Asociación de marcadores morfológicos y moleculares ISTR y SSR con heterosis en generaciones F1 y F2 de maíz (Zea mays L.)

Abstract

El mejoramiento genético del maíz, es un proceso continuo para la formación de híbridos y variedades. Los estudios de caracterización de la diversidad genética son una herramienta que ayuda a tener un control más efectivo de la constitución genética, por lo tanto definir a nivel molecular los patrones de variación, puede ser relevante para la incorporación de individuos a programas de mejoramiento. Los objetivos del presente trabajo fue determinar mediante los marcadores SSR e ISTR, la pureza varietal de una línea de maíz multiplicada por autofecundaciones, realizar cruzas y detectar expresión heterótica en generaciones F1 y F2. Se tomaron en cuenta cinco líneas de maíz LUG03 I, LUG282 I, CML282 I, LUG282 II y LUG03 II. Posteriormente se realizaron las cruzas para la obtención de la generación F1 y F2, y se llevaron a cabo las extracciones de ADN. Con las matrices producidas con cada marcador, se obtuvieron datos para distancia genética. Con los datos producidos, se observó que la cruza que produjo mayor rendimiento, fue la cruza LUG282 x LUG03 II en F1, la distancia genética que se encontró para esta cruza, difiere según el marcador de referencia, para distancias producidas por SSRs el valor 0.412, para ISTRs 1.3774 y para datos agronómicos 1.5178. La menor distancia genética se detectó fue con el marcador SSR en la cruza CML282 x LUG282 en F2 con 0.165 y la mayor distancia detectada fue en los marcadores ISTR en la cruza LUG282 x LUG03 F1 de la versión I con 2.0794. Las diferencias encontradas entre la heterosis producida por los materiales de las diferentes versiones, concuerdan con las diferencias entre ellos detectadas a nivel molecular. Según los resultados obtenidos con el presente trabajo, se concluye que sí es posible detectar la pureza varietal entre líneas autofecundadas, utilizando los marcadores moleculares SSR e ISTR.

Maize breeding is a continuous process for the formation of hybrids and varieties. Characterization studies of genetic diversity are necessary that helps to assess genetic constitution and defining variation patterns at molecular level. The objectives of this work was determined by the SSR and ISTR markers, the varietal purity of maize multiplied by selfpollination, make crosses and detect heterotic expression in F1 and F2 generations. Five lines of corn LUG03 I, LUG282 I, CML282 I, II and LUG03 LUG282 II were considered. F1 and F2 generation were performed. DNA isolation was made from all individuals. Results shows the cross between the lines LUG03 X LUG282 version II in F1, produces a high yield and the genetic distance for this cross, differs among to the reference marker. The values for distances were 0.412 with SSRs, for ISTRs 1.3774 and 1.5178 for agronomic data. The lowest genetic distance was detected with SSR marker in the cross CML282 x LUG282 in F2 with 0.165 and the greatest distance was detected in the ISTR markers in F1 crosses LUG282 x LUG03 R version 2.0794. The differences in heterosis, between parentals, F1 and F2 in yield, fits with differences found trough SSR. By other hand, according to the results it can be concluded that it is possible to detect the varietal purity between selfpollinated lines using molecular markers.