Morphology and combining ability studies of maize populations recovered from the intergeneric cross Zea x Tripsacum

Estudou-se a amplitude, a diversidade e os potenciais de culturas destinadas a transferência de genes entre milho e Tripsacum. O cruzamento original Zea mays x Tripsacum dactyloides (2n = 72) foi seguido de sete retrocruzamentos com várias fontes de pólen de milho, resultando daí a recuperação do tamanho do pé de milho (2n = 20). Quatro populações, variando de "altamente tripsacóides" para "milhóides", foram derivadas através de seleção. Foram estudadas quanto à produção de grãos e quanto a 17 caracteres da planta e das espigas, quer per se, quer em F1, quer em combinação de retrocruzamento (RC) com OH43, Mo 17 e B 73 autofecundados. Empregaram-se análises de variância, de correlação e de múltipla regressão passo-a-passo; utilizaram-se análises dialélicas para diferenciar as populações. A eletroforese de poliacrimida, realizada nas populações A e B (tripsacóides) e C (milhóides) de retrocruzamento, sugere a transferência genética a partir do Tripsacum.Estudos morfológicos mostram que as populações selecionadas não só se diferenciam, mas também podem ser mantidas durante cinco gerações quanto ao grau de tripsacoididade pretendido. Foi possível derivar da população A uma população D, mais tripsacóide ainda.A variedade fenotípica é máxima entre as características indicativas de tripsacoididade, quais sejam: comprimento dos ramos laterais, número de espigas, e diminuição da espessura dos grãos com tendência para introgressão mais milhóide, enquanto o comprimento das espigas, o número de grãos/espiga, diâmetro do núcleo e o volume dos grãos e das espigas aumentam nessa direção.As matrizes de correlação apresentam espessura do grão negativamente correlacionada com oito características das espigas e dos grãos em relação à população milhóide C, enquanto as correspondentes correlações em relação às populações tripsacóides A, B e D são muito insignificantes ou positivas. As diferenças entre as populações C e D são plenamente óbvias, em comparação com os modelos de resposta de regressão múltipla em relação à característica número de grãos/espiga. As análises dialélicas apresentam diferenças significativas, por sua capacidade de combinação quanto à prolificidade e ao comprimento das espigas, nos retrocruzamentos das populações A, B e C, respectivamente, com B 73. As características relativas à capacidade de combinação específica são: produção de grãos, prolificidade e comprimento das espigas. Os 17 cruzamentos dialéticos acima mencionados alcançaram a média de produção de 5.225 kg/ha, enquanto os híbridos-testemunhas alcançaram a média de 5.417 kg/ha. As evidências apontam para B 73 como o melhor produto de autofecundação para manutenção das transferências de genes tripsacóides durante o programa de retrocruzamento acima descrito.O bem-sucedido procedimento de introgressão controlada pode encorajar os melhoristas a enriquecerem, a partir do Tripsacum, o complexo de genes portadores de características relativas à arquitetura das plantas, à biologia floral e da reprodução, e à resistência a doenças, às pragas e à seca.The extent, diversity and breeding potentials of gene transfers between maize and gama grass were investigated. The original cross Zea mays x Tripsacum dactyloides (2n = 72) was followed by seven backcrosses to several maize pollen sources resulting in a recovered maize bulk (2n = 20). Four populations ranging from highly tripsacoid to maizoid were derived through selection. They were studied for grain yield plus 17 plant and ear characters, either per se or in F1 or backcross (BC) combinations with inbreds OH43, Mo 17, and B73. Variance, correlation, stepwise multiple regression, and diallel analyses were used to differentiate populations. Polyacrylamide electrophoresis performed on BC populations A, B (tripsacoid), and C (maizoid) suggests genetic transfer from Tripsacum.Morphological studies show that the populations selected not only differ but also that they could be maintained during five generations for the intended kind and degree of tripsacoidy. Is was possible to derive a still more tripsacoid population D from population A.Phenotypic variability is greatest among traits indicative for tripsacoidy: length of lateral branches, number of ears, and kernel thickness decrease towards more maizoid introgression, whereas ear length, kernel number/ear, pith diameter, kernel and ear volumes increase in this direction.Correlation matrices show kernel thickness negatively correlated with eitht ear and kernel traits for maizoid population C, while corresponding correlations for tripsacoid populations A, B and D are mostly non-significant or positive. Differences between populations C and D are strikingly obvious when comparing multiple regression response models for dependent trait kernel number/ear. Diallel analyses show significant differences due to general combining ability for prolificacy and ear length in BC's of populations A and B, and C respectively, with B73. Traits for significant specific combining ability are grain yield, prolificacy and ear length. The upper 17 diallel crosses averaged 5,225 kg/ha as compared to hybrid checks's average yield of 5,417 kg/ha. Evidence points to B73 as the best inbred for maintenance of tripsacoid gene transfers during the described back-cross program.The successful controlled introgression procedure may encourage breeders trying to enrich the primary maize gene pool with different traits for plant architecture, floral and reproduction biology, and disease, pest, and drought resistance from Tripsacum