BOLTEC 25(2): 62-73. 1992 IDENTIFICACION DE LINEAS S1 DE MAIZ (Zea mays L.) TOLERANTES A LA PUDRICION DE LA MAZORCA, PARA LA FORMACION DE VARIEDADES SINTETICAS. COSTA RICA. 1988.1 Gonzalo Sánchez Kenneth Jiménez 2 RESUMEN ABSTRACT Identificación de líneas S de Identification of ear-rot tol- 1 maiz tolerantes a la pudrición de la erant S corn (Zea mays L.) lines for the1 mazorca, para la formación de varieda- production of synthetic varieties in des sintéticas. Costa Rica. Doscien- Costa Rica. Two hundred S lines from1 tas líneas S de la población de maiz RPM the RPM x Tuxpeño C-17 corn population 1 x Tuxpeño C17 y doscientas líneas de la and two hundred lines from the ear-rot población Diamantes 8043 tolerantes a tolerant Diamantes 8043 population la pudrición de la mazorca fueron were evaluated at two localities: The evaluadas en un diseño látice simple 20 Fabio Baudrit Experiment Station in x 20, en dos localidades: Estación Alajuela and Los Diamantes Experiment Experimental Fabio Baudrit, Alajuela y Station in Limon, Costa Rica. The Estación Experimental Los Diamantes, planting and harvesting dates, for each Guápiles. Las fechas de siembra y locality, were: June 14th and November cosecha fueron 14 de junio y 4 de 4th, July 21th and November 4th, noviembre; 21 de julio y 4 de noviembre, repectively. A simple lattice 20 x 20 para cada localidad respectivamente. experimental design was used. Corn ears affected by Diploidia maydis and Como resultado de esta investiga- Fusarium moniliforme were collected. ción se formaron dos variedades sinté- The inoculum was isolated and repro- ticas, una formada por las 7 mejores duced in the laboratory and, ten days líneas de la población RPM x Tuxpeño after blooming, it was inoculated to C17, la cual mostró un promedio de 4715 half of the plants of each row in both kg/ha y 5,5% de pudrición de mazorca. replications, by introducing the nee- La segunda variedad sintética corres- dle of a syringe into the stigmas. pondiente a la población Diamantes 8043 se formó con base en las 8 mejores Two synthetic varieties were de- líneas, los cuales mostraron un rendi- veloped from this trial, based on the miento promedio de 4840 kg/ha y una seven and eight best lines of the RPM pudrición de mazorca de 9,8%. Se x Tuxpeño C17 and Diamantes 8043 obtuvieron "diferenciales de selec- populations. They showed an average ción" altos para rendimiento y pudrición yield and ear rot percentage of 4715 kg/ de mazorca en las dos poblaciones ha and 5.5%, and 4840 kg/ha and 9.8%, 1 Parte de Tesis de Ing. Agr. presentada por el primer autor a la Escuela de Fitotecnia, Facultad de Agronomía, Universidad de Costa Rica. 2 Ing. Agr. Programa de Cereales. Estación Experimental Fabio Baudrit Moreno, Universidad de Costa Rica, Apartado 183, 4050 Alajuela, Costa Rica. SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 63 estudiadas, lo que permitió hacer la respectively. There were high "selec- selección de líneas tolerantes y pos- tion differentials" for yield and ear terior formación de las variedades rot for the two studied populations, sintéticas. Las mazorcas no inoculadas which allowed the selection of tol- mostraron porcentajes de pudrición erant lines and later on, to produce the synthetic varieties. The non-inocu- similar a las mazorcas inoculadas lo lated ears showed rot percentages que hace suponer que el inóculo natural similar to the inoculated ears, which existente fue suficiente para el desa- leads to suppose that the amount of rrollo y evaluación de la enfermedad. the naturally existing inoculum was enough for the development and evalu- ation of the disease. INTRODUCCION medades (Salas y Jiménez, 1983). La pudrición de mazorca en Costa Rica es un país de maíz puede ser nociva para la alta precipitación pluvial, don- salud humana, debido a la produc- de las costas del Pacífico Sur y ción de micotoxinas de algunos Zona Atlántica reciben una pre- hongos. Dichos patógenos pueden cipitación anual promedio que permanecer en residuos de cose- varía entre 3000 y 4000 mm. En cha o en la semilla, convirtién- dichas zonas se siembra más del dose así en fuente de inóculo 75% del maíz que se cultiva en primario, aunado a la alta ca- este país. pacidad de dispersión por la lluvia, viento, insectos y otros La pudrición de mazorca se agentes (American Phytophatho- ha atribuido a un complejo de logical Society 1980; Castaño enfermedades entre los cuales 1987; De León 1978). están: hongos del género Diplodia, Fusa-rium, Nigrospora, La selección recurrente para Aspergillus y Penicillium siendo mejoramiento de las plantas fue los dos primeros los de mayor sugerida por Hayes y Garber importancia debido a que pueden (1919), constituye un método afectar granos, hojas, raíces y apropiado para la selección de plántulas (Castaño, 1987). líneas y se fundamenta en la recombinación de líneas selec- Es importante mejorar los cionadas para rendimiento y maíces locales ya que, constitu- otras características agronómi- yen plantas bien adaptadas a micas en forma cíclica. Es de nuestras condiciones, por lo suma importancia la utilización general son cultivares de buen de endogamia en procesos de se- potencial de rendimiento y tole- lección, particularmente cuan- rantes a las principales enfer- do deseen mejorar caracteres 64 BOLETIN TECNICO ESTACION EXPERIMENTAL FABIO BAUDRIT M. de baja heredabilidad (Córdova riedades sintéticas de buena 1986, Hallauer y Miranda 1981, y cobertura y resistencia a Villena 1982), razón por la cual pudrición de tallo y mazorca. se utilizan líneas S en este 1 estudio. MATERIALES Y METODOS Los objetivos de la presen- te investigación fueron: Localización 1. Reducir o eliminar los pro- Los ensayos de rendimien- blemas de mala cobertura en un to se sembraron en dos ciclo avanzado de selección localidades: (a) Estación Expe- de la población RPM x Tuxpeño rimental Fabio Baudrit, loca- C17 (Resistencia a Pudrición lizada en la provincia de de Mazorca x Tuxpeño Ciclo 17) Alajuela, a 10 latitud norte y y en un grupo de líneas deri- 84 longitud este, con una altura vadas del cultivar Diamantes media de 843 msnm; (b) Estación 8043. Experimental Los Diamantes 2. Incrementar la frecuencia de localizada en Guápiles, Pococí, alelos favorables involucra- Provincia de Limón, a 10 13' la- dos en resistencia a pudrición titud norte y 84 46' longitud de tallo y mazorca, mediante oeste con una altura de 300 msnm. la selección y recombinación Los datos de precipitación y temperatura durante los meses de líneas superiores. del ciclo del cultivo para ambas 3. Identificar líneas superio- localidades se observan en el res para desarrollar dos va- Cuadro 1. Cuadro 1. Precipitación y temperatura promedio mensual para dos localidades durante el período de ejecución del experimento. Costa Rica. 1988. Alajuela 1/ Guápiles 2/ Meses Precipitación Temperatura Precipitación Temperatura. (mm) (ºC) (mm) (ºC) Junio 241,4 21,4 332,2 25,5 Julio 147,8 21,9 335,1 24,8 Agosto 301,0 21,0 453,0 25,1 Setiembre 568,2 20,8 271,7 25,2 Octubre 449,3 20,8 425,3 24,5 Noviembre 104,8 21,5 513,3 24,2 Total 1812,5 21,2 2334,5 24,9 Fuente: 1/ Estación Experimental Fabio Baudrit Moreno 2/ Estación Experimental Los Diamantes SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 65 Material genético Epocas de siembra y cosecha Como material experimental El experimento ubicado en de maíz se usaron 200 líneas S la localidad de Guápiles se 1 (primera autofecundación de una sembró el 21 de julio y se planta alógama) de la población cosechó el 4 de noviembre de RPM x Tuxpeño C17 y 200 líneas 1988. En la localidad de derivadas de la variedad Diaman- Alajuela la siembra y cosecha del tes 8043 (Población La Posta). experimento se realizó el 14 de junio y 4 de noviembre Metodología de mejoramiento respectivamente. El método usado fue "selec- Inoculación artificial ción recurrente de líneas S " en 1 el cual la unidad de selección Se colectaron mazorcas afec- fueron las líneas S . La media 1 tadas por Diplodia maydis y de la población de líneas S se 1 Fusarium moniliforme en las comparó con la media de la zonas donde se localizó la inves- población de líneas S evalua- 1 tigación, posteriormente se das. Se aplicó una presión de aisló e incrementó el inóculo selección del 20% (40 líneas) en el laboratorio de fitopato- para continuar con el proceso de logía del Ministerio de Agricul- mejoramiento y una presión de tura y Ganadería; 10 días des- selección de 2% (15 mejores pués de la floración se inoculó líneas) en cada grupo de líneas la mitad de cada surco de ambas de las dos poblaciones usadas repeticiones con una jeringa para formar así dos varieda- especialmente diseñada por el des sintéticas. Centro Internacional de Mejora- miento de Maiz y Trigo (CIMMYT). Diseño y parcela experimental Esta inoculación se hizo con una aguja introducida en los estig- Para la prueba de rendi- mas de la mazorca. miento de las líneas S se usó 1 un diseño experimental látice Variables a evaluar simple 20x20. La parcela experimental consistió de una Las variables a evaluar en hilera de 5 m de largo, espacia- este experimento se detallan a das a 0,75 m, y una distancia continuación: plantas estable- entre sitios de siembra de 0,20 cidas (%), días a floración m. Se sem-braron dos semillas femenina, altura de planta y por sitio y se raleó a una planta, mazorca (cm), enfermedades del 15 días después de la emergencia, follaje (escala de 1 a 5 donde 1= con lo cual se obtuvo una densi- libre de enfermedades y 5= ataque dad de población de 40.000 plan- severo), acame de raiz y tallo tas/ha. (%), cobertura de mazorca (esca- 66 BOLETIN TECNICO ESTACION EXPERIMENTAL FABIO BAUDRIT M. la de 1 a 5, donde 1= excelente, las líneas S seleccionadas en 1 las brácteas cubren bien la punta ambas poblaciones (RPM x Tuxpeño de la mazorca y 5= punta de la C17, y Diamantes 8043) para mazorca esta descubierta), plan- las localidades de Alajuela y tas cosechadas, número total de Guápiles se observan en los mazorcas, mazorcas podridas (%), Cuadros 2 y 3 respectivamente. aspecto de mazorca (escala de 1 Para la localidad de Alajuela, a 5, donde 1= deseable o excelen- la media de rendimiento de la te y 5 = mala), porcentaje de población RPM x C17 fue alta desgrane (%), rendimiento (kg/ (3660 kg/ha) comparado con la ha) y longitud de brácteas (cm). media de la población Diamantes 8043 (3075 kg/ha). Para la RESULTADOS localidad de Guápiles ambas medias fueron similares. Los El rendimiento y otras ca- valores de pudrición de ma- racterísticas agronómicas de zorca fueron altos en Alajuela Cuadro 2. Líneas S de maiz (Zea mays L.) seleccionadas en la Estación Experi- 1 mental Fabio Baudrit Moreno, Alajuela, Costa Rica. 1988. Número de Rendimiento Días a Mazorcas Aspecto Mazorca Longitud línea (kg/ha) Floración Podridas mazorca Descubierta mazorca (%) (%) (cm) Población RPM x TUXPE8O C-17 172 5237,8 66 9,72 3,0 15,00 5,90 167 5237,8 69 20,47 3,0 7,69 7,40 87 4107,9 71 19,20 3,5 8,00 6,75 114 4005,0 68 17,63 3,0 18,75 5,75 X 200 líneas 3659,8 68 37,12 3,5 7,05 6,31 Población Diamantes 8043 299 5166.0 73 28,85 2,8 11,54 4,05 400 4788,5 68 22,70 3,0 0,00 5,55 303 4728,4 72 15,52 3,0 0,00 7,05 363 3695,9 72 24,44 3,0 0,00 8,20 X 200 líneas 3075,1 75 47,84 4,0 1,00 6,97 RMS*/ 2156,6 — 38,20 — — 4,08 */ RMS: Rango Mínimo Significativo, Tukey 5% SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 67 Cuadro 3. Líneas S de maiz (Zea mays L.) seleccionadas en la Estación Experimental 1 Los Diamantes, Guápiles, Costa Rica. 1988. Número de Rendimiento Días a Mazorca Aspecto Mazorca Longitud de línea (kg/ha) Floración Podridas mazorca Descubierta mazorca (%) (%) (%) Población RPM x TUXPE8O C-17 121 6610,47 56 5,00 1,75 0,00 5,70 41 5560,47 59 20,00 2,50 0,00 4,90 57 5152,21 56 7,69 2,00 14,29 4,50 181 4720,93 59 18,20 2,25 0,00 5,60 59 4169,30 58 3,57 2,25 0,00 4,60 196 4066,05 56 3,57 2,25 0,00 3,40 199 4044,42 57 5,00 2,50 8,33 2,40 180 3725,00 61 3,57 2,50 0,00 4,60 X 200 líneas 3345,95 59 21,91 3,00 4,98 5,17 Población Diamantes 8043 302 6852,33 62 20,19 2,25 6,25 4,80 277 5396,51 61 7,70 3,50 0,00 6,80 280 5010,93 63 14,05 2,75 0,00 6,00 226 5004,07 62 16,35 2,50 15,38 8,10 224 4694,19 59 15,11 2,50 15,38 4,10 391 4241,81 60 3,85 2,25 0,00 3,90 232 4136,51 62 16,23 2,25 9,09 4,10 235 3745,12 62 19,23 2,75 0,00 4,60 X 200 líneas 3445,28 62 19,95 3,32 4,63 5,55 comparado con guápiles para am- selecionadas para formar la va- bas poblaciones de maiz. riedad sintética fueron de 4740 kg/ha y 5,5% respectivamente. En el Cuadro 4, se observa Para la población Diamantes 8043 el comportamiento agronómico dichos valores fueron de 4840 kg/ de las líneas con base en los ha y 9,8% (Figuras 1 y 2). resultados promedios de las dos localidades estudiadas. Para la localidad de Alajue- la, las líneas seleccionadas de El rendimiento y porcentaje las poblaciones RPM x Tuxpeño C17 de pudrición promedio de las y Diamantes 8043, para formar las siete mejores líneas de la pobla- variedades sintéticas, mostra- ción RPM x Tuxpeño C17 ron un diferencial de selección 68 BOLETIN TECNICO ESTACION EXPERIMENTAL FABIO BAUDRIT M. Cuadro 4. Líneas S de maiz (Zea mays L.) seleccionadas con base en dos 1 localidades. Alajuela-Guápiles, 1988. Número de Rendimiento Días a Mazorca Aspecto Mazorca Longitud de línea (kg/ha) Floración Podridas mazorca Descubierta mazorca 20 (%) (%) (cm) Población RPM x TUXPE8O C-17 189 4961,2 62 17,60 2,6 0,00 6,40 200 4638,7 63 24,70 2,6 0,00 4,20 51 4453,4 62 17,60 2,5 1,78 3,80 140 4045,9 64 18,00 2,6 6,50 3,80 43 3914,0 63 12,10 2,5 0,00 4,40 103 2553,4 65 11,30 2,7 0,00 6,50 X 200 Líneas 3492,6 64 29,50 3,0 6,00 5,72 Población Diamantes 8043 319 5688,9 67 7,90 2,5 0,00 3,20 230 5084,2 67 18,80 2,7 3,30 4,60 X 200 líneas 3271,5 69 33,97 3,0 5,48 6,27 para rendimiento de 127,0 y DISCUSION 149,4%, y 155,0 y 152,1% para pudrición de mazorca, respecti- Los rendimientos observados vamente (Cuadro 5). Para la para las líneas seleccionadas localidad de Guápiles, los dife- fueron altos, (comparados con el renciales de seleccion para di- rendimiento de variedades co- chas poblaciones fueron de 142,0 merciales) si se considera que y 141,8% para rendimiento y 159,5 son plantas que han tenido un y 125,0% para pudrición de mazor- proceso de endogamia lo cual ca (Cuadro 6). reduce su capacidad producti- va, siendo éstos ligeramente No se observó diferencias superiores en la población RPM significativas entre plantas x Tuxpeño C17. Lo anterior se inoculadas y no inoculadas. debe a que la población RPM x SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 69 Figura 1. Líneas S de maiz de la población RPM x Tuxpeño C-17 seleccionadas 1 para formar la variedad sintética. Figura 2. Líneas S de maiz dela población Diamantes 8043, selecionadas para 1 formar la variedad sintética. 70 BOLETIN TECNICO ESTACION EXPERIMENTAL FABIO BAUDRIT M. Cuadro 5.Diferenciales de selección y ganancia contenida para algunos caracte- res en las poblaciones RPM x Tuxpeño C-17 y Diamantes 8043. Estación Experimental Fabio Baudrit Moreno, Alajuela, Costa Rica. 1988. Caracteres Promedio 200 Promedio líneas Promedio 200 Promedio líneas líneas RPM x seleccionadas líneas Dia- seleccionadas Tuxpeño C-17 RPM x Tuxpe- mantes 8043 Diamantes 8043 ño C-17 Rendimiento (Kg/ha) 3.659,8 4.647,1 3.075,1 4.594,7 Dif. de selección*/ (%) 100,0 127,0 100,0 149,4 Altura de planta (cm) 199,1 209,6 224,3 222,4 Dif. de selección (%) 100,0 105,3 100,0 101,0 Altura de mazorca (cm) 106,4 111,0 127,2 126,7 Dif. de selección (%) 100,0 104,3 100,0 100,4 Mazorca descubierta (%) 7,1 10,4 6,3 2,9 Dif. de selección (%) 100,0 146,5 100,0 154,0 Pudrición mazorca (%) 37,1 16,7 47,8 22,9 Dif. de selección (%) 100,0 155,0 100,0 152,1 */ Diferencial de selección SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 71 Cuadro 6. Diferenciales de selección y ganancia obtenida para algunos caracteres en las poblaciones RPM x Tuxpeño C-17 y Diamantes 8043. Estación Experimental Los Diamantes, Guápiles, Costa Rica. 1988. Caracteres Promedio Promedio líneas Promedio Promedio líneas población RPM seleccionadas población seleccionadas x Tuxpeño C-17 RPM x Tuxpe- Diamantes 8043 Diamantes 8043 ño C-17 Rendimiento (kg/ha) 3.346,0 4.756,1 3.445,3 4.885,2 Dif. de selección*/ (%) 100,0 142,0 100,0 141,8 Altura de planta (cm) 215,0 217,4 247,4 257,9 Dif. de selección (%) 100,0 101,1 100,0 104,2 Altura de mazorca (cm) 115,6 118,1 141,4 145,4 Dif. de selección (%) 100,0 102,2 100,0 102,8 Mazorca descubierta (%) 5,0 2,8 4,6 5,8 Dif. de Selección (%) 100,0 144,0 100,0 126,0 Pudrición mazorca (%) 20,0 8,3 18,2 14,1 Dif. de selección (%) 100,0 159,5 100,0 125,0 */ Diferencial de selección 72 BOLETIN TECNICO ESTACION EXPERIMENTAL FABIO BAUDRIT M. Tuxpeño C17 ha sido mejorada a de considerar debido a que una través de varios ciclos de selec- mazorca podría estar bien cu- ción recurrente a diferencia de bierta pero con brácteas muy la población diamante 8043, la flojas lo que permite la fácil cual se encuentra en su primer penetración de los patógenos. ciclo de mejoramiento (Villena, et al. 1982). Para la formación de varie- dades sintéticas se selecciona- Los valores de pudrición de ron líneas que mostraron porcen- mazorca fueron más altos para la tajes de pudrición menores del localidad de Alajuela, donde 10% en el caso de la población RPM normalmente los problemas de x Tuxpeño C17 y menores del 15% pudrición no son tan graves como en el caso de Diamantes 8043 con en la zona de Guápiles. Esto se rendimientos superiores a la atribuye en parte a que el media de la población. El número experimento de Alajuela se dejó de líneas seleccionadas (ocho) tres semanas más en el campo, para formar las variedades sin- práctica que es bastante usual téticas concuerda con las reco- entre los agricultores de esta mendaciones de otros investiga- zona, quienes siembran el maiz, dores (Córdova, 1986). posteriormente frijol y luego cosechan ambos cultivos en forma Los diferenciales de selec- simultánea. Además de lo ante- ción observados para rendimiento rior, fue un año con una pre- y pudrición de mazorca en ambas cipitación muy alta. poblaciones indican que son di- ferencias considerables que per- No se observó correlación miten hacer una selección de entre pudrición y cobertura de líneas y posterior formación de mazorca, en algunos casos se variedades experimentales. observaron porcentajes de pudri- ción de más del 20% con valores Las mazorcas no inoculadas de cobertura de 0,0%. Resul- mostraron porcentajes de pudri- tados semejantes han sido ob- ción similar a las mazorcas ino- servados por otros investigado- culadas, lo que hace suponer que res (López, C. et al 1988). Lo bajo las condiciones en que se anterior indica que la selección llevó a cabo esta investigación para resistencia a pudrición de el inóculo natural es suficiente mazorca basada únicamente en para el desarrollo de la enfer- cobertura de mazorca es medad, lo cual permite a su vez, ineficiente; la adhesión de las hacer la selección de líneas brácteas a la tuza es importante tolerantes. SANCHEZ Y JIMENEZ: LINEAS DE MAIZ TOLERANTES A PUDRICION DE MAZORCA 73 LITERATURA CITADA (CIMMYT), 3ra Edición, México. 114 p. AMERICAN PHYTOPATHOLOGICAL SOCIETY. 1980. Compendium of corn dis- HALLAUER, A. R.; MIRANDA, T.B. 1981. eases. Second Ed., Minn. USA. Quantitative Genetics in Maize 105 p. Breeding Selection theory. Iowa State University Press, Ames, IA. CASTAÑO, J. 1987. In Reunión sobre 468 p. 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