Diversidad morfológica y genética de maíz cacahuacintle en una región de los valles altos de Puebla

Abstract

La raza de maíz Cacahuacintle cuenta con un área propicia para su cultivo en los valles altos del Estado de Puebla, México. Esta raza, en virtud de sus usos especiales, tiene un nicho de mercado favorable en comparación con el maíz de otras razas; sin embargo, existen pocos trabajos que aborden aspectos relacionados con su cultivo y diversidad. Con la finalidad de caracterizar la diversidad genética y la aptitud para preparar pozole de poblaciones criollas de maíz Cacahuacintle de los Valles Altos de Puebla se realizó un estudio utilizando variables morfológicas, polimorfismo de isoenzimas, y de caracteres físicos, químicos y variables tecnológicas asociadas con la calidad pozolera. El análisis de varianza arrojó diferencias altamente significativas entre poblaciones para 26 de las 28 variables en estudio, evidenciando la existencia de gran variabilidad morfológica entre las poblaciones. El análisis de agrupamiento permitió detectar tres grupos bien definidos, con 42 alelos encontrados en total y valores promedio de 2.2 alelos por locus, 68.5% de loci polimórficos, heterocigosidad esperada de 0.25, y valores GST de 80%. El grupo de poblaciones nativas presentó como alelos exclusivos a Adh1-6, Got2-2, Idh2-8 y Phi1-2 los cuales se reportan como alelos distintivos de maíces de Valles Altos y presentó 12% de alelos raros. En la evaluación de la calidad pozolera se observó predominantemente una forma de grano redondeada globosa en tamaño grande, mediano y pequeño. Los valores promedio de las variables físicas del grano en las poblaciones de maíz Cacahuacintle fueron: peso hectolítrico de 60.5 kg hL-1, peso de mil granos de 540.6 g y color de grano con 83.8% de reflectancia. En las variables tecnológicas el tiempo promedio de cocción para reventado de grano fue de 163.9 min, con un porcentaje de floreado de granos de 75.1 y volumen de expansión final de 109.5 cm3. Los menores tiempos de cocción para reventado de grano los presentaron las poblaciones CPue-00472, CPue-00476 y CPue-00477. El contenido de amilosa fue de 21.7% en promedio. La evaluación de viscosidad en harina mostró una temperatura promedio para inicio de formación de pasta de 67.0 °C y una viscosidad máxima promedio al final del ciclo de calentamiento de 3599 cP. _______________ GENERAL SUMMARY MORPHOLOGICAL AND GENETIC DIVERSITY OF CACAHUACINTLE MAIZE IN A REGION OF THE HIGHLANDS OF PUEBLA. ABSTRACT: The Cacahuacintle maize race has an area appropriate for its cultivation at the highlands of the state of Puebla, Mexico. This race, due to its special use, has a favorable market niche in comparison with other maize races; however, there are few studies on aspects related with its cultivation and diversity. The aim of this work was to characterize the genetic diversity and suitability of landrace populations of Cacahuacintle maize from high valleys of Puebla to prepare ‘pozole’, using morphological traits, polymorphism of isozymes, physical and chemical features and technological variables associated to ‘pozole’ quality. The analysis of variance showed highly significant differences among populations for 26 out of 28 traits, showing the existence of large morphological variability between populations. Cluster analysis allowed to detect three well-defined groups, with a total of 42 alleles found and average values of 2.2 alleles per locus, 68.5% of polymorphic loci, expected heterozygosity of 0.25 and GST values of 80%. The group of native populations showed Adh1-6, Got2-2, Idh2-8 and Phi1-2 as private alleles, which have been reported as distinctive alleles in maize from the highlands and presented 12% of rare alleles. In the evaluation of ‘pozole’ quality a round balloon-like shape of kernel was observed in three sizes, big, medium and small. The mean value of kernel physical traits in the Cacahuacintle maize populations were: hectoliter weight of 60.5 kg hL-1, weight of one-thousand kernels of 540.6 g and kernel color with 83.8% of reflectance. Regarding the technological variables, the average cooking time for kernel popping was of 163.9 min, with a percentage of popped kernels of 75.1 and final expansion volume of 109.5 cm3. The shortest cooking times for kernel popping were presented by CPue-00472, CPue-00476 and CPue-00477 populations. The amylase content was of 21.7% in average. The flour viscosity test showed a mean temperature of 67.0 °C for the beginning of paste formation and an average maximum viscosity at the end of the heating cycle of 3599 cP.