Mejoramiento asistido por marcadores moleculares de una población de maíz con capacidad de inducción de haploidía

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es una planta C4 con alta actividad fotosintética, originaria de América y vital para la agricultura argentina. Aunque el cultivo de la especie ya se ha establecido mundialmente en diferentes ambientes como un cultivo de mucha importancia económica, aún enfrenta desafíos como la competencia contra malezas y la resistencia a herbicidas o la tolerancia a enfermedades, entre otros. Continuamente se están desarrollado tecnologías que ayudan a los mejoradores a acelerar la obtención de híbridos con mayores potenciales de rendimiento y sanidad. Una herramienta utilizada actualmente en programas de mejoramiento de maíz es la tecnología de haploides duplicados (DH). La tecnología DH, que acelera la obtención de líneas homocigotas para la posterior producción de híbridos, depende de materiales genéticos particulares llamados inductores de haploidía. Otra tecnología ampliamente utilizada en el mejoramiento es la Selección Asistida por Marcadores Moleculares (MAS), que se ha aplicado a inductores de haploidía para lograr mejores resultados en la producción de líneas DH. En el presente trabajo final de grado, se trabajó en mejorar la línea inductora M741H, buscando adaptación local y eficiencia en la inducción de haploides. El germoplasma de maíz utilizado incluyo diversas líneas e híbridos experimentales. Se llevaron a cabo tareas de laboratorio e invernáculo, que abarcaron la identificación de alelos del gen Matrilineal (MTL), mediante el diseño de cebadores específicos, en la línea M741H y en una población F1ind derivada del cruzamiento entre M741H y un híbrido experimental de INTA. En el campo, se realizaron siembras y polinizaciones dirigidas, incluyendo cruzamientos manuales y la recombinación de individuos de la población F1ind. Además, se realizó la evaluación agronómica de F1ind comparándola con M741H. Por otra parte, se obtuvieron líneas haploides duplicadas a partir del cruzamiento de la línea inductora M741H con tres híbridos experimentales y se puso a punto una herramienta molecular para diferenciar individuos haploides de diploides. 1 Los resultados demostraron que la presencia del alelo mutante del gen MTL es determinante para el aumento de la capacidad de inducción. En la evaluación agronómica, la población F1ind mostró mejoras significativas en diversas características en comparación con la línea inductora M741H, presentando un fenotipo con mejor adaptación a las condiciones edafoclimáticas de nuestra zona. Por otra parte, se logró éxito en la obtención de líneas DH a partir de tres híbridos del programa de mejoramiento de maíz de la EEA INTA Pergamino utilizando M741H como inductor. Se encontró que el SSR bnlg1367 puede utilizarse como herramienta molecular para confirmar haploidía mediante el descarte de individuos portadores del alelo de la línea M741H (diploides). Como conclusión se destaca el desarrollo con éxito de una herramienta molecular eficiente y reproducible para identificar los alelos mutantes del gen MTL. Esto representa un avance significativo para el programa de mejoramiento de maíz de INTA, incentivando a continuar con la utilización de MAS para éste y otros caracteres de interés.