article
Agronomic performance of maize (Zea mays L.) populations segregating the polyembryony mutant
Comportamiento agronómico de poblaciones de maíz (Zea mays L.) que segregan al mutante poliembrionía
Autor
Alcalá-Rico, Juan Samuel Guadalupe Jesús
Espinoza-Velázquez, José
López-Benítez, Alfonso
Borrego-Escalante, Fernando
Rodriguez-Herrera, Raul
Hernández-Martínez, Rosendo
Institución
Resumen
The maize polyembryony (PEm) is phenotypically expressed when the seed germinates
in two or more seedlings simultaneously, which in turn develops the capacity to overcome
the close competition among sisters and neighboring plants. Because of that, it is thought
that the inclusion of PEm in some new maize varieties can be useful looking for high yields
and corn grain quality as a response to the global food demand. This research is about the
PEm inheritance, the inclusion, recovery of polyembryony in segregating populations, and
exploring their performance capacity. The foundation populations were the progenies from
crosses among polyembryonic sources and inbred lines, producing several F1 groups, and
from each the proper F2, and G3 and G4 generations. The latter two were developed through
successive positive assortative matings (AM+). G3 populations were used to generate diallel
crossings, Griffing’s method 4, and part of them were evaluated in a performance assay, using
a complete block design with a split-split plot arrangement. Results supported a validation
of the inheritance model proposed for this sort of polyembryony, which states that the trait
is controlled by two independent loci, under epistatic interaction of the type "duplicate gene
action". Moreover, the arbitrarily handling of sexual reproduction in F2 plants and in G3 and
G4 generations through positive assortative matings (AM+) increased the PEm frequency
on an average up to 40 % in G4, departing from the 4.9 % in F2. Also, the performance assay
shown a yield potential of the trait. The PEm mutant might be useful in maize production. La poliembrionía de maíz (PEm) se expresa fenotípicamente cuando la semilla germina
en dos o más plántulas simultáneamente, lo que a su vez desarrolla la capacidad de
superar la competencia cercana entre hermanas y plantas vecinas. Por eso, se cree que la
inclusión de PEm en algunas variedades de maíz nuevas puede ser útil en busca de altos
rendimientos y calidad de grano de maíz como respuesta a la demanda global de alimentos.
Esta investigación trata sobre la herencia de PEm, la inclusión, la recuperación de la
poliembrionía en poblaciones segregantes y la exploración de su capacidad de rendimiento.
Las poblaciones de base fueron las progenies de cruzamientos entre fuentes poliembriónicas
y líneas puras, produciendo varios grupos F1, F2, G3 y G4 apropiados. Los dos últimos se
desarrollaron a través de apareamiento preferencial positivo (AM +). Las poblaciones G3
se utilizaron para generar cruzas dialélicas, método 4 de Griffing, y parte de ellas fueron
evaluadas en un ensayo de rendimiento, utilizando un diseño de bloques completos al azar
con arreglo en parcelas subdivididas. Los resultados respaldaron una validación del modelo
de herencia propuesto para este tipo de poliembrionía, en el cual se establece que el rasgo
está controlado por dos loci independientes, bajo una interacción epistática del tipo "acción
genética duplicada". Además, el manejo arbitrario de la reproducción sexual en plantas F2
y en generaciones G3 y G4 mediante apareamiento preferencial positivo (AM +) aumentó la
frecuencia de PEm en un promedio de hasta 40% en G4, partiendo del 4,9% en F2. Además,
el ensayo de rendimiento mostró potencial en los rasgos relacionados con el rendimiento. El
mutante PEm podría ser útil en la producción de maíz. Fil: Alcalá-Rico, Juan Samuel Guadalupe Jesús.
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (México) Fil: Espinoza-Velázquez, José.
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (México) Fil: López-Benítez, Alfonso.
Colegio de Postgraduados. Campus Puebla (México) Fil: Borrego-Escalante, Fernando.
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (México) Fil: Rodriguez-Herrera, Raul.
Universidad Autónoma de Coahuila (México) Fil: Hernández-Martínez, Rosendo.
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (México)