Para conocer los parámetros genéticos de una población original de maíz (Zea mays L.) y su versión mejorada por selección masal, los cambios producidos en la población por 24 ciclos de selección masal visual estratificada (SMVE), la factibilidad de seguir empleando el mismo método de mejoramiento, y la eficiencia relativa teórica de varios métodos de selección (simples y combinados), se evaluó en cuatro ambientes el rendimiento de grano por planta (RPP) de las variedades de maíz Zac. 58 Original (Z0) y Zac. 58 SM24 (Z24), mediante la combinación de un Diseño de Familias de Medios Hermanos (DFMH) y Familias de Hermanos Completos (FHC). Para formar las familias de este Diseño, cada variedad se sembró en una parcela de 10 surcos de 10 m. Previo a la floración masculina, cada parcela de cada variedad se dividió en dos subparcelas de cinco surcos. En cada subparcela se etiquetaron 100 plantas y se marcaron del 1 al 100; se cubrieron sus jilotes con bolsas de glassine. Se mezcló polen de las 100 plantas de la primera subparcela de Z0 y se polinizaron las 100 plantas de la segunda subparcela de Z0. El polen de cada una de las 100 plantas de la segunda subparcela de Z0 se llevó al jilote de la planta con el mismo número en la primera subparcela de Z0. El mismo procedimiento llevado a cabo en la parcela 1 (Z0) se aplicó en la parcela 2 (Z24). La semilla se cada una de las mazorcas cosechadas en la planta 1, 2, 3,…, 100 de la segunda subparcela de Z0 constituyó una FMH. La semilla de la mazorca de cada una de las cruzas PaP 1x1, 2x2, 3x3,…, 100x100 constituyó una FHC. Las familias cosechadas en la parcela 1 (Z0) y 2 (Z24) se ordenaron de la siguiente forma: 1#, 1x1; 2#, 2x2; 3#, 3x3;…; 100#, 100x100; donde # significa cruza fraternal. En el total de familias cosechadas fue posible formar 35 parejas de familias (FMH y FHC) en Z0 y 40 parejas de familias en Z24. Cada población se consideró como un experimento, los cuales se evaluaron por separado, pero en lotes contiguos, en un diseño de bloques al azar con dos repeticiones en cuatro ambientes. Cada pareja de familia se sorteó dentro de cada experimento, dejando que las dos familias de cada pareja (FMH y FHC) quedaran siempre juntas dentro del bloque, a fin de minimizar la variación ambiental de cada pareja de familias. Se evaluó en dos localidades, Montecillo y Chapingo, Edo. de Méx. En la primera localidad se evaluó en tres años (2007, 2008 y 2009) y en la segunda sólo en uno (2009); se consideró a cada combinación de localidad y año como un ambiente. Para los análisis combinados se consideró a la combinación de todos los ambientes como el Combinado 1 y a la combinación de tres años en la misma localidad (Montecillo) como el Combinado 2. En todos los ambientes la siembra fue en condiciones de temporal. El rendimiento de mazorca en gramos por planta (RPP) fue la única variable analizada, la cual se obtuvo de dividir el peso seco de las mazorcas de la parcela entre el número de plantas de ésta. Mediante el análisis de varianza por ambiente y combinados, se estimaron los componentes de varianza del diseño estadístico, y a partir de estos se obtuvieron los estimadores de varianza aditiva (σ_A^2), varianza de dominancia (σ_D^2), coeficiente de varianza genético-aditiva (C.V.A.), heredabilidad en sentido restringido (h2) y heredabilidad realizada (h2 r), así como la Respuesta esperada a la selección (R) de cuatro métodos de selección simple y cuatro de selección combinada. En los análisis de varianza hubo diferencias estadísticas entre Familias, FMH y FHC en ambas poblaciones. La interacción de FMH x Amb y FHC x Amb fue significativa en ambas poblaciones cuando se consideró la combinación de cuatro ambientes, no así cuando sólo se consideraron tres ambientes. El análisis de medias reveló que la variedad Z24 superó a la original con 56 gramos planta-1, lo que representa un 87% con respecto a la original; esto significa un aumento de 2.84 ton ha-1. Aparentemente, la varianza aditiva de la población original no disminuyó al avanzar el proceso de selección, como era de esperarse; sin embargo, al considerar su relación con otros parámetros que caracterizan a una población como son la media genotípica y la varianza fenotípica, y comparar el C.V.A. y la heredabilidad restringida de ambas poblaciones, se comprueba que, efectivamente, la varianza genética aditiva del RPP se redujo, como consecuencia de la selección. Con la información de la varianza de dominancia no se hizo inferencia alguna, debido al alto número de estimaciones negativas de este estimador. Para aumentar la precisión de los estimadores en la combinación de FMH y FHC se requiere aumentar el número de familias por evaluar y asegurar apareamiento aleatorio. En todos los casos, las desviaciones estándar fenotípicas de Z24 fueron mayores que las de Z0. La magnitud de las desviaciones estándar entre familias tuvo el siguiente orden: σ ̂_p>σ ̂_(FHC) ̅ >σ ̂_(FMH) ̅ , en cambio, las desviaciones estándar dentro de familias fueron: σ ̂_(X_(D(FHC)) )R_SFHC>R_SFMH>R_(〖SM〗_1 ) en las metodologías simples y R_SFCA>R_SFPA>R_SMMS>R_(〖SHCSM〗_1 ) en los métodos combinados. Al considerar el factor tiempo, la ganancia esperada promedio por ciclo de cultivo (R ̅/ciclo) tiene el siguiente orden: R_(〖SM〗_1 )>R_SPP>R_SHC>R_SMH. Para métodos simples y combinados, la ganancia relativa promedio por ciclo de cultivo (% ̅/ciclo) de Z0 es sólo ligeramente superior a la de Z24, lo que indica que en Z24 aún es factible continuar con la SMVE y obtener ganancias considerables. Sin considerar el número de ciclos de cultivo necesarios para completar un ciclo de mejoramiento, todas las metodologías son superiores a la SMVE. La SFHC sólo es 50% superior a la SFMH, y la SPP es el doble de eficiente que la SFMH. La SMMS es superior a todas las metodologías de selección simple evaluadas. SMMS fue 53% y 76% superior a la SM1 en Z0 y Z24, respectivamente. La SFCA fue aproximadamente 3.2 veces superior a la SMMS. De la comparación de las dos metodologías desarrolladas y sugeridas por Molina (1979, 1988) se desprende que la SFCA es 60% más eficiente que la SFPA. Los valores de heredabilidad restringida de Z0 fueron mayores que los de Z24. La heredabilidad de Z24 se encuentra en la categoría de baja, pero aún es posible seguir explotando los efectos aditivos por medio de la selección. La heredabilidad realizada fue aún más baja (15.09-18.11%). Esta diferencia indica que la varianza aditiva de Z0 se sobreestimó. La correlación del C.V.A. con la ganancia esperada ciclo-1, fue alta (0.839) y significativa, así como con la heredabilidad restringida (0.853). La correlación de heredabilidad y la ganancia esperada ciclo-1 fue baja (0.595) y no significativa. La correspondencia entre la ganancia observada y la ganancia esperada (de ambientes, o considerando el Combinado 1 ó el 2), en general, fue muy baja (σ ̂_(FS) ̅ >σ ̂_(HS) ̅ ; and within families were: σ ̂_(X_(D(FS)) )R_SFHC>R_SFMH>R_(〖SM〗_1 ) in simple methods and R_SFCA>R_SFPA>R_SMMS>R_(〖SHCSM〗_1 ) in combined methodologies. The average expected gains per seasonal cycle had the next order: R_(〖SM〗_1 )>R_SPP>R_SHC>R_SMH. For all methods, the average expected gain per cycle of Z0 was lightly higher than Z24, which means that it is still feasible to continue the SMVE in Z24 and obtain considerable gains. Without consider the time necessary to complete a full cycle of selection, all methodologies were superior to SMVE. SFHC resulted 50% higher than SFMH, and Progeny Test Selection (SPP) had a double efficiency compared to SFMH. The ear-to-row selection (SMMS) resulted higher than family selection and mass selection. SMMS was 53% and 76% higher than SM1, in Z0 and Z24, respectively. The SFCA was 3.2 times better than SMMS. From the comparison of Molina’s methodologies (1979, 1988), it was revealed that SFCA resulted 60% more efficient than SFPA, and a selection cycle requires the same amount of time in both methodologies. The narrow-sense heritabilities were higher in Z0 than in Z24. Even though the heritability resulted low, it is still possible to continue exploiting the additive effects by mass selection. The realized heritability resulted even lower than the narrow sense one (15.09-18.11%). This difference indicates that the additive variance of Z0 was overestimated. The phenotypic correlation of CVA with the expected gain per cycle and the narrow-sense heritability was high and significant (0.839 and 0.853, respectively). On the other hand, correlations between the expected gain per cycle and the narrow-sense heritability were low (0.595) and no significant. The correspondence between observed and expected gains by mass selection in all cases was very low (<50%).Tesis. (Maestría en Ciencias, especialista en Genética).- Colegio de Postgraduados, 2011.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)
