Producción de semilla, distancia a la fuente de polen y caracterización de líneas A y de cruzas AxB directas y recíprocas de sorgo

Abstract

La producción de sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] en la región de los Valles Altos Centrales de México (VACM) constituye una alternativa para la diversificación de los cultivos en esta zona. Los objetivos del presente estudio fueron: 1) Caracterizar morfológica y fenológicamente líneas A y cruzas directas y recíprocas AxB no isogénicas; 2) Evaluar la influencia de la distancia a la fuente de polen en el rendimiento de semilla híbrida según la proporción de surcos hembra:macho; 3) Identificar, mediante reconstrucción filogenética, las especies de hongos y bacterias aisladas de tejido foliar de líneas A y de cruzas directas y recíprocas AxB no isogénicas; y determinar la presencia de los genes de hipersensibilidad (HrcV) en las bacterias. La línea A1 fue la más tardía, con mayor periodo de la floración, mayor número de semillas por panoja y panojas más largas. La línea A2 presentó el mayor rendimiento de semilla híbrida, menor porte y menor diámetro de tallo. La línea A5 fue la más precoz, con mayor excersión, menor longitud y ancho de panoja y menor rendimiento de semilla híbrida. La línea A9 tuvo el menor período de floración y menor número de semillas, mayor porte y diámetro de tallo. La producción de polen de la línea R19 fue suficiente para polinizar a las plantas de los surcos hembra aún en proporciones de 16:2. En general, la respuesta agronómica de las cruzas directas y recíprocas fue similar, aunque el rendimiento de semilla híbrida de las cruzas fue mayor que el de las líneas. En los hongos se obtuvo un árbol filogenético; la especie F. thapsinum fue la más frecuente en todas las cruzas y líneas, y estuvo presente en limbos y vainas; F. circinatum, F. temperatum, F. equiseti, F. poae, Alternaria alternata, Epicoccum nigrum y Curvularia trifolii solo en limbos. Con las secuencias de bacterias se construyeron dos árboles, uno para Pseudomonas y otro para las demás especies. La especie más frecuente fue Pseudomonas sp., en limbos, brotes laterales y limbos ondulados. Se identificó una posible nueva especie de Pseudomonas. Se detectó el gen HrcV en once aislamientos de sorgo. Ninguna de estas especies ha sido reportada en sorgo en la región de VACM por lo que se recomienda evaluar su potencial patogénico en el programa de mejoramiento genético de sorgo tolerante al frío. _______________ SEED PRODUCTION, DISTANCE TO THE SOURCE OF POLLEN AND CHARACTERIZATION OF A_LINES AND AxB DIRECT AND RECIPROCAL CROSSES OF SORGHUM. ABSTRACT: Grain sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] production in the Mexican Highlands is an alternative for the diversification of crops in this area. The objectives of the present study were: 1) To characterize A_lines and direct and reciprocal non-isogenic AxB crosses for morphological and phenological traits; 2) To evaluate the effect of the distance to the pollen source on hybrid seed yield according to the proportion of female:male rows; 3) To identify, through phylogenetic reconstruction, fungal and bacterial species isolated from leaf tissue of A_lines and direct and reciprocal non-isogenic AxB crosses; as well as to determine the presence of hypersensitivity genes (HrcV) in bacteria. Line A1 was a late flowering line, with the longest period of flowering, the greatest number of seeds per panicle and longest panicle length. Line A2 produced the highest hybrid seed yield, with small plant height and reduced stem diameter. The A5 line was an early flowering line, with long exertion, panicles were small and narrow and its hybrid seed yield was low. Line A9 had the shortest flowering period and the lowest number of seeds, largest plant height and wide stem diameter. The pollen production of the R19 line was high enough to pollinate the female plants even in a 16:2 proportion of female:male rows. In general, the agronomic response of the direct and reciprocal crosses was similar, although hybrid seed yield of the crosses was greater than that of the lines. As for the fungi, only one phylogenetic tree was obtained; the species F. thapsinum was the most frequent in all the crosses and lines, and it was present in leaf blades and leaf sheaths; F. circinatum, F. temperatum, F. equiseti, F. poae, Alternaria alternata, Epicoccum nigrum and Curvularia trifolii were present only in leaf blades. Sequences of bacteria produce two trees; one was for Pseudomonas and the other for the other species. The most frequent species was Pseudomonas sp., in leaf blades, lateral shoots and in the undulations in the edges. A possible new species of a Pseudomonas was identified. The HrcV gene was detected in eleven sorghum isolates. None of these species has been reported in sorghum in the Mexican Highlands, so it is recommended to evaluate their pathogenic potential in the sorghum breeding program for cold tolerance.