Valoración genética para componentes nutricionales en un esquema de cruzamientos de maíz de grano blanco.

Abstract

Para establecer el mejor esquema de mejoramiento genético en la obtención de genotipos productivos de maíz de grano blanco con alto contenido nutrimental, destinados para su uso en la industria, la ganadería y/o en la alimentación humana, es necesario conocer el componente genético de los genotipos involucrados en los programas de mejora. Para identificar genotipos sobresalientes en términos de composición química del grano de maíz (Zea mys L.), se evaluó la aptitud combinatoria general (ACG) de los progenitores y específica (ACE) de las cruzas así como los efectos maternos (EfM) y recíprocos (EfR) mediante el Diseño I dialélico propuesto por Griffing (1956). El estudio incluyó tres grupos de cruzas simples de maíz formado cada uno a partir de cinco líneas endogámicas (S6 – S8). El primer grupo conformado por líneas del Grupo Riego, el segundo por líneas del Grupo Riego y Temporal, y el tercero por líneas del Grupo Altamente Endogámico (MAE). Con el grano de la F1 de las cruzas posibles y de los progenitores se realizó el análisis genético del contenido total de aceite, proteína, almidón, cenizas y ácido fítico. En los genotipos del Grupo Riego y Grupo MAE se encontró mayor variación para la ACE que para la ACG en cada uno de los componentes nutrimentales evaluados; la ACE y ACG representaron en promedio 53 % y 12 %, respectivamente en el grupo Riego y 10 % y 45 %, respectivamente, en el grupo MAE, de la variación existente entre las cruzas y líneas. En el Grupo Riego y Temporal el efecto de ACE fue mayor en aceite, cenizas y ácido fítico (40 %, 49 % y 43 %, respectivamente), y el efecto de ACG fue mayor en las variables proteína y almidón (32 % y 45 %, respectivamente). En el Grupo Riego sobresalieron los progenitores L3 y L2 por presentar valores positivos en cuatro de las cinco características evaluadas; en el Grupo Riego y Temporal la línea L7 expresó los valores más altos y significativos de efectos de ACG en el contenido de proteína, cenizas y ácido fítico; la línea L10 por su parte, sobresalió en los compuestos proteína, almidón y ácido fítico. En el Grupo MAE sobresalieron las líneas L12 en los componentes aceite, proteína y cenizas y L13 en proteína, cenizas y ácido fítico. Se encontró correlación significativa para el contenido de almidón y el rendimiento de grano, y el peso de grano, y la longitud de la mazorca, con valores positivos. Se encontró, además, una correlación negativa y significativa entre el contenido de aceite y el contenido de proteína en el grano; así como una correlación negativa pero no significativa entre el contenido de proteína y el contenido de almidón. Lo que indica que un programa de mejoramiento genético que incluya incremento en el contenido de aceite y proteína es poco recomendable, y deberán aplicarse diferentes esquemas de mejoramiento si se desea aprovechar alguna de las características bioquímicas del grano. Algunos genotipos evaluados pueden caracterizarse como de alto contenido en el grano principalmente de cenizas, aceite y almidón, en comparación a lo reportado en literatura. _______________ GENETIC VALORATION FOR NUTRITIONAL COMPONENTS IN A WHITE-KERNEL MAIZE CROSSING SCHEME. ABSTRACT: In order to establish a genetic improvement scheme to obtain productive white-kernel maize genotypes with a high nutrimental content, to be used in industry, cattle raising, and/or for human consumption, it is necessary to know the genetic makeup of the genotypes involved in the improvement programs. To identify outstanding genotypes, in terms of the chemical composition of the maize kernels (Zea mays L.), we evaluated the general combinatory aptitude (GCA) of the parents and the specific combinatory aptitude (SCA) of the crosses, as well as the maternal (MEf) and reciprocal (REf) effects through the diallelic Design I proposed by Griffing (1956). The study included three sets of simple maize crosses, each formed from five inbred lines (S6 – S8). The first set was made up by lines from the Irrigation Group, the second by lines from the Irrigation and Rainfed Group, and the third set by lines from the Highly Inbred Group (HIG). Using the kernels from F1 of the possible crosses and the parents, the genetic analysis of the total contents of oil, protein, starch, ash, and phytic acid was done. In the genotypes from the Irrigation Groups and the HIG Group, we found a higher variation for SCA than GCA in each of the evaluated nutrimental components; SCA and GCA represented a mean 53% and 12%, respectively in the Irrigation Group, and 10% and 45%, respectively in the HIG Group, of the variation existing between the crosses and lines. In the Irrigation and Rainfed Group, the effect of SCA was higher on oil, ash, and phytic acid (40%, 49%, and 43%, respectively), while the effect of GCA was higher on protein and starch (32% and 45%, respectively). In the Irrigation Group, the L3 and L2 parents stood out for having positive values in four of the five characteristics evaluated. In the Irrigation and Rainfed Group, line L7 showed the highest and most significant values of the effect from GCA on the contents of protein, ash, and phytic acid. Line L10, meanwhile, stood out in terms of protein, starch, and phytic acid. In the HIG Group, line L12 stood out with regard to oil, protein, and ash, while L13 did so in protein, ash, and phytic acid. There was a significant correlation for starch content and kernel yield, and kernel weight, and cob weight, with positive values. We also found a significant negative correlation between the oil content and the protein content in the kernels, as well as a non-significant negative correlation between the protein content and the starch content. This indicates that a genetic improvement program that includes an increase in the oil and protein contents is not recommended, making different improvement schemes necessary if we wish to make use certain biochemical characteristics of the kernels.