Acción génica en líneas contrastantes de maíz (Zea mayz L.): Gene action in contrasting lines of maize (Zea mayz L.)

El objetivo fue estimar los efectos de aptitud combinatoria general (ACG) y la aptitud combinatoria específica (ACE) en líneas de maíz y sus cruzas. Se utilizaron nueve líneas de maíz, divididas en dos grupos: el primero, como machos, formado por cuatro líneas de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAAN-UL) derivadas de la Población-60 que se caracterizan por su adaptación a la Comarca Lagunera. El segundo, dos líneas recicladas del banco de germoplasma de CIMMYT (L25 y L26 de ciclo precóz-Intermedio, de grupo heterótico A adaptadas al Sub trópico y, tres líneas (L23, L27 y L28) de la UAAAN-UL que provienen de la cruza de Población-61 x LAN 388P línea enana, con hojas anchas y verticales generada a partir de la tercera generación del híbrido AN-388. En 2013 se generaron 20 cruzas por el método II de Carolina del Norte. Se evaluaron en abril de 2014 en un diseño de bloques al azar, dos repeticiones y riego normal. La parcela fue de dos surcos de 3.0 m de largo y 0.75 m de ancho y 0.17 m entre planta, una densidad de 78, 431 plantas por hectárea. Se fertilizó con la fórmula 180-90-00. Se tomaron datos de Floración masculina (FM), Femenina (FF), Altura de planta (AP) y Mazorca (AMz), dimensiones de mazorca: diámetro DMz), longitud (LMz), numero de hileras (NH) y granos por hilera (GH) y, rendimiento de grano (Rend). Los 20 híbridos experimentales fueron significativamente diferentes (p≤0.01) en nueve de las variables.  Los probadores machos (M), fueron diferentes (p≤0.05) en floración femenina (FF) y altamente significativa (p≤0.01) para floración masculina (FM) y longitud de mazorca (LMz), en tanto que el resto fue no-significativo (AP, AM, HMz, GH, DMz y Rend). En contraste, las hembras (H), mostraron mayor diversidad, pues se observaron diferencias (p≤0.05) para hileras por mazorca (HM) y, diferencias altamente significativas (p≤0.01) para: FM, FF, AP, LMz, GH, DMz y Rend. En las líneas hembra se observó mayor diversidad que en los machos usados como probadores. La interacción MxH fue significativamente diferente para FF y dimensiones de la mazorca (LMz, GH y DMz) además de Rend. Tres de las Líneas Macho (L1, L2, L3) mostraron ACG positiva y significativa para Rend, en cambio en las hembras solo las L23 y L28 fueron significativas. Los mayores efectos de ACE positivos y significativos se observaron en seis de las 20 cruzas donde 2x26, 5x26 y 6x28 mostraron los mayores rendimientos de grano. La acción génica aditiva y no-aditiva fueron de importancia en el presente estudio

Evaluación de genotipos de maíz en condiciones deficientes de humedad en Durango, México | Evaluation of corn genotypes in conditions of scarce soil moisture at Durango, México

Con el objeto de seleccionar el mejor genotipo para las condiciones agroecológicas de El Ejido Francisco Villa, municipio de Lerdo, Durango, México, se evaluaron cuatro genotipos de maíz. La siembra se realizó el 23 de agosto de 2007 en surcos separados a 0,8 m y a una distancia entre planta de 0,2 m, se fertilizó con 80 kg de N y 17,48 kg de P por hectárea. Se utilizaron dos híbridos (H-412 y H419) y dos variedades de polinización libre, Blanco Hualahuises y San Lorenzo. De cada genotipo se registró el rendimiento de grano y la humedad acumulada en el suelo. Se realizó análisis de covarianza entre rendimiento de grano y humedad del suelo para conocer la relación entre las dos variables; análisis en bloques al azar para rendimiento y se generaron los contrastes ortoganales pertinentes entre los tratamientos. Se utilizó el análisis de componentes principales para discriminar a los genotipos. La relación entre el rendimiento de grano y la humedad del suelo fue no significativa. El mejor genotipo por rendimiento fue San Lorenzo y por adaptación Blanco Hualahuises. Palabras clave: Maíz, híbridos, variedades, humedad del suelo, rendimiento de grano. ABSTRACT In order to select the best genotype for the agroecological conditions of Ejido Francisco Villa, Durango, Municipality of Lerdo, Durango, México, four materials were evaluated. The sowing was carried out on August 23, 2007, in furrows at 0.8 m and a distance between plants of 0.2 m; it was fertilized with 80 kg N and 17.48 kg P per hectare. Two hybrids (H-412 and H-419) and two open pollination varieties (Blanco Hualahuises and San Lorenzo) were used. Grain yield and soil moisture were recorded for each genotype. An analysis of covariance between grain yield and soil moisture was carried out to know the relationship between those variables; an analysis of variance according to the completely randomized block design for grain yield and orthogonals contrasts were generated among treatments. A principal component analysis was used to discriminate genotypes. The relationship among grain yield and soil moisture was not significant. The best genotype for grain yield was San Lorenzo and for adaptation Blanco Hualahuises. Key words: Corn, hybrids, varieties, soil moisture, grain yield

Transportability of non-target arthropod field data for the use in environmental risk assessment of genetically modified maize in Northern Mexico

In country, non-target arthropod (NTA) field evaluations are required to comply with the regulatory process for cultivation of genetically modified (GM) maize in Mexico. Two sets of field trials, Experimental Phase and Pilot Phase, were conducted to identify any potential harm of insect-protected and glyphosate-tolerant maize (MON89Ø34-3 × MON-88Ø17-3 and MON-89Ø34-3 × MON-ØØ6Ø3-6) and glyphosatetolerant maize (MON-ØØ6Ø3-6) to local NTAs compared to conventional maize. NTA abundance data were collected at 32 sites, providing high geographic and environmental diversity within maize production areas from four ecological regions (ecoregions) in northern Mexico. The most abundant herbivorous taxa collected included field crickets, corn flea beetles, rootworm beetles, cornsilk flies, aphids, leafhoppers, plant bugs and thrips while the most abundant beneficial taxa captured were soil mites, spiders, predatory ground beetles, rove beetles, springtails (Collembola), predatory earwigs, ladybird beetles, syrphid flies, tachinid flies, minute pirate bugs, parasitic wasps and lacewings. Across the taxa analysed, no statistically significant differences in abundance were detected between GM maize and the conventional maize control for 69 of the 74 comparisons (93.2%) indicating thatthe single or stacked insect-protected and herbicide-tolerant GM traits generally exert no marked adverse effects on the arthropod populations compared with conventional maize. The distribution of taxa observed in this study provides evidence that irrespective of variations in overall biodiversity of a given ecoregion, important herbivore, predatory and parasitic arthropod taxa within the commercial maize agroecosystem are highly similar indicating that relevant data generated in one ecoregion can be transportable for the risk assessment of the same or similar GM crop in another ecoregion

Plant characterization of genetically modified maize hybrids MON-89Ø34-3 × MON-88Ø17-3, MON-89Ø34-3 × MON-ØØ6Ø3-6, and MON-ØØ6Ø3-6: alternatives for maize production in Mexico

Environmental risk assessment (ERA) of genetically modified (GM) crops is a process to evaluate whether the biotechnology trait(s) in a GM crop may result in increased pest potential or harm to the environment. In this analysis, two GM insect-resistant (IR) herbicide-tolerant maize hybrids (MON-89Ø34-3 9 MON-88Ø17-3 and MON-89Ø34-3 9 MON-ØØ6Ø3-6) and one herbicide-tolerant GM hybrid (MON-ØØ6Ø3-6) were compared with conventional maize hybrids of similar genetic backgrounds. Two sets of studies, Experimental Phase and Pilot Phase, were conducted across five ecological regions (ecoregions) in Mexico during 2009–2013, and data were subject to meta-analysis. Results from the Experimental Phase studies, which were used for ERA, indicated that the three GM hybrids were not different from conventional maize for early stand count, days-tosilking, days-to-anthesis, root lodging, stalk lodging, or final stand count. Statistically significant differences were observed for seedling vigor, ear height, plant height, grain moisture, and grain yield, particularly in the IR hybrids; however, none of these phenotypic differences are expected to contribute to a biological or ecological change that would result in an increased pest potential or ecological risk when cultivating these GM hybrids. Overall, results from the Experimental Phase studies are consistent with those from other world regions, confirming that there are no additional risks compared to conventional maize. Results from Pilot Phase studies indicated that, compared to conventional maize hybrids, no differences were detected for the agronomic and phenotypic characteristics measured on the three GM maize hybrids, with the exception of grain moisture and grain yield in the IR hybrids. Since MON-89Ø34- 3 9 MON-88Ø17-3 and MON-89Ø34-3 9 MONØØ6Ø3- 6 confer resistance to target insect pests, they are an alternative for farmers in Mexico to protect the crop from insect damage. Additionally, the herbicide tolerance conferred by all three GM hybrids enables more cost-effective weed management

Pollen-Mediated Gene Flow in Maize: Implications for Isolation Requirements and Coexistence in Mexico, the Center of Origin of Maize

Mexico, the center of origin of maize (Zea mays L.), has taken actions to preserve the identity and diversity of maize landraces and wild relatives. Historically, spatial isolation has been used in seed production to maintain seed purity. Spatial isolation can also be a key component for a strategy to minimize pollen-mediated gene flow in Mexico between transgenic maize and sexually compatible plants of maize conventional hybrids, landraces, and wild relatives. The objective of this research was to generate field maize-to-maize outcrossing data to help guide coexistence discussions in Mexico. In this study, outcrossing rates were determined and modeled from eight locations in six northern states, which represent the most economically important areas for the cultivation of hybrid maize in Mexico. At each site, pollen source plots were planted with a yellow-kernel maize hybrid and surrounded by plots with a white-kernel conventional maize hybrid (pollen recipient) of the same maturity. Outcrossing rates were then quantified by assessing the number of yellow kernels harvested from white-kernel hybrid plots. The highest outcrossing values were observed near the pollen source (12.9% at 1 m distance). The outcrossing levels declined sharply to 4.6, 2.7, 1.4, 1.0, 0.9, 0.5, and 0.5% as the distance from the pollen source increased to 2, 4, 8, 12, 16, 20, and 25 m, respectively. At distances beyond 20 m outcrossing values at all locations were below 1%. These trends are consistent with studies conducted in other world regions. The results suggest that coexistence measures that have been implemented in other geographies, such as spatial isolation, would be successful in Mexico to minimize transgenic maize pollen flow to conventional maize hybrids, landraces and wild relatives

Evaluación de genotipos de maíz en condiciones deficientes de humedad en Durango, México

Con el objeto de seleccionar el mejor genotipo para las condiciones agroecológicas de El Ejido Francisco Villa, municipio de Lerdo, Durango, México, se evaluaron cuatro genotipos de maíz. La siembra se realizó el 23 de agosto de 2007 en surcos separados a 0,8 m y a una distancia entre planta de 0,2 m, se fertilizó con 80 kg de N y 17,48 kg de P por hectárea. Se utilizaron dos híbridos (H-412 y H419) y dos variedades de polinización libre, Blanco Hualahuises y San Lorenzo. De cada genotipo se registró el rendimiento de grano y la humedad acumulada en el suelo. Se realizó análisis de covarianza entre rendimiento de grano y humedad del suelo para conocer la relación entre las dos variables; análisis en bloques al azar para rendimiento y se generaron los contrastes ortoganales pertinentes entre los tratamientos. Se utilizó el análisis de componentes principales para discriminar a los genotipos. La relación entre el rendimiento de grano y la humedad del suelo fue no significativa. El mejor genotipo por rendimiento fue San Lorenzo y por adaptación Blanco Hualahuises.In order to select the best genotype for the agroecological conditions of Ejido Francisco Villa, Durango, Municipality of Lerdo, Durango, México, four materials were evaluated. The sowing was carried out on August 23, 2007, in furrows at 0.8 m and a distance between plants of 0.2 m; it was fertilized with 80 kg N and 17.48 kg P per hectare. Two hybrids (H-412 and H-419) and two open pollination varieties (Blanco Hualahuises and San Lorenzo) were used. Grain yield and soil moisture were recorded for each genotype. An analysis of covariance between grain yield and soil moisture was carried out to know the relationship between those variables; an analysis of variance according to the completely randomized block design for grain yield and orthogonals contrasts were generated among treatments. A principal component analysis was used to discriminate genotypes. The relationship among grain yield and soil moisture was not significant. The best genotype for grain yield was San Lorenzo and for adaptation Blanco Hualahuises

Evaluation of corn genotypes in conditions of scarce soil moisture at Durango, México

Con el objeto de seleccionar el mejor genotipo para las condiciones agroecológicas de El Ejido Francisco Villa, municipio de Lerdo, Durango, México, se evaluaron cuatro genotipos de maíz. La siembra se realizó el 23 de agosto de 2007 en surcos separados a 0,8 m y a una distancia entre planta de 0,2 m, se fertilizó con 80 kg de N y 17,48 kg de P por hectárea. Se utilizaron dos híbridos (H-412 y H419) y dos variedades de polinización libre, Blanco Hualahuises y San Lorenzo. De cada genotipo se registró el rendimiento de grano y la humedad acumulada en el suelo. Se realizó análisis de covarianza entre rendimiento de grano y humedad del suelo para conocer la relación entre las dos variables; análisis en bloques al azar para rendimiento y se generaron los contrastes ortoganales pertinentes entre los tratamientos. Se utilizó el análisis de componentes principales para discriminar a los genotipos. La relación entre el rendimiento de grano y la humedad del suelo fue no significativa. El mejor genotipo por rendimiento fue San Lorenzo y por adaptación Blanco Hualahuises.In order to select the best genotype for the agroecological conditions of Ejido Francisco Villa, Durango, Municipality of Lerdo, Durango, México, four materials were evaluated. The sowing was carried out on August 23, 2007, in furrows at 0.8 m and a distance between plants of 0.2 m; it was fertilized with 80 kg N and 17.48 kg P per hectare. Two hybrids (H-412 and H-419) and two open pollination varieties (Blanco Hualahuises and San Lorenzo) were used. Grain yield and soil moisture were recorded for each genotype. An analysis of covariance between grain yield and soil moisture was carried out to know the relationship between those variables; an analysis of variance according to the completely randomized block design for grain yield and orthogonals contrasts were generated among treatments. A principal component analysis was used to discriminate genotypes. The relationship among grain yield and soil moisture was not significant. The best genotype for grain yield was San Lorenzo and for adaptation Blanco Hualahuises

Aptitud combinatoria del rendimiento y sus componentes en dos grupos de líneas de maíz.

The objective of thiswork was to estimate the effects of the General CombiningAbility (GCA) of inbreed lines, and Specifi c CombiningAbility (SCA) of its crosses, and to evaluate its usein maize hybridization program. The present work wasconducted in two stages; in year 2006 the crosses were doneat the experimental station from Universidad AutónomaAgraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAANUL), andevaluation of the crosses was conducted in year 2007,at two localities and in three environments: UAAAN’sexperimental station during spring and summer cycles,Niagara and Aguascalientes Municipality during the springcycle. The genetic material used were two groups of inbredlines, the fi rst formed by four inbred lines from UAAANUL,and the second group was formed by ten inbred lines fromCentro Internacional para el Mejoramiento del Maíz yTrigo (CIMMYT). The estimation of General CombiningAbility (GCA) and Specifi c Combining Ability (SCA) wereobtained using a test of line x line. CML254 (10.88 t/ha)and AN447 (6.64 t/ha) had the highest effects of GCA forboth groups. The highest effects of SCA were for CML264x AN447 (128.8 t/ha) and CML247 x AN123 (116.2 t ha-1). These results show that is possible to structure a maizehybridization program, using the best inbred lines fromCIMMYT and UAAANUL.El objetivo delpresente trabajo fue estimar en líneas de maíz los efectos deaptitud combinatoria general (ACG) y la aptitud combinatoriaespecífi ca (ACE) de sus cruzas, para estimar su uso en unprograma de hibridación. El presente trabajo se realizó en dosetapas, en el año 2006 la formación de cruzas en el campoexperimental de la Universidad Autónoma Agraria AntonioNarro Unidad Laguna (UAAANUL), y la evaluación de lasmismas en el año 2007, en dos localidades con tres ambientes;una localidad fue el campo experimental de la UAAANULdurante los ciclos primavera y verano, otra localidad fue elNiágara municipio de Aguascalientes, durante el ciclo deprimavera. El material genético utilizado estuvo constituidopor dos grupos de líneas: el primero lo formaron cuatro líneasprovenientes de la UAAANUL, el segundo estuvo formadopor diez líneas del Centro Internacional para el Mejoramientode Maíz y Trigo (CIMMYT). Las estimaciones de la aptitudcombinatoria general (ACG) y la aptitud combinatoria específica (ACE) fueron obtenidas usando un análisis de línea xlínea. CML254 (10.88 t ha-1) y AN447 (6,64 t/ha) tuvieron elmayor efecto de ACG en ambos grupos. Los mayores efectosde ACE fueron para las cruzas CML264 x AN447 (128,8 t/ha)y CML247 x AN123 (116,2 t/ha). Estos resultados muestranque es posible estructurar un programa de híbridos, utilizandolas mejores líneas del CIMMYT y de la UAAANUL

Aptitud combinatoria del rendimiento y sus componentes en dos grupos de líneas de maíz

The objective of thiswork was to estimate the effects of the General CombiningAbility (GCA) of inbreed lines, and Specifi c CombiningAbility (SCA) of its crosses, and to evaluate its usein maize hybridization program. The present work wasconducted in two stages; in year 2006 the crosses were doneat the experimental station from Universidad AutónomaAgraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAANUL), andevaluation of the crosses was conducted in year 2007,at two localities and in three environments: UAAAN’sexperimental station during spring and summer cycles,Niagara and Aguascalientes Municipality during the springcycle. The genetic material used were two groups of inbredlines, the fi rst formed by four inbred lines from UAAANUL,and the second group was formed by ten inbred lines fromCentro Internacional para el Mejoramiento del Maíz yTrigo (CIMMYT). The estimation of General CombiningAbility (GCA) and Specifi c Combining Ability (SCA) wereobtained using a test of line x line. CML254 (10.88 t/ha)and AN447 (6.64 t/ha) had the highest effects of GCA forboth groups. The highest effects of SCA were for CML264x AN447 (128.8 t/ha) and CML247 x AN123 (116.2 t ha-1). These results show that is possible to structure a maizehybridization program, using the best inbred lines fromCIMMYT and UAAANUL.El objetivo delpresente trabajo fue estimar en líneas de maíz los efectos deaptitud combinatoria general (ACG) y la aptitud combinatoriaespecífi ca (ACE) de sus cruzas, para estimar su uso en unprograma de hibridación. El presente trabajo se realizó en dosetapas, en el año 2006 la formación de cruzas en el campoexperimental de la Universidad Autónoma Agraria AntonioNarro Unidad Laguna (UAAANUL), y la evaluación de lasmismas en el año 2007, en dos localidades con tres ambientes;una localidad fue el campo experimental de la UAAANULdurante los ciclos primavera y verano, otra localidad fue elNiágara municipio de Aguascalientes, durante el ciclo deprimavera. El material genético utilizado estuvo constituidopor dos grupos de líneas: el primero lo formaron cuatro líneasprovenientes de la UAAANUL, el segundo estuvo formadopor diez líneas del Centro Internacional para el Mejoramientode Maíz y Trigo (CIMMYT). Las estimaciones de la aptitudcombinatoria general (ACG) y la aptitud combinatoria específica (ACE) fueron obtenidas usando un análisis de línea xlínea. CML254 (10.88 t ha-1) y AN447 (6,64 t/ha) tuvieron elmayor efecto de ACG en ambos grupos. Los mayores efectosde ACE fueron para las cruzas CML264 x AN447 (128,8 t/ha)y CML247 x AN123 (116,2 t/ha). Estos resultados muestranque es posible estructurar un programa de híbridos, utilizandolas mejores líneas del CIMMYT y de la UAAANUL