ARTÍCULOS ORIGINALES

Calidad proteica en segregantes de cruzas de dos fuentes del gen opaco-2 con variedades andinas de maíz

Protein quality in segregating families from crosses among peruvian racial composites of maize with two sources of opaque-2 gene

María del Rosario Castro Muñoz¹ ; Ricardo Sevilla Panizo²

1 Dpto de Biología, Facultad de Ciencias Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima - Perú Casilla Postal 12056. Lima 12 - Perú, rcastro@lamolina.edu.pe
2 Secretaría Técnica de Coordinación con CGIAR (Grupo Consultivo de Investigación Agrícola Internacional). Ministerio de Agricultura. Av. La Molina 1981. Lima 12-Perú. stc_cgiar@inia.gob.pe

RESUMEN

Catorce líneas segregantes F2 provenientes de las cruzas realizadas entre los compuestos raciales (C.R.) peruanos con dos pooles andinos, homocigotos para el gen opaco-2 (formados en el CIMMYT con una alta proporción de germoplasma andino), fueron autopolinizadas en Chiquián – Perú. El gen opaco 2 aumenta en el grano la cantidad de dos aminoácidos esenciales: lisina y triptófano. Las mazorcas fueron cosechadas y seleccionadas por su parecido al C.R. peruano. Se seleccionaron diez mazorcas de cada línea segregante y se evaluó en cada una: la longitud y el diámetro de la mazorca, el diámetro de la tusa, el diámetro del raquis, la profundidad de grano, y el número de hileras. De cada mazorca se seleccionaron 10 semillas, y se registraron los colores del pericarpio, de la aleurona y del endospermo. Se realizó la comparación de los parámetros morfológicos de las líneas segregantes con los parámetros de los compuestos raciales peruanos. Para comprobar la presencia del gen opaco, que mejora la calidad proteica del grano mediante la reducción de la zeína, se evaluaron químicamente cinco granos de cada mazorca. Se realizó el análisis turbidimétrico de zeína basado en el método de Paulis et al. (1974) modificado por el CIMMYT. La variedad de maíz opaco PMS 267 fue usada como testigo. Los pooles andinos 1 y 2 mostraron ser buenos progenitores, sin modificar los caracteres andinos de las mazorcas en las poblaciones segregantes. A todos los compuestos raciales se les incorporó este gen. La incorporación del opaco-2 y selección posterior en las progenies autofecundadas no modifica el tipo de grano, ni el color. Se comprobó también que el método de selección de mazorcas parecidas al progenitor peruano en las primeras generaciones de endocría es un buen método, siendo más rápido que el método de retrocruzas para incorporar este gen. En esa forma es posible mantener el gen opaco en una alta frecuencia en la diversidad del maíz en el Perú.

Palabras clave: variedades, maíz, gene opaco 2, calidad proteica, Zea mays.

ABSTRACT

Fourteen F2 segregating families, from crosses among Peruvian racial composites of maize with two Andean pools formed with a considerable proportion of Andean germplasm, homocigous for the gene opaque – 2, were selfcrossed. The ears were harvested and selected for their similarities with the racial composites. Ten ears of each family were evaluated by their morphological characteristics: ear length, ear width, cob diameter, rachis diameter, grain depth, and ear row number. Ten seeds representative of each ear were evaluated for their pericarp, aleurone and endosperm colors. Comparisons of the morphological parameters were done between the segregating families and the Peruvian racial composites. In order to check the presence of the opaque 2 gene that improve the quality protein maize by reducing the levels of zein in the kernel, five grains of each ear were analyzed chemically. A rapid turbidimetric analysis for zein based on Paulis et al. (1974) method was carried out. The opaque variety PMS 267 was used as check. The Andean pools 1 and 2 showed to be good progenitors to incorporate the opaque-2 gene, without modifying the Andean characters of the ears in the offspring population evaluated. In all the racial composites, the opaque-2 gene that increases the quantity of two essential amino acids in the grain was introduced. Neither the grain type nor the color was modified. The method of selection of similar ears to the Peruvian progenitor in the first generations of self crosses is a good method, being faster than the backcross method in order to incorporate this gene and to maintain it in the offspring populations. In that way it is possible to maintain the opaque-2 gene in high frequency in the Peruvian maize diversity.

Key words: varieties, maize, opaque 2 gene, protein quality, prebreeding, Zea mays.

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