Diversidad genética, potencial agronómico y de calidad en maíces pigmentados de Valles Altos de México

Abstract

México cuenta con una gran diversidad genética de maíz que es manejada y conservada por pequeños productores que cultivan tradicionalmente un mosaico de variantes, entré estas se encuentran maíces con granos de color azul y rojo, a los que se les han conferido características nutracéuticas por su contenido de antocianinas y calidad de proteína, además de su sabor. Las estrategias de conservación y aprovechamiento in situ de la diversidad genética del maíz requieren valorar tanto la diversidad como al potencial para incrementar la producción y calidad bajo el esquema de la agricultura tradicional, como punto de referencia. Se consideró estudiar la diversidad genética particularizando en las variantes de maíz nativo con granos de color azul y rojo de los Valles Altos del Centro-Sur de México, con base en caracteres morfo-agronómicos. Durante 2009 se colectaron 108 poblaciones de maíz azul y 61 de maíz rojo del Sureste del Estado de México, la Mixteca Oaxaqueña, la Montaña de Guerrero, Centro-Sur de Hidalgo, entre otros. Se establecieron dos experimentos uno con las poblaciones de maíz azul y otro con las de color rojo en tres ambientes, y se registraron 28 caracteres para valorar la diversidad entre poblaciones, el potencial agronómico y la calidad de proteína. Se realizaron análisis de varianza, multivariados de componentes principales y conglomerados, los cuales indican que las poblaciones de maíces azules y rojos que se estudiaron, pueden agruparse, en primera instancia, en variantes de las razas: Chalqueño, Cónico, Mixteco y Ancho, con influencia de otras como Pepitilla, Celaya, Bolita, Tabloncillo y Arrocillo, integrándose en complejos raciales por áreas geográficas. Para rendimiento de grano existió fuerte interacción genotipo x ambiente. Las poblaciones Mixteco azules obtuvieron los mejores rendimientos en promedio con 3608 kg ha-1, para el caso de las poblaciones de grano color rojo, fueron los Chalqueño-Celaya con 4193 kg ha-1. Las poblaciones 91 (azul) y 45 (rojo) del grupo Mixteco y Chalqueño-Celaya fueron las que mayor rendimiento obtuvieron con 8213 y 6614 kg ha-1, respectivamente. Las poblaciones Chalqueño azules tuvieron en promedio mayor contenido de triptófano con 0.068 % y las de rojo en los grupos Chalqueño, Cónico y Mixteco resultaron con mayor contenido de lisina 0.349, 0.352 y 0.346 %, respectivamente. Se identificó a las poblaciones 13, 40, 58, 70 y 76, como maíces con alta calidad proteica, con valores superiores de triptófano a 0.078 % y lisina a 0.402 %. En las poblaciones estudiadas existe una gran diversidad genética representada en variantes de color de grano azul y rojo, de manera homóloga a la clasificación racial que se conoce para las poblaciones de grano blanco o amarillo, a su vez, éstas cuentan con un alto potencial de rendimiento de grano y calidad de proteína; esta última se debe a varios genes que la determinan y que se encuentran en la diversidad del maíz en sus diferentes alelos. Todo esto y más se puede trabajar en mejoramiento genético participativo y con ello mejorar la alimentación y situación económica de agricultores tradicionales de México. _______________ GENETIC DIVERSITY, AGRONOMIC POTENTIAL AND OF QUALITY IN PIGMENTED MAIZE OF MEXICO’S HIGH VALLEYS . ABSTRACT: Mexico has a high genetic diversity of maize that is managed and maintained by smallholders who grow traditionally a mosaic of variants between these are maize with blue and red grains, which conferred on them by their content nutraceutical characteristics anthocyanins and quality of protein, besides its flavor. Conservation strategies and use in situ of maize genetic diversity require assessing both the diversity and the potential to increase production and quality under the scheme of traditional agriculture as a reference point. This study was considered particularizing genetic diversity in native maize variants with blue and red grains of the Central-Southern high valleys of Mexico, based on morpho-agronomic characters. In 2009, 108 blue maize populations and 61 red maize populations were collected from Southeast State of Mexico, high Mixteca region of Oaxaca, La Montaña region in Eastern of Guerrero, South Central of Hidalgo, among others. Two replicated field experiments (one for each set of grain color) were carried out in three locations, and 28 morph-agronomic traits recorded, in order to assess diversity among populations, agronomic potential and quality of protein. Analysis of variance were performed, and multivariate principal component conglomerates which indicate that populations of blue and red maize studied, can be first of all grouped as variants of races; Chalqueño, Cónico, Mixteco and Ancho, with influence of others like Pepitilla, Celaya, Bolita, Tabloncillo and Arrocillo; integrating racial complexes by geographic regions. For grain yield existed strong genotype x environment interaction. Blue Mixteco populations obtained the best yields on average 3608 kg ha-1, for the case of red grain stocks were the Chalqueño-Celaya with 4193 kg ha-1. Populations 91 (blue) and 45 (red) Mixteco and Chalqueño-Celaya groups were the higher yield obtained with 8213 and 6614 kg ha-1, respectively. Blue Chalqueño populations have on average higher content of 0.068 % tryptophan and red groups in Chalqueño, Cónico and Mixteco were more lysine 0.349, 0.352 and 0.346 % respectively. Populations were identified 13, 40, 58, 70 and 76, with higher values of tryptophan and lysine 0.078 % 0.402 % considered high quality protein maize. Experimental evidences show the existence of an important genetic diversity of native blue and red maize which are managed and maintained by farmers in the studied regions, in homologous fashion as has been described for white or yellow maize populations, these have a high yield potential and quality of grain protein, the latter is due to several genes that determine and found in maize diversity in different alleles. All this and more can work on participatory breeding and thereby improve the economic situation of food and traditional farmers in Mexico.