolerancia a condiciones adversas. Estas manifestaciones adversas no ocurren uniformemente en semillas, aún en un mismo lote (González, 2014). Debido a que cada una de las semillas se comporta de manera diferente, respondiendo de forma diferencial a condiciones adversas. En Instituto Mexicano de Maíz "Dr. Mario Castro Gil" de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, consciente de ello, ha generado a través de su programa de mejoramiento genotipos de maíz que contienen y heredan el fenómeno de la poliembronía (Espinoza et al., 1998), con características sobresalientes en la calidad nutricional, alto contenido de lisina, triptófano y ácidos grasos (González et al., 2011) y rendimiento. Sin embargo, no se tiene suficiente información sobre la evaluación de la calidad de semillas, debido a las características fenotípicas y la fisiología propia de estos materiales poliembriónicos. Por ello, el presente estudio trata de determinar las características de calidad fisiológica de este tipo de materiales genéticos, a través de las diferentes pruebas de calidad recomendadas por la ISTA (2015)