Adaptación a clima templado de poblaciones exóticas de maíz mediante selección masal visual

Abstract

Independientemente de la eficiencia teórica de los métodos de mejoramiento, es la cantidad de variabilidad genética en las poblaciones la que determina el progreso genético obtenido por ciclo de selección; por ello, es de particular interés para todo programa de mejoramiento genético de maíz (Zea mays L.) incrementar la variabilidad genética de su germoplasma base, siendo para ello una vía la adaptación y uso de germoplasma exótico tropical o subtropical en las regiones de clima templado. En este trabajo se consideró la expresión del rendimiento de grano como indicador de la adaptación a clima templado, proponiéndose además que los genes de adaptación son dominantes sobre los de inadaptación. Así, durante los ciclos P-V 2011 y 2012, se evaluaron 48 poblaciones constituidas por 18 variedades progenitoras provenientes de distintas regiones climáticas, tanto en su versión original como en la seleccionada, y 30 de sus cruzas F1. Las 30 cruzas se obtuvieron como sigue: 12 resultaron del apareamiento entre una variedad local de la raza Chalqueño en sus versiones original y seleccionada, con tres variedades exóticas originales y adaptadas de las razas tropicales Tabloncillo, Tepecintle y Comiteco; cuatro cruzas resultaron del apareamiento entre el compuesto exótico tropical Tuxpeño Crema 1 original y adaptado con la variedad V520C original y adaptada; ocho cruzas resultaron de aparear la variedad de la raza Cónico Norteño original y adaptada con las variedades exóticas originales y adaptadas de las razas Nal-tel y Zapalote Chico. Finalmente, seis cruzas provinieron de cruzar la versión original y la mejorada (adaptada) de cada variedad exótica. Los caracteres estudiados fueron rendimiento (RTO), altura de planta (AP), y días a floración masculina (DFM); de manera adicional se consideraron algunos componentes del rendimiento, como peso de 100 granos (PCG), volumen de 100 granos (VCG), longitud de mazorca (LM), diámetro de mazorca (DM), número de hileras por mazorca (NHM), y número de granos por hilera (NGH). Se encontró que las poblaciones exóticas adaptadas superaron en RTO a sus respectivas versiones originales y que también fueron más precoces y más altas; es decir, el proceso de selección aumentó la frecuencia de genes favorables al rendimiento, y por ende aumentó también el grado de adaptación de las mismas. Las poblaciones que mostraron un mayor grado de adaptación fueron: Jalisco 63 (Tabloncillo), V520C (Tuxpeño), y Yucatán 7 (Nal-tel). El comportamiento de los cruzamientos y la mayoría de los contrastes ortogonales entre los promedios de rendimiento, permitieron evidenciar que las variedades exóticas adaptadas manifiestan su expresión genética de manera dominante cuando se cruzan con variedades exóticas originales o variedades locales en proceso de mejoramiento. Las cruzas de Cónico Norteño por Zapalote Chico, Chalqueño por Tepecintle, y Tuxpeño Crema 1 por V520C, manifestaron los valores más altos de heterosis (52, 32 y 28 %, en promedio), evidenciando posibles patrones heteróticos nuevos. _______________ ABSTRACT: Regardless of the theoretical efficiency of the breeding methods, it is the amount of genetic variability in the populations which determines the maximum genetic progress obtainable by selection; for this reason, it is of particular interest to any maize (Zea mays L.) breeding program to increase the genetic variability of its basic germplasm, mainly through the adaptation and use of tropical and/or subtropical exotic germplasm in regions of temperate climate. In this study, we considered the grain yield as an indicator of the adaptation to temperate climate, and it was also proposed that the genes for adaptation are dominant over the genes that cause inadaptation. Thus, in 2011 and 2012 we evaluated 48 different populations constituted by 18 progenitor varieties from different climatic regions, both in their original and improved versions, and 30 of their F1 crosses. The 30 crosses, were made as follows: 12 were generated from the mating among one variety of the local Chalqueño race (in its original and improved versions) and three original exotic varieties and three selected (adapted) exotic varieties of the tropical races Tabloncillo, Tepecintle and Comiteco; four crosses resulted from the mating between the exotic variety Tuxpeño Crema 1 (original and adapted) and the exotic variety V520C (original and adapted); eight more crosses were generated by crossing a variety of the Cónico Norteño race (original and adapted) with the original and adapted exotic varieties of the races Nal-Tel and Zapalote Chico; finally, six crosses resulted from the mating between the original and the selected (adapted) exotic varieties of each race. The traits evaluated were yield (RTO), plant height (AP), and days to male flowering (DFM). Additionally, some yield components were considered as follows: weight (PCG) and volume (VCG) of 100 kernels, ear length (LM), ear diameter (DM), number of rows per ear (NHM), and number of kernels per row (NGH). Results showed that the exotic adapted populations generally surpassed the RTO of their original versions and were also earlier and taller. This means that the selection process increased the frequency of alleles favorable to yield and this also increased the degree of adaptation of the populations. The populations that had the highest degree of adaptation were Jalisco 63 (Tabloncillo), V520C (Tuxpeño) and Yucatán 7 (Nal-tel). In general, the performance of the crosses and the orthogonal contrasts between their yield averages revealed that the adapted exotic varieties had a dominant genetic expression over that one of the original exotic varieties and local varieties without much improvement. Moreover, crosses between Cónico Norteño and Zapalote Chico, Chalqueño and Tepecintle, and Tuxpeño Crema 1 and V520C showed the highest values of heterosis (52%, 32%, and 28% average), evidencing new heterotic patterns.