Fenotipado de lineas de maiz por caracteres asociados a la resistencia a las podredumbres de espigas causadas por fusarium y gibberella

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es afectado por varias especies de hongos patógenos, entre ellos: Fusarium verticillioides y Fusarium graminearum. Ambas especies provocan podredumbres en las espigas y ocasionan perdidas en el rendimiento y la calidad de los granos. Debido a que estos hongos son productores de micotoxinas, y conllevan un riesgo para la salud tanto humana como animal, limitar la síntesis por parte de los hongos es fundamental. Una de las estrategias es desarrollar y promover el uso de materiales genéticos menos susceptibles a las podredumbres de espiga. Se ha demostrado que esa susceptibilidad esta inversamente relacionada con el espesor y concentración de fenilpropanoides del pericarpio de los granos, por lo que estas componentes de resistencia también fueron motivo de determinación en el presente trabajo. En investigaciones previas se detectó un QTL para resistencia a ambas especies de Fusarium en el cromosoma 2, bin 2.03, de una población segregante del cruzamiento de una línea moderadamente resistente (LP4637) y una muy susceptible (L4674). En esta región se encuentra un gen (pal 2) que codifica para la enzima fenilalanina amonio liasa (PAL), interviniente en la ruta metabólica de los fenilpropanoides y otros compuestos que fortalecen la pared celular. A fin de probar el efecto de este segmento en otros fondos genéticos, se realizaron retrocruzas con las líneas recurrentes LP918 y LP564 (susceptibles) y la línea resistente donante del QTL (LP4637). Las líneas segregantes, los parentales y el testigo susceptible (L4674) fueron sembrados en el INTA en la EEA Pergamino bajo infección natural e inoculados con los dos hongos, dispuestos en un diseño en bloques completos aleatorizados con arreglo factorial (genotipo x tratamiento). A cosecha (espiga con aproximadamente 20% de humedad) se evaluó la severidad de síntomas a partir del área de espiga visiblemente afectada por micelio de todas las plantas de cada parcela y se prosiguió con el análisis estadístico mediante análisis de variancia, comparación de medias a través del test LSD de Fisher, y Correlación de Pearson. Se analizó la variabilidad y las medias de la severidad de síntomas de los materiales genéticos, pudiéndose notar que la introgresión de genes del donante resistente mejoró la reacción a las enfermedades ya que algunas líneas segregantes mostraron menores síntomas que ambos padres recurrentes. En cuanto a los componentes de resistencia, fueron evaluados en base a una investigación anterior, solo en las líneas derivadas de LP564 y si bien se observó variabilidad en el espesor de pericarpio y concentración de fenilpropanoides (ácido trans-ferúlico (tFA), ácido p-cumárico (pCA) y ácido 5,5′-diferúlico (5,5′ DFA)) el análisis de correlación de la sintomatología de las dos enfermedades solo mostró una asociación negativa con espesor de pericarpio y concentración de pCA, indicando en principio que en estos materiales genéticos serian estos caracteres los que estarían relacionados con la resistencia a las podredumbres de espiga. De acuerdo a estos resultados podría confirmarse la efectividad del QTL descripto, extender su estudio, y así poder continuar con un programa de mejora genética.