Fenotipado aplicado a la determinación de las bases moleculares del comportamiento germinativo del maíz a bajas temperaturas.

Abstract

En el mundo, la producción de maíz se realiza en amplias condiciones climáticas que afectan tanto su desarrollo como al rendimiento. Una de las variables climáticas que determinan el establecimiento de este cultivo es la temperatura, la cual puede causar daños a la semilla si las mismas se presentan por debajo de determinados valores. El daño por enfriamiento, o también llamado chilling injury, es un daño fisiológico que se produce cuando las temperaturas se encuentran entre 5 y 15 °C, variando de acuerdo a cada especie, pudiendo afectar la estructura de las membranas celulares de las semillas, al proceso fotosintético o disminuir el crecimiento y extensión de las hojas o también afectar la absorción de agua y nutrientes. Con el objetivo de generar información fenotípica de caracteres determinantes del comportamiento germinativo del maíz a bajas temperaturas, para el posterior estudio con marcadores moleculares e identificación de regiones cromosómicas asociadas a los mismos, se evaluó una población segregante de familias F2:4 luego de un período de imbibición de las semillas a 5ºC. El objetivo de este trabajo fue generar información fenotípica de caracteres determinantes del comportamiento germinativo del maíz a bajas temperaturas, para el posterior estudio con marcadores moleculares e identificación de regiones cromosómicas asociadas a los mismos. Para ello se evaluó una población segregante de familias F2:4 luego de un período de imbibición de las semillas a 5ºC comparando su comportamiento con el obtenido en condiciones normales de incubación (24ºC). Las variables medidas fueron: CE (conductividad eléctrica); IG, IR05, IC05 (Índices de germinación y de aparición de semillas con radícula o coleoptilo de 0,5 cm); PHPAi, PSPAi, PHRi y PSRi (Pesos húmedo y seco por planta, de la parte aérea y de la raíz); %G, %R05 y %C05 (Porcentajes de semillas germinadas y con radícula o coleoptilo mayor o igual a 0,5 cm) y %PLF (Porcentaje final de plántulas normales). El tratamiento de frío aplicado durante la imbibición de las semillas afectó la viabilidad de las mismas y su vigor, pero no el crecimiento posterior de las plántulas sobrevivientes. Se detectaron diferencias altamente significativas (p<0,01) entre genotipos para todas las variables estudiadas tanto en condiciones de Frío como Control, como así también para los índices de tolerancia relativa (excepto PHRi y PSRi). La mayoría de los caracteres y sus ITR presentaron heredabilidad moderada en ambas condiciones de incubación. Los resultados obtenidos en el presente trabajo, permiten concluir que existe variabilidad genotípica, expresada en el fenotipo, en caracteres asociados al comportamiento germinativo de la población F2:4 de maíz bajo estudio, luego de un período de imbibición de las semillas a baja temperatura (5°C) y a una temperatura control (24°C), pudiendo confirmar la utilidad de los datos fenotípicos para explorar las bases genéticas detrás de dichos caracteres mediante un análisis de QTL.