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Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 410-429. Octubre-Diciembre.
ISSN 2477-9407
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Recibido el 23-05-2020 . Aceptado el 03-07-2020.
*Autor de correspondencia. Correo electrónico: victor.garcia@ espoch.edu.ec
Aptitud combinatoria y heterosis para el
rendimiento, precocidad y altura en genotipos de
maíz amarillo
Combining ability and heterosis for yield, precocity and
height in yellow maize genotypes
Aptidão combinatória e heterose para produtividade,
precocidade e altura em genótipos de milho amarelo
Victor Mario García Mora
1
*, Julián Chura Chuquija
2
, Julio Torres
3
1
Facultad de Recursos Naturales. Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo. Código postal: 060106. Correo electrónico: victor.garcia@
espoch.edu.ec;
.
2
Departamento de Fitotecnia. Facultad de Agronomía.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Código postal: 15026. Correo
electrónico: chura@lamolina.edu.ec;. .
3
Departamento de Química. Instituto
de Ciencias Básicas. Universidad Técnica de Manabí. Ecuador. Código
postal: 130125. Correo electrónico: jctorres@utm.edu.ec; .
Resumen
El objetivo del presente estudio fue determinar la aptitud combinatoria
general (ACG), aptitud combinatoria especica (ACE) y la heterosis en líneas
endogámicas de maíz amarillo y sus cruzas para el rendimiento de grano, altura
de planta y mazorca y días a la oración masculina y femenina. Seis líneas
endogámicas provenientes del CIMMYT, sus cruzamientos directos y cuatro
testigos fueron evaluados en la UNALM durante 2016-2018, bajo un diseño de
látice 5 x 5 con cuatro repeticiones. Los efectos de ACG y ACE se calcularon con
el método II, modelo I de Grifng. La heterosis se midió con base en la media y
el mejor parental. El análisis combinado de años mostró signicancia (p≤0,01)
para: genotipos por años para días a la oración masculina y femenina; ACG por
años para días a la oración masculina y ACE por años para días a la oración
femenina. Los efectos de ACG para el rendimiento de grano fueron signicativos
en las líneas CML 229 y CML 428, para altura de planta, mazorca y precocidad,
destacó la línea CML 487. El efecto de ACE fue superior en la cruza CML 453
x CML 486 para el carácter rendimiento de grano. Fue mayor la heterosis para
el rendimiento de grano en los cruzamientos CML 229 x CML 453 y CML 453 x
DOI: https://doi.org/10.47280/RevFacAgron(LUZ).v37.n4.05
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García et al. ISSN 2477-9407
CML 487. La relación ACG/ACE evidenció efectos de genes aditivos en la altura
de plantas, días a la oración masculina y femenina, por tanto, para rendimiento
en grano y altura de mazorca gobernaron los efectos no aditivos.
Palabras clave: Zea mays, líneas endogámicas, Grifng, efectos genéticos.
Abstract
The objective of the present study was to determine the general combinatorial
aptitude (GCA), specic combinatorial aptitude (SCA) and heterosis in inbred
lines of yellow maize and its crosses for, the yield of grain, height of plant and
ear and days to male and female owering. Six inbred lines from CIMMYT, their
direct crosses and four controls were evaluated at UNALM during 2016-2018,
under a 5 x 5 lattice design with four repetitions. The effects of GCA and SCA
were calculated using method II, model I of Grifng. Heterosis was measured
based on the mean and best parent. Heterosis was measured based on the mean
and best parent. The combined analysis of years showed signicance (p 0.01)
in: genotypes by years for days to male and female owering; GCA for years for
days to male owering and SCA for years for days to female owering. The effects
of ACG for grain yield were signicant in lines CML 229 and CML 428, for plant
height, precocity, ear and precocity CML 487 line highlighted. The effect of ACE
was superior in the cross CML 453 x CML 486 for the grain yield character.
Heterosis was higher for the grain yield in the CML 229 x CML 453 and CML
453 x CML 487 crosses. The GCA / SCA relationship evidenced effects of additive
genes on plant height, days to male and female owering, therefore, for grain
yield and ear height, non-additive effects governed.
Keywords: Zea mays, inbred lines, Grifng, genetic effects.
Resumo
O objetivo do presente estudo foi determinar a aptidão combinatória geral
(ACG), aptidão combinatória especíca (ACE) e heterose em linhagens de milho
amarelo e seus cruzamentos para o rendimento de grãos, altura de planta e espiga
e dias para o orescimento masculino e feminino. Seis linhagens consanguíneas
do CIMMYT, seus cruzamentos diretos e quatro controles foram avaliados na
UNALM durante o período de 2016-2018, sob um design latice 5 x 5 com quatro
repetições. Os efeitos de ACG e ACE foram calculados usando o método II, modelo
I de Grifng. A heterose foi mensurada com base na média e no melhor progenitor.
A análise combinada dos anos mostrou signicância (p≤0,01) em: genótipos por
ano, durante dias, para oração masculina e feminina; ACG por anos durante dias
até a oração masculina e ACE por anos durante dias até a oração feminina. Os
efeitos do ACG no rendimento de grãos foram signicativos nas linhagens CML
229 e CML 428, destacando-se altura da planta, orelha e precocidade, destacando-
se a linha CML 487. O efeito da ECA foi superior no cruzamento CML 453 x
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CML 486 para o caráter de rendimento de grãos. A heterose foi maior para a
produtividade de grãos nos cruzamentos CML 229 x CML 453 e CML 453 x CML
487. A relação ACG / ACE evidenciou efeitos de genes aditivos na altura das
plantas, nos dias de oração masculina e feminina, portanto, para o rendimento
de grãos e a altura da espiga, os efeitos não aditivos regiam.
Palavras-chave: Zea mays, linhas puras, Grifng, efeitos genéticos.
Introducción
Estados Unidos, China y Brasil
son los principales productores de
maíz, sin embargo, es cultivado en
todo el mundo (Ranum et al., 2014).
Dichos países en el año 2017 tuvieron
un rendimiento aproximado de 11,0;
6,1 y 5,6 t.ha
-1
y una producción de
398, 259 y 98 millones de toneladas
respectivamente (FAO, 2017).
Para el mismo año, Perú obtuvo
un rendimiento aproximado de 4,7
t.ha
-1
y producción de 1,2 millones
de toneladas, inferior a los países
mencionados (MINAGRI, 2017). El
maíz peruano es considerado de buena
calidad según la industria avícola y
ganadera, sin embargo, la demanda
no es cubierta, lo que obliga a importar
de países como Brasil (13 millones de
toneladas), Argentina (2,1 millones
de toneladas) y Estados Unidos (1,2
millones de toneladas) (MINAGRI,
2019), por ello, es importante optar
por el mejoramiento genético como
herramienta que permita aumentar
la productividad usando germoplasma
adecuado.
La producción de híbridos requiere
la generación de plantas endogámicas
y posteriormente la polinización
cruzada de los individuos endogámicos
superiores (Dezfouli et al., 2019).
En un apareamiento dialélico, si el
número de parentales es grande o los
Introduction
The United States, China and
Brazil are the main producers of corn,
however, it is cultivated worldwide
(Ranum et al., 2014). These countries
in 2017 had an approximate yield
of 11.0; 6.1 and 5.6 t.ha
-1
and a
production of 398, 259 and 98 million
tons respectively (FAO, 2017). For
the same year, Peru obtained a
yield of approximately 4.7 t.ha
-1
and
a production of 1.2 million tons,
lower than the mentioned countries
(MINAGRI, 2017). Peruvian corn is
considered of good quality according
to the poultry and livestock industry,
however, demand is not covered, which
forces imports from countries such as
Brazil (13 million tons), Argentina
(2.1 million tons) and the United
States (1.2 million tons) (MINAGRI,
2019), therefore, it is important to opt
for genetic improvement as a tool to
increase productivity using adequate
germplasm.
Hybrid production requires the
generation of inbred plants and
subsequently cross-pollination of
higher inbred individuals (Dezfouli
et al., 2019). In a diallel mating, if
the number of parents is large or the
reciprocal crosses are analogous in
their results, it is impractical to use all
genotypes, therefore the experiment
can be biased (Fasahat et al., 2016).
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cruzamientos recíprocos son análogos
en sus resultados, resulta impráctico
utilizar todos los genotipos, por tanto
se puede parcializar el experimento
(Fasahat et al., 2016). El análisis
dialélico es usado de forma habitual
para apreciar la aptitud combinatoria
general y especíca de las líneas
parentales y los híbridos que genera,
además, es un instrumento útil para
valorar el comportamiento del material
genético y la herencia de caracteres
cuantitativos (Mather y Jinks, 1982).
Un sistema de cruzamiento dialélico
comprende un conjunto de individuos
parentales que genera un máximo de
combinaciones posibles y que puede
variar si se incluyen: 1) parentales,
conjunto de las F
1
y los recíprocos de
las F
1
; 2) parentales y el conjunto de
las F
1
, sin recíprocos de la F
1
; 3) las
F
1
y sus recíprocos, sin incluir a los
parentales y 4) conjunto de las F
1
,
sin parentales, ni recíprocos de las F
1
(Grifng, 1956).
La aptitud combinatoria general
(ACG) se utiliza para distinguir en
promedio la superioridad de una línea
endogámica en relación a otra y en las
combinaciones híbridas que genera
(Sprague y Tatum, 1942). Además,
proporciona información general de
las líneas en los cruzamientos, para
la elección de los mejores resultados
(Ghosh y Das, 2003). La ACG se asocia
a los efectos aditivos y la aptitud
combinatoria especíca (ACE) a los
efectos no aditivos al relacionar el
rendimiento promedio de las cruzas
(Sprague y Tatum, 1942).
La heterosis es la presencia de
mayor vigor de individuos híbridos
frente a la respuesta de los progenitores
Diallelic analysis is routinely used to
appreciate the general and specic
combinatorial aptitude of parental
lines and the hybrids it generates, and
it is also a useful instrument to assess
the behavior of genetic material
and the inheritance of quantitative
characters (Mather and Jinks, 1982).
A diallel crossing system comprises
a set of parental individuals that
generates a maximum of possible
combinations and that can vary if
they include: 1) parents, set of F1 and
reciprocals of F1; 2) parents and the
set of F1, without reciprocals of F1;
3) the F1 and their reciprocals, not
including the parents and 4) set of the
F1, without parents, or reciprocals of
the F1 (Grifng, 1956).
General combinatorial aptitude
(GCA) is used to distinguish on average
the superiority of one inbred line in
relation to another and in the hybrid
combinations it generates (Sprague
and Tatum, 1942). In addition, it
provides general information about
the lines in the crosses, for choosing
the best results (Ghosh and Das,
2003). ACG is associated with additive
effects and specic combinatorial
aptitude (ACE) with non-additive
effects by relating the average yield of
crosses (Sprague and Tatum, 1942).
Heterosis is the presence of greater
vigor of hybrid individuals against the
response of the parents (Hochholdinger
and Baldauf, 2018). The magnitude
of heterosis is dependent on the
genetic diversity existing in the plant
material used (Ndhlela et al., 2015)
and the high effects of ACE inuence
its expression (Hallauer et al., 2010;
Miyaji and Fujimoto, 2018). Heterosis
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Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 410-429. Octubre-Diciembre.
García et al. ISSN 2477-9407
(Hochholdinger y Baldauf, 2018).
La magnitud de la heterosis es
dependiente de la diversidad genética
existente en el material vegetal que se
utiliza (Ndhlela et al., 2015) e inuye
sobre su expresión los altos efectos de
ACE (Hallauer et al., 2010; Miyaji y
Fujimoto, 2018). La heterosis debe
ser suciente para justicar el uso
potencial de híbridos comerciales
(Hallauer et al., 2010).
En la experimentación de los
cultivos, la forma habitual para
evaluar los efectos incontrolables del
ambiente es repetir el ensayo en varios
sitios (Ali et al., 2017). El objetivo de
esta investigación fue determinar
la aptitud combinatoria general y
especíca y la heterosis en líneas
endogámicas de maíz amarillo y sus
cruza