DESARROLLO DE CULTIVARES DE MAÍZ PARA TRÓPICO HÚMEDO CON ALTO RENDIMIENTO Y RESISTENCIA A PUDRICIÓN DE MAZORCA POR FUSARIUM VERTICILLIOIDES, CUANTIFICACIÓN DE FUMONISINAS Y EFECTO EN CALIDAD DE TORTILLA Resumen ejecutivo El objetivo del proyecto fue desarrollar dos poblaciones de maíz: una de endospermo blanco y otra de endospermo amarillo y mejorarlas genéticamente, buscando características agronómicas y resistencia a la pudrición de mazorca causada por el hongo Fusarium verticillioides (antes F. moniliforme). El esquema de mejoramiento genético que se propuso fue el de selección recurrente de S1s. Para lograr este objetivo se estableció un acuerdo con el INIFAP para utilizar sus instalaciones del Campo Cotaxtla, Veracruz para llevar a cabo las siembras, inoculaciones y selección de germoplasma en función de su resistencia a la enfermedad. Otro de los objetivos tiene que ver con la determinación cualitativa y cuantitativa de fumonisinas presentes en el maíz en estados del sureste de México y evaluar el efecto de esas micotoxinas en tortillas producidas con ese maíz. Para tal propósito se estableció un acuerdo con el Laboratorio de Micotoxinas del Instituto de Biología de la UNAM. Para evaluar el efecto de fumonisinas en la tortilla, se trató de establecer un acuerdo con el Laboratorio de Utilización de Maíz del INIFAP, cosa que no se llegó a concretar debido a la exagerada solicitud de equipo para este trabajo. En el esquema de mejoramiento propuesto se contempló la generación de líneas S1, a partir de cada uno de los ciclos de selección en las dos poblaciones. Estas líneas S1 se sembraron en dos épocas incluyendo una en época normal y otra con unas semanas de retraso. Las familias en la primera siembra fueron inoculadas artificialmente. La información de las familias más resistentes y mejores caracteres agronómicos se transfirió a la segunda siembra retrasada en donde 20% del total de las familias eran seleccionadas y recombinadas para generar el ciclo de selección. Siguiendo este programa se llegó a generar los ciclos 0, 1, 2 y 3 (C0, C1, C2 y C3). Para hacer una selección de resistencia eficiente a pudrición de mazorca, las mazorcas en plantas de todas las familias S1 fueron inoculadas artificialmente con suspensiones de microconidias del hongo, a una concentración de 5 ml con 500 000 esporas/ml. La inoculación se hizo cuando los estigmas ya habían sido polinizados y empezaban a mostrar marchitez, aproximadamente de cinco a seis días después de la polinización. Como ya se mencionó, la información de estas inoculaciones se transfería a la segunda siembra en donde plantas de familias seleccionadas eran polinizadas entre ellas para avanzar un nuevo ciclo de selección. En la cosecha, se seleccionaron mazorcas de las familias con mayor grado de tolerancia y buen aspecto agronómico. Las líneas S1 y S2 que se derivaron de los diferentes ciclos de selección de las dos poblaciones en proceso de mejoramiento eran seleccionadas por su uniformidad y recombinadas en la formación de sintéticos para formación de variedades de polinización libre. Asimismo, las líneas seleccionadas de las poblaciones blanca y amarilla se cruzaron con probadores para determinar su aptitud combinatoria general y utilizarla en la formación de híbridos. Demanda o problemática que atiende Avanzar en los estudios científicos que ayuden al alto rendimiento y a incrementar la resistencia de la planta del maíz a la pudrición de la mazorca. Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología generada Se obtuvo el C3 de selección en las dos poblaciones objetivo de este proyecto, Evaluación e identificación de los cinco mejores sintéticos blancos y amarillos generados en el proyecto. A partir de los mestizos generados de grano blanco y amarillo, se identificaron y seleccionaron las líneas C2-S1 con mejor aptitud combinatoria general, Generación de sintéticos: 34 sintéticos con diferentes caracteres de resistencia y agronómicos, de los cuales solamente 20 blancos y 13 amarillos se avanzaron a F2 para su evaluación en campo. Los sintéticos generados y avanzados a F2 se probaron en 3 localidades en los estados de Veracruz y Tabasco, incluyendo el Campo Cotaxtla e Isla, Veracruz y Huimanguillo, Tabasco. Generación de mestizos: cincuenta líneas C2-S1 seleccionadas de la población blanca se cruzaron con el probador VS 536. Otras 50 líneas C2-S1 seleccionadas de la población amarilla se cruzaron con el probador V556AC. Las cruzas se probaron en las mismas tres localidades antes mencionadas en los estados de Veracruz y Tabasco. Con los resultados que obtuvo, el investigador concluye que los niveles de fumonisinas en maíces disponibles en la costa de Veracruz y Tabasco pueden representar un serio peligro para la salud de los consumidores. Impactos Durante tres ciclos de selección recurrente de S1s se trató de mejorar genéticamente la resistencia a pudrición de mazorca causada por F. verticillioides y varios caracteres agronómicos deseables en dos poblaciones de maíz, una con endospermo blanco y otra con endospermo amarillo. En el proceso de generar nuevas líneas S1 o S2 en cada ciclo de selección, 10 o 12 líneas seleccionadas con caracteres de resistencia o agronómicos similares, se recombinaron para generar sintéticos. Al finalizar el proceso se probaron en ensayos de rendimiento un total de 20 sintéticos blancos y 13 amarillos. A solicitud del Responsable del Programa de Mejoramiento de Maíz del Campo Cotaxtla, se le entregó la semilla de los mejores cinco sintéticos blancos y amarillos para continuar su evaluación y posible utilización. En este proceso de selección también se generaron mestizos para prueba de aptitud combinatoria general de líneas C2-S1 seleccionadas y cruzadas con probadores. También, a solicitud del Responsable del Programa de Mejoramiento de Maíz del Campo Cotaxtla, se le entregó semilla de las mejores ocho líneas combinadoras C2-S1 blancas y amarillas para continuar su evaluación y posible utilización. Para su posible utilización en el Programa de Maíz del INIFAP se le entregó un compuesto de semilla del último ciclo de mejoramiento (C3) de las dos poblaciones en proceso de mejoramiento. Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada Debido a la desafortunada terminación del proyecto no se pudo lograr la siembra y evaluación de los diferentes ciclos de selección en las poblaciones blanca y amarilla. Por tanto, no se pudieron medir las ganancias obtenidas en resistencia y agronómicas por ciclo de selección en el proyecto. Ámbito de aplicación Comunidad científica nacional. Información adicional o comentario El almacenamiento de granos en países con climas tropicales y subtropicales ocasiona con frecuencia pérdida de peso del grano, transformaciones químicas y contaminación con hongos y sus toxinas, microorganismos, fragmentos de insectos, orina y excretas de roedores. La contaminación por hongos en el cultivo de maíz requiere de altos contenidos de humedad (20 a 21 %), para invadir y atacar a los granos antes de la cosecha afectando su apariencia y calidad (roña, manchas, decoloración). Los géneros de hongos más frecuentes en el maíz son Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Helminthosporium, Penicillium y Fusarium, considerándose este último tanto de campo como de almacén. Este hongo afecta a la mazorca, raíz y tallo y se encuentra en todos los estadios de desarrollo de la planta. La semilla nace y el hongo se transmite de la semilla a la planta colonizando su desarrollo sistemáticamente sin presentar ningún síntoma conspicuo, hasta alcanzar al grano. El desarrollo de la semilla, la raíz y el grano se ven favorecidos por un clima cálido o seco durante el periodo de madurez del grano, causando el peor daño y pérdida. Aún cuando la raíz no es visible, el hongo puede estar creciendo y produciendo fumonisinas y otras toxinas. Clave del proyecto: SAGARPA 2005-C01-11907 Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: Sistema Producto Maíz Tortilla. Investigador: doctor CARLOS DE LEÓN GARCÍA DE ALBA Institución: Colegio de Postgraduados.