Caracterización morfoagronómica y fisicoquímica de 15 accesiones de maíz (zea mays l.) con fines de fitomejoramiento

Rios Asanza, Carlos Alberto

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Caracterización morfoagronómica y fisicoquímica de 15 accesiones de maíz (zea mays l.) con fines de fitomejoramiento

Rios Asanza, Carlos Alberto

URI: http://repositorio.utmachala.edu.ec/handle/48000/16564

Fecha: 2021

Resumen:

The objective of this work is the morphoagronomic and physicochemical characterization of 15 maize accessions, collected in the province of El Oro, which are conserved in the germplasm bank belonging to the Faculty of Agricultural Sciences, in order to know the existing diversity and its agronomic potential, which will serve as a basis for future breeding programs and, in turn, contribute to the preservation of the genetic diversity of maize. For morphoagronomic characterization, data were collected for 5 qualitative and 21 quantitative descriptors. The morphoagronomic variables studied were: days to anthesis, days to stigma emission, plant height (cm), ear height (cm), rib index, ear length (cm), peduncle length (cm), ear branched length (cm), number of primary and tertiary branches on the ear, leaf length and width, ear length and diameter (cm), peduncle length (cm), number of kernels per row, number of rows per ear, kernel length and width (mm), kernel row arrangement, kernel color, pericarp and endosperm, kernel type and thickness (mm); As for the physical-chemical characterization, the following were determined: ash percentage, fat percentage, amount of phenols, antioxidant activity and protein percentage. Once the morphoagronomic characterization data were collected, the matrix was designed and subsequently standardized to obtain the correlation table, which was used to generate the structure of the dendrogram based on Euclidean similarity distances; the analyses were carried out with the IBM SPSS Statistics 25 program. By means of principal component analysis (PCA), it was possible to establish the discriminant characters that describe the most differentiated values to analyze phenotypic diversity, these being: days to anthesis DHA, days to stigma emission DHEE, rib index IN, female peduncle length LPF, leaf length LH, ear length LMZ, number of rows per ear NHMZ, grain width AG, grain length LG, endosperm color CEN, grain type TG, these variables have a relationship with the beginning of the reproductive stage, plant structure and grain characteristics. As a result, five well-defined groups were identified, evidencing a very good phenotypic diversity among the accessions studied; group one turned out to be more numerous with 8 accessions, it can be attributed to the fact that they are conformed by: ear length and kernel thickness, kernel color, pericarp color, endosperm color, kernel type, proteins; a more distant group with greater variance was determined, composed of a single accession, UTMACH-066, denominated by average and differentiated values of all the accessions evaluated. Regarding the physicochemical analysis, the accession UTMACH 058, 089 presented a high percentage of phenols and antioxidant activity in comparison with the other accessions, the accession UTMACH 048 and 065 have the highest weight in the 100 grains (31.60g and 30.75g), the accessions with semi-crystalline endosperm characteristics presented higher protein content, unlike the accessions of floury grain type.

Descripción:

El presente trabajo tiene como objetivo la caracterización de manera morfoagronómica y fisicoquímica de 15 accesiones de maíz, recolectadas en la provincia de El Oro, y que están conservadas en el banco germoplasma perteneciente a la facultad de Ciencias Agropecuarias, con la finalidad de conocer la diversidad existente y su potencial agronómico, que servirán de base para futuros programas de fitomejoramiento y a su vez, contribuirán a la preservación de la diversidad genética del maíz. Para la caracterización morfoagronómica se recopilaron datos de 5 descriptores cualitativos y 21 cuantitativos. Las variables morfoagronómicas estudiadas fueron: días hasta la antesis, días hasta la emisión de estigmas, altura de la planta (cm), altura de la mazorca (cm), índice de la nervadura, longitud de la espiga (cm), longitud del pedúnculo (cm), longitud ramificada de la espiga (cm), número de ramificaciones primarias y terciarias en la espiga, longitud y ancho de hoja, longitud y diámetro de la mazorca (cm), longitud del pedúnculo (cm), número de granos por hilera, número de hileras por mazorca, longitud y ancho del grano (mm), disposición de hileras de granos, color del grano, pericarpio y endospermo, tipo y grosor del grano (mm); en cuanto a la caracterización fisicoquímica se determinó: porcentaje de cenizas, porcentaje de grasas, cantidad de fenoles, actividad antioxidante y porcentaje de proteínas. Recopilado los datos de la caracterización morfoagronómica se diseñó la matriz, para posteriormente estandarizarla y obtener el cuadro de correlaciones, con la cual, se generó la estructura del dendrograma basado en distancias de similitud euclidiana, los análisis se realizaron con el programa IBM SPSS Statistics 25. Mediante el análisis de componentes principales (PCA), se logró establecer los caracteres discriminantes que más valores diferenciados describen, para analizar la diversidad fenotípica, siendo estos: días hasta la antesis DHA, días hasta la emisión del estigma DHEE, índice de la nervadura IN, longitud del pedúnculo femenino LPF, longitud de la hoja LH, longitud de la mazorca LMZ, número de hileras por mazorca NHMZ, ancho del grano AG, longitud del grano LG, color del endospermo CEN, tipo de grano TG, estas variables guardan una relación con el comienzo de la etapa reproductiva, la estructura de la planta y las características del grano. Como resultado se identificaron cinco grupos bien definidos, evidenciando una muy buena diversidad fenotípica entre las accesiones estudiadas; el grupo uno resultó ser más numeroso con 8 accesiones, puede atribuirse a que están conformadas por: longitud de la mazorca y grosor del grano, color del grano, color del pericarpio, color del endospermo, tipo de grano, proteínas; se determinó un grupo más distante y de mayor varianza, integrado por una sola accesión, la UTMACH-066, denominado por valores promedios y diferenciados de todas las accesiones evaluadas. Con respecto al análisis fisicoquímico, la accesión UTMACH 058, 089 presentó un elevado porcentaje de fenoles y actividad antioxidante en comparación con las otras accesiones, la accesión UTMACH 048 y 065 poseen el mayor peso en los 100 granos (31.60g y 30.75g), las accesiones con características de endospermo semicristalino presentaron mayor contenido de proteína, a diferencia de las accesiones de tipo de grano harinoso.

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