maíces de uso especial. evaluación del tiempo térmico a floración

MAÍCES DE USO ESPECIAL. EVALUACIÓN DEL TIEMPO TÉRMICO A FLORACIÓN
FEMENINA Y ANÁLISIS DE LA INTERACCIÓN GENOTIPO - AMBIENTE
Corcuera VR1-2; Kandus MV2; Almorza D3; Salerno JC2
1
Com. Inv. Científ. Pcia. Bs. As.;
de Cádiz, Cádiz-España.
[email protected]
2
Inst. Genética Ewald A. Favret-INTA C.C. 25 (1712) Castelar;
3
Universidad
Abstract
The goal of this work was to measure the heat requirements from emergence to silking of different
specialty or value - enhanced corn hybrids as well as identify highly stable genotypes for the trait
considered. Twenty-two hybrids characterized for producing waxy starch and/or high lysine kernels
were sown in the location of Castelar (province of Buenos Aires) during five running growing seasons (2009/10 to 2013/14). Stability analysis was performed by means of univariate methods=
a. Parametric approach (coefficient of variation CV%; environment variance S2xi) and b.
Nonparametric approach (statistics Si(3) and Si(6) proposed by Huehn,1990). The results obtained
point out that the genotypes termed HC52, HC57 and HC72 are precocious to silking (R1). Both
parametric and non-parametric statistics identified HC53, HC66, HC72, HC85 and HC106 as stable
in static or dynamic sense.
Palabras clave/Keywords
maíz ceroso; calidad proteica; tiempo térmico; estabilidad; no-paramétrico
waxy maize; protein quality; heat requirements; stability; non-parametric
Introducción
En los últimos años el mercado de maíces de uso especial crece a ritmo sostenido y
tiene cada vez mayor influencia en las economías regionales y a nivel global debido al
mayor beneficio que estos materiales proveen a la industria de la molienda.
La duración en días de las fases fenológicas de un cultivo varía entre ambientes en
razón de cambios en la humedad relativa, temperatura del aire y del suelo, radiación
solar y fotoperiodo. La temperatura es el principal factor entre los mencionados que
afecta la tasa de desarrollo del maíz (Brown & Bootsma, 1993; Hou et al., 2014).
El efecto de la temperatura sobre la tasa de desarrollo puede describirse utilizando el
concepto de tiempo térmico como por ejemplo los grados de crecimiento-día (GDD)
(Wang, 1960). Los índices térmicos predicen y describen la tasa de desarrollo con mayor
precisión que el tiempo en días. Los índices existentes proveen estimaciones confiables
del tiempo térmico requerido para el desarrollo vegetativo (nacimiento – R1), aunque
arrojan resultados variables para el subperiodo R1-madurez según localidad y años (Plett,
1992; Bartholomew & Williams, 2005).
La utilización de estos índices facilita la identificación precisa de las mejores épocas
de siembra, permite planear eficazmente las actividades agrícolas y además favorece la
evaluación y selección de los materiales en programas de mejora genética.
Los objetivos de este trabajo han sido= 1. Calcular el tiempo térmico a floración
femenina y 2. Identificar a los genotipos de comportamiento más estable para el carácter
fisiológico evaluado.
Materiales y métodos
Se utilizaron veintidós híbridos experimentales de maíz de uso especial
genéricamente denominados HC (Híbridos de Calidad). Estos materiales se caracterizan
por producir granos con almidón modificado (AM), almidón modificado y alta lisina (DR) o
alta lisina (CP) debido a la expresión de alelos nulos de los genes Waxy, Amyloseextender, Opaco-2 y su variante alélica Opaco-5.
Se condujo un ensayo multiambiental (MET) durante cinco años consecutivos
(2009/10 a 2013/14) en el Instituto de Genética Ewald A. Favret (CICVyA-INTA) ubicado
en la localidad de Castelar, provincia de Buenos Aires. La combinación de localidad y
años definió los ambientes de evaluación (C1, C2,...C5). Se utilizó un diseño de bloques
completamente aleatorizados con 3 repeticiones. La unidad experimental fue una
microparcela de 2,5 m de longitud debido a la naturaleza uniforme de las cruzas simples.
La densidad de plantas a la cosecha fue de 83.000 plantas/hectárea. Se evaluó la
longitud del ciclo entre nacimiento y floración femenina (R1) en= 1. Número de días y 2.
Tiempo térmico en grados Celsius, calculado mediante el Método Residual modificado
(TT10/30) propuesto por Gilmore & Rogers en 1958. La estabilidad de los materiales
ensayados se calculó mediante estadísticos univariados= a. Paramétricos [coeficiente
de variabilidad CVi (Francis & Kannenberg, 1978), varianza ambiental S2xi (Roemer,
1917; Mulder et al., 2007)] y b. No- paramétricos [Si(3) y Si(6) propuestos por Huehn
(1990a, 1990b)].
Resultados y discusión
Los materiales evaluados alcanzaron la fase de floración femenina (R1) al acumular un
tiempo térmico de 690–770,9 °C durante 56,8 a 63,3 días en promedio desde el
nacimiento (Tabla 1 y Figura 1). El ANAVA reveló diferencias altamente significativas entre
híbridos (F21:84= 4,64; p ≤ 0,01) y entre ambientes (F21:84= 11,08; p ≤ 0,01). Por lo tanto,
estos híbridos HC pueden incluirse dentro de las clases FAO 300-400 y FAO 500 (ciclos
precoces e intermedios respectivamente). El grado de asociación entre el número de días y
el tiempo térmico del subperiodo nacimiento-R1 calculado mediante el coeficiente de
correlación de Pearson resultó altamente significativo (rdías-GDD= 0,86; T= 7,53; p≤ 1,0). La
ecuación de regresión que permite estimar el número de días a floración femenina en
función del tiempo térmico (GDD) es y= 8,25 + 0,07x. Los resultados alcanzados muestran
semejanza con otros publicados anteriormente (Corcuera et al., 2002; Corcuera, 2013).
Durante décadas los biometristas y fitogenetistas estudiaron la estabilidad fenotípica y
desarrollaron diferentes métodos de medición. Sin embargo, aún no se alcanzó un
consenso generalizado sobre el mejor modo de definir a la estabilidad ni tampoco sobre el
método más apropiado para medirla. Los métodos paramétricos permiten delinear medidas
poblacionales que esbozan la distribución subyacente en el juego de datos (Steel & Torrie,
1980). Cuando se utiliza el concepto de varianza ambiental (S2xi), el genotipo deseable es
aquel que no reacciona frente a condiciones cambiantes del ambiente (estabilidad tipo I).
Francis & Kannenberg (1978) emplearon el coeficiente de variabilidad (CV%) para describir
la estabilidad de los genotipos también en sentido estático (tipo I). Estos estadígrafos son
útiles para evaluar la estabilidad genotípica de caracteres que deben ser mantenidos a
cualquier costo en diferentes mega-ambientes.
En la Tabla 1 se incluyen los valores de S2xi, CV% y su respectiva clasificación por
rangos para el tiempo térmico a R1 de los genotipos ensayados en el MET. El reducido valor
de S2xi y CV% hallado para los genotipos HC50, HC53, HC57, HC66, HC71, HC72, HC85 y
HC106 indica que se comportan de modo casi constante en los distintos ambientes por lo
que resultan los más estables según esta perspectiva de análisis. En cambio, HC49, HC52
y HC80 manifestaron desvíos a partir del nivel esperado para el carácter o sea que no se
comportaron establemente.
En la Figura 2, según la aproximación gráfica propuesta por Francis y Kannenberg
(1978), se contrasta el valor promedio de tiempo térmico a R1 contra el coeficiente de
variación medio calculado para cada genotipo. Esto permite evaluar conjuntamente el
comportamiento y estabilidad biológica de grupos de materiales más que el de genotipos
aislados. Debido a que el valor medio de la variable TT10/30 de los híbridos HC57 y HC72 es
inferior a la media del ensayo y que su CV medio es ≥ 1,0% y ≤ 1,4% se ubican en el
cuadrante IV de la Figura 2. Estos híbridos precoces (FAO 300-400) son los más estables
de la serie estudiada junto a los genotipos HC50, HC53, HC66, HC71 y HC85 (ciclo
intermedio, FAO 500) ubicados en el cuadrante I. En cambio, los híbridos de ciclo
intermedio HC35, HC49, HC67 y HC80 así como el precoz HC52, todos ellos ubicados en el
tercer cuadrante expresan mayor variación para el carácter de interés resultando inferior
su nivel de estabilidad en sentido estático.
Los métodos no-paramétricos o de libre distribución no hacen suposiciones estrictas
acerca de la distribución de datos. En particular, los estadísticos desarrollados por Huehn
(1990a) y Nassar & Huen (1987) fueron utilizados ampliamente para determinar la
estabilidad genotípica. Huehn (1990a, 1990b) propuso los estadísticos Si(3) y Si(6) para
evaluar conjuntamente el comportamiento y la estabilidad genotípica. Siguiendo las
recomendaciones de Becker & Leon (1988) y Karimizadeh et al. (2012) se calcularon los
estadísticos de Huehn en base a los valores Xij originales sin corregir por efectos
genotípicos para poder evaluar la estabilidad en sentido dinámico o agronómico. Ambos
estadísticos identificaron a los genotipos HC35, HC53, HC58, HC59, HC72 y HC85 como los
más estables. Además, Si(3) identificó a HC52 y Si(6) a HC66 y HC106 como materiales de
comportamiento estable. Se empleó el coeficiente de rangos de Spearman (rs) para
comparar los rangos de estabilidad atribuidos a cada genotipo mediante estos estadísticos
no - paramétricos. Los resultados indican una asociación altamente significativa entre Si(3) y
Si(6) (rs= 0,69; p ≤ 0,01;valor crítico= 0,65).
Conclusiones
El análisis de los resultados alcanzados en el MET permite afirmar que los híbridos
HC52, HC57 y HC72 se comportan como precoces a floración femenina (R1). El análisis
de estabilidad realizado a través de la utilización de estadísticos paramétricos y noparamétricos permitió identificar a los genotipos HC53, HC66, HC72, HC85 y HC106
como de comportamiento estable en sentido estático o dinámico.
Tabla 1. Valor medio del ciclo en días y tiempo térmico del subperiodo nacimiento-R1 y parámetros
de estabilidad para veintidós híbridos de maíz evaluados en cinco ambientes.
Figura 1. Representación gráfica de los valores medios calculados para los caracteres fisiológicos
estudiados en veintidós híbridos de maíz de uso especial.
Figura 2. Tiempo térmico del subperiodo nacimiento- R1 versus CV% de los híbridos HC evaluados
en Castelar entre 2009/10 y 2013/14.
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