Protein content and quality of seeds in central mexican maize (Zea mays) accessions

Mexico is the center of the origin, domestication and diversity of maize. This cereal is the main constituent of the Mexican diet, especially in low-income families. In this research, 10 maize accessions derived from a large landrace collection, with the 'INIFAP-QPM' accession and a 'regional landrace' as controls, were studied to identify the accessions with the best biochemical and physiological characteristics showing good adaptation to 'El Bajío' (regional center in Mexico) conditions. The accessions were statistically superior to the two controls in the germination and accelerated aging tests. In the assessment of variable plumule length, variability was observed among the accessions, but the controls showed the lowest values. Protein contents in different fractions (albumins, globulins, prolamins and glutelins) showed variability as did oil and fiber contents. The 'HRH2015' accession showed high contents of albumins and globulins and low contents of prolamins and glutelins. The 'regional landrace' accession exhibited the highest contents of glutelins and prolamins but the lowests content of globulins and albumins. The total percentage of proteins showed variability among the accessions, but the values were within those reported in the literature. The 'RQ2015' accession presented the highest oil content (5.25%). The electrophoretic patterns of prolamins were obtained, and some differences were observed between them. The 'regional landrace' presented the lowest protein content, which was significantly different from those of the other accessions evaluated. This research demonstrates biochemical, germination and vigor variability among the studied maize accessions. Highlights The protein fraction content showed highly significant differences between the accessions, the accession 'HRH2015' presented the highest total soluble protein content. The 'HRH2015' accession contained high percentages of the albumin, globulin and prolamin fractions, but a lower percentage of the glutelin fraction, which is a suitable material for breeding. The accessions 'A2015', 'POL2015' and 'FVR12015' were superior in seed quality, these accessions could be used in a future breeding program.Mexico is the center of the origin, domestication and diversity of maize. This cereal is the main constituent of the Mexican diet, especially in low-income families. In this research, 10 maize accessions derived from a large landrace collection, with the 'INIFAP-QPM' accession and a 'regional landrace' as controls, were studied to identify the accessions with the best biochemical and physiological characteristics showing good adaptation to 'El Bajío' (regional center in Mexico) conditions. The accessions were statistically superior to the two controls in the germination and accelerated aging tests. In the assessment of variable plumule length, variability was observed among the accessions, but the controls showed the lowest values. Protein contents in different fractions (albumins, globulins, prolamins and glutelins) showed variability as did oil and fiber contents. The 'HRH2015' accession showed high contents of albumins and globulins and low contents of prolamins and glutelins. The 'regional landrace' accession exhibited the highest contents of glutelins and prolamins but the lowests content of globulins and albumins. The total percentage of proteins showed variability among the accessions, but the values were within those reported in the literature. The 'RQ2015' accession presented the highest oil content (5.25%). The electrophoretic patterns of prolamins were obtained, and some differences were observed between them. The 'regional landrace' presented the lowest protein content, which was significantly different from those of the other accessions evaluated. This research demonstrates biochemical, germination and vigor variability among the studied maize accessions. Highlights The protein fraction content showed highly significant differences between the accessions, the accession 'HRH2015' presented the highest total soluble protein content. The 'HRH2015' accession contained high percentages of the albumin, globulin and prolamin fractions, but a lower percentage of the glutelin fraction, which is a suitable material for breeding. The accessions 'A2015', 'POL2015' and 'FVR12015' were superior in seed quality, these accessions could be used in a future breeding program

Osmoacondicionamiento de seis poblaciones de maíz sometidas a envejecimiento acelerado

The pre-treatment of the seeds allows to improve their behavior in the field, through an increase in germination, vigor and lengthen the shelf life. In this investigation the effect of the pretreatment with potassium nitrate (3%) plus gibberellins (GA3) (0.06%) in two periods: 6 and 12 h on the seed of five races of maize, including an experimental hybrid (RoqueB16) was quantified. The objective of this research was to undergo osmoaconditioning to these races of maizeand then to accelerated aging and quantify their effect on the percentage of germination. The Roque B16 hybrid showed no difference in germination percentage and maintained a good germination percentage after 60 days of storage. The Elotes Occidentales (purple pigment) raceexhibits a similar behavior between the control and the treated seed at 7 and 30 days of storage, at 60 days it indicated a significant fall. Elotes Occidentales (red pigment) showed a significant decrease at 7, 30 and 60 days of storage with the 12 h treatment. The Palomero raceshowed a significant decrease in germination at sevendays with the 12 h treatment, AmarilloRoque evidenced a significant decrease at 7 and 60 days of storage with the 12 h osmoaconditioning, the Pozolero racerevealed a significant decrease at 7 and 30 days of storage with 12 h and at 60 days with both periods of treatment (6 and 12 h). The Amarilloand hybrid varieties were statistically equal with a higher germination percentage during storage. Purple and Pozolero were very affected by the storage at three months. Rojowas also affected, but to a lesser extent than the previous twoEl pretratamientode las semillaspermite mejorar su comportamiento en campo, mediante un incremento en la germinación,el vigor yalargar la vida de almacén. En esta investigación se cuantificó el efecto del pretratamientocon nitrato de potasio (3%) másgiberelinas (GA3) (0.06%) en dos periodos:6 y 12 h sobre la semilla de cinco razasde maíz, incluido un híbrido experimental (RoqueB16). El objetivode esta investigación fue someter aosmoacondicionamiento aestas razas de maíz y luego a envejecimiento acelerado y cuantificarsu efecto sobre el porcentaje degerminación.El híbrido Roque B16 no mostró diferencias en porcentaje de germinación y mantuvoun buen porcentajede germinación a los 60 díasde almacenamiento. La razaElotes Occidentales (pigmento morado) exponeun comportamiento similarentreeltestigoy la semilla tratadaalos 7 y 30 días de almacenamiento,a los 60 días señalóuna caída significativa.Elotes Occidentales (pigmento rojo) mostró una baja significativa a los 7, 30 y 60díasde almacenamiento con el tratamientode 12 h. La razaPalomero manifestó una disminución significativa en germinación a los sietedías con el tratamiento de 12 h,Amarillo Roque evidencióunabaja significativa a los 7 y 60 días de almacenamiento con el osmoacondicionamiento de 12 h,la razaPozolero revelóuna disminución significativa a los 7 y 30 díasde almacenamiento con 12 h ya los 60 días con ambos periodosde tratamiento (6 y 12 h). Las variedades Amarillo e híbrido fueron estadísticamente iguales con un mayor porcentajede germinación durante el almacenamiento.Morado y Pozolero fueron muy afectadas por el almacenamiento a tres meses. El Rojo también fue afectado,pero en menor cuantía que los dos anteriores

Effects on Germination and Plantlet Development of Sesame (Sesamum indicum L.) and Bean (Phaseolus vulgaris L.) Seeds with Chitosan Coatings

In seed technology, the use of biocompatible materials, such as chitosan, has been demonstrated to improve the germination process and establishment of seedlings. This research is focused on the effect of a chitosan coating on the germination and development of sesame and bean plantlets. The seeds were treated with different coating techniques and combinations of chitosan: chitosan solutions at 0.1, 0.5 and 1% were used in film coating, chitosan flakes with particle sizes of 1.19 mm and 0.71 mm were used as a crusted coating, and chitosan flakes with a size of 1.19 mm were used for coating with acrylic resin. Images of the coatings were obtained by means of scanning electron microscopy; the effect on germination, germination speed, vigor index, length and root area of plantlets were also determined. Chitosan treatments increased germination by 26% in bean and 16% in sesame compared with the control; the germination speed index showed an increase of 61% in bean and 58% in sesame. The treatments with chitosan increased the length of the root in bean by 77%, and in sesame four times more, compared with the control treatments. Different forms of chitosan coatings improve germination and seedling establishment; however, the response to the type of coating at a given stage of seedling development will depend on the crop species

Variabilidad Genética de Líneas Endogámicas de Maíz Comparadas con Progenitores Criollos mediante Microsatélites

El conocimiento de la diversidad genética en líneas puras de maíz ( Zea mays L.), un cereal básico y el más importante en l a dieta de los mexicanos es indispensable en un programa de mejoramiento genético. En la actualidad existe un déficit productivo el cual puede ser reducido con la obtención de mejores genotipos de maíz. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue seleccionar una colección de marcadores moleculares tipo microsatélites repetidos de secuencia corta (SSRs) relacionados con características deseables de líneas endogámicas de maíz generadas a partir de una colección inicial de maíces criollos, y analizar la diversidad genética de la población original y de las líneas endogámicas. De una población inicial de 600 genotipos de maíz derivados en el Instituto Tecnológico de Roque con buenas características agronómicas, se eligieron 80 líneas endogámicas S1, las que se evaluaron durante el ciclo agrícola 2010 para seleccionar genotipos que superaran en rendimiento a los progenitores. Solo siete líneas endogámicas S2 derivadas de este ensayo fueron evaluados en esta investigación, para continuar con el proceso de endogamia. La variabilidad genética detectada muestra la presencia de polimorfismos y una amplia distribución de genotipos en la poblaci ó n, lo que indica la posibilidad de continuar con el proceso de identificación de líneas superiores mediante selección para la explotación de heterosis

Efecto del fraccionamiento de la fertilización nitrogenada aplicada al trigo sobre la calidad de su semilla

Seeds are an indispensable element in agricultural production and represent one of the means to improve crop yield and fertilization is essential for the production of high quality seeds. In the present work, the quality of the wheat seed was evaluated when the fertilizer-N is divided into different percentages. The varieties used were Gema C2004, Nana F2007 and Urbina S2007. The recommended N-P-K fertilization dose in the TheBajioregion is 240-60-00. The fertilization-N divisions (FFN) were at planting, 45 days after sowing (dds) and 75 ddsin the following percentages: 1) 00-00-00, 2) 100-00-00, 3) 00-100-00, 4) 50-50-00, 5) 00-50-50, 6) 70-30-00, 7) 30-70-00, 8) 00-30-70, 9) 00-70-30 and 10) 33-33-33. In the field the yield was evaluated, in the laboratory the physiological quality of the seed and in the greenhouse the vigor of the seedling in a sand bed. By fractionating the fertilizer-N at 30-70-00 and 33-33-33 the amount of m2seeds increased, observing higher yields in wheat production compared to the recommended fertilization-N of 50-50-00 that currently used. The best emergency percentages were presented in the subdivisions 33-33-33, 30-70-00 and 70-30-00. Regarding vigor indexes IV-I and IV-II, the treatment that showed the highest values was 30-70-00. The FFN in which the best results were observed in the variables of yield, physiological seed quality and seedling vigor was 30-70-00. Keywords:physiological quality, nitrogen, seedling vigor.Las semillas son un elemento indispensable en la producción agrícola y representan uno de los medios para mejorarel rendimiento en los cultivos y la fertilización es indispensable para la producción de semillas de alta calidad. En el presente trabajo se evaluó la calidad de la semilla de trigo cuando el fertilizante-N se fracciona en diferentes porcentajes. Las variedades utilizadas fueronGema C2004, Nana F2007 y Urbina S2007. La dosis de fertilización N-P-K recomendada en la región de El Bajío es de 240-60-00. Los fraccionamientos de la fertilización-N(FFN) fueron a la siembra, 45 días después de la siembra (dds) y 75 dds en los siguientes porcentajes: 1) 00-00-00, 2) 100-00-00, 3) 00-100-00, 4) 50-50-00, 5) 00-50-50, 6) 70-30-00, 7) 30-70-00, 8) 00-30-70, 9) 00-70-30 y 10) 33-33-33. En campo se evaluó el rendimiento, en laboratorio la calidad fisiológica de semilla y en invernadero el vigor de plántula en cama de arena. Al fraccionar el fertilizante-N en 30-70-00 y 33-33-33 se incrementó la cantidad de semillas m2, observando mayores rendimientos en la producción de trigo en comparación con la fertilización-N recomendada de 50-50-00 que actualmentese utiliza. Los mejores porcentajes de emergencia se presentaron en los fraccionamientos 33-33-33, 30-70-00 y 70-30-00. Con relación a los índices de vigor IV-I y IV-II, el tratamiento que mostro los valores mayores fue 30-70-00. El FFN en el que se observaron los mejores resultados tanto en las variables de rendimiento, calidad fisiológica de semilla y vigor de plántula fue 30-70-00. Palabras clave: calidad fisiológica, nitrógeno, vigor de plántul

Fenología, crecimiento y sincronía floral de los progenitores del híbrido de maíz qpm h-374c

The temperature is a climatic parameter with the greatest influence on plants physiology, on the other hand, in maize (Zea mays L.) seed production, phenological characterization of progenitors based on heat units, defines the exact date of planting to achieve floral synchrony in hybrids formation. The objective of this research was to study the effect of temperature on growth and development stages of the trilinear hybrid progenitors of maize QPM H-374C, which determine the flower matching and seed production. The genetic material used was, the single-cross female parent (CML 176*CML 142), their inbred lines progenitor (CML 176 and CML 142) and inbred line CML 186, male parent of H-374C. The research was conducted under irrigation during the spring-summer 2007 in Celaya, Guanajuato, Mexico. A randomized complete block design with three replications was used. The phenological stages determined with the residual method, were, floral differentiation, tasseling, male and female flowering and physiological maturity. For growth analysis dry matter samples were taken weekly, when the plant showed four ligulated leaves and until physiological maturity. It was observed that simple cross was precocious to flowering with respectto parental lines, but the grain filling stage was longer. Floral synchrony between female parent (CML 176* CML 142) and male parent (CML 186) was high, while in order to form the single-cross CML 176*CML 142, the female parent required 30 degree days of development (two days) more than the male parent to silking. The single-cross female parent expressed heterosis in leaf area, biomass, leaf area index and leaf area duration. This vigor and prolonged grain filling period reflected higher seed yield.La temperatura es uno de los parámetros climáticos que mayor influencia ejercen sobre la fisiología de las plantas; por otro lado, en la producción de semilla de maíz ("Zea mays" L.), la caracterización fenológica de progenitores con base en unidades calor, permite definir con exactitud la fecha de siembra para lograr sincrona floral en la formación de híbridos. El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de la temperatura en el crecimiento y las etapas de desarrollo de los progenitores del híbrido trilineal de maí­z QPM H-374C, que determinan la coincidencia floral y la producción de semilla. El material genético utilizado fue: el progenitor femenino de cruza simple (CML 176â��CML 142), sus líneas endogámicas progenitoras (CML 176 y CML 142) y la línea endogámica CML 186, progenitor masculino del H-374C. La investigación se condujo en condiciones de riego durante el ciclo primavera-verano 2007 en Celaya, Guanajuato, México. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. Las etapas fenológicas determinadas con el método residual fueron las siguientes: diferenciación floral, espigamiento, floración masculina y femenina, y madurez fisiológica. Para el análisis de crecimiento se realizaron muestreos semanales de materia seca cuando la planta exhibió cuatro hojas liguladas y hasta madurez fisiológica. Se observó que la cruza simple fue más precoz a floración con respecto a las líneas progenitoras; sin embargo, la etapa de llenado de grano fue más prolongada. La sincronía floral entre el progenitor femenino (CML 176â��CML 142) y el progenitor masculino (CML 186) fue alta, mientras que para formar la cruza simple CML 176â��CML 142 el progenitor femenino requirió 30 grados días de desarrollo (dos días) más que el progenitor masculino para la emisión de estigmas. El progenitor femenino de cruza simple manifestó heterosis en área foliar, biomasa, índice de área foliar y duración de área foliar. Este vigor y el prolongado periodo de llenado de grano, reflejó mayor rendimiento de semilla

Caracterización de proteínas y contenido mineral de dos variedades nativas de frijol de México

The objective of this work was to characterize, at the biochemical level, two Mexican native landraces Bayo Berrendo and Patzcuareño of common bean. Storage protein from seeds was extracted from two common bean (Phaseolus vulgaris) varieties (Bayo Berrendo and Patzcuareño), and their respective electrophoretic patterns were compared. Total soluble protein was 16,47% for Bayo Berrendo, and 14,53% for Patzcuareño. Differences were also detected in the albumin fraction. Moreover their flour showed high inhibitory activity against trypsin mainly in the phaseolin fraction, which corresponded to 355 units in the Bayo Berrendo and 507 units in the Patzcuareño variety. The elemental composition of the flour was also determined and showed differences. The Bayo Berrendo seed flour has a composition of 0,15% Ca, 5,53% K and 0,60% Mg. While values for the Patzcuareño flour were 0,17%, 3,52 and 0,67% respectively. Interestingly the Bayo variety contained 18,8 ppm iron, while Patzcuareño contains only 3,63 ppm. Other variables related to food usage were analyzed such as water absorption capacity, which showed values near 100% for both landraces, and cooking time which took less than 110 minutes. Phenotypically, the two landraces are different in both size and color. The weight for 100 seeds of the Bayo Berrendo variety was 14,6 g and for Patzcuareño 32,6 g.El objetivo de este trabajo fue caracterizar a nivel bioquímico la semilla de dos variedades mexicanas de frijol, Bayo Berrendo y Patzcuareño. En el año 2011, en Celaya, México, se extrajeron proteínas de reserva de las dos variedades criollas de frijol (Phaseolus vulgaris), con el fin de obtener sus perfiles electroforéticos. El contenido de proteína soluble en el caso de Bayo Berrendo fue de 16,47% y 14,53% para el Patzcuareño. Se detectaron diferencias en el patrón electroforético, sobre todo en la fracción de albúminas, que permitió diferenciar las variedades. La harina presentó alta actividad inhibitoria contra tripsina, principalmente en la fracción de faseolinas, 355 unidades en el Bayo Berrendo y 507 unidades en el Patzcuareño. Se determinó la composición elemental de la harina observándose diferencias en cuanto al contenido mineral. El Bayo Berrendo tiene un contenido de 0,15% de Ca, 5,53% de K y 0,60% de Mg. Los valores respectivos para el Patzcuareño fueron: 0,17%, 3,52% y 0,67%. El Bayo posee 18,8 ppm de Fe y el Patzcuareño 3,63 ppm. Se midieron otras variables relacionadas con su utilización con fines alimenticios, como capacidad de absorción de agua, con valores cercanos al 100% y tiempos de cocción menores a 110 min. Fenotípicamente las dos variedades se distinguen fácilmente, tanto en tamaño de semilla como en color. El peso de 100 semillas del Bayo Berrendo fue de 14,6 g y del Patzcuareño 32,6 g