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I+D+i

Mejorar la eficiencia del maíz en el uso de nitrógeno en condiciones de sequía

Mejorar la eficiencia del maíz en el uso de nitrógeno en condiciones de sequía

La sequía y el bajo nitrógeno son dos de los principales estreses en maíz, por lo que uno de los objetivos principales de la mejora genética vegetal es aumentar de la eficiencia del uso de nitrógeno en condiciones de sequía. Para establecer un programa de mejora es preciso encontrar fuentes de genes que puedan ser incorporados a las variedades mejoradas. En este artículo se evalúan variedades de maíz recolectadas en el desierto argelino para estudiar su capacidad de adaptación.

Meriem Riache1, Mohamed Mefti1, Rosa Ana Malvar2, Pedro Revilla2. 1Laboratoire de Ressources Génétiques et Biotechnologie-Ecole Nationale Supérieure Agronomique, Alger, Argelia. 2Misión Biológica de Galicia (CSIC), Pontevedra, España.

Cuadro I

Para conseguir este objetivo, el primer paso es identificar variedades capaces de producir maíz en condiciones de estrés, y esto es más probable si seleccionamos variedades de ambientes con altos niveles de estrés, porque el ambiente causa selección natural para adaptación a las condiciones en las que se cultivan las variedades.

Para abordar este reto, estamos evaluando variedades de maíz recolectadas en el desierto argelino para ser utilizadas como fuentes de genes de eficiencia en el uso de nitrógeno en condiciones de sequía (cuadro I).

Hicimos cruzamientos entre seis variedades argelinas y las evaluamos en condiciones de sequía (riego de 300 mm) y control (600 mm) y con abonado nitrogenado (120 kg/ha N) y sin abono nitrogenado en un suelo árido y bajo en nutrientes (cuadro II). Los ensayos se realizaron en Argel durante dos años.

Cuadro II

En los estudios de estas poblaciones en Argelia se evaluaron caracteres agronómicos importantes como la senescencia retardada, que es la capacidad de seguir realizando la fotosíntesis en maduración, o el color de la hoja. Se analizó la manera en la que estos caracteres influían en el rendimiento del grano en distintas condiciones de estrés.

Resultados y discusión

Figura 1. Regresión de senescencia prolongada y color de hojas sobre rendimiento (Rdt) en los diversos tratamientos de sequía vs control y abonado nitrogenado vs no abonado.

Bajo estrés hídrico y sin abonado nitrogenado, la senescencia retardada tiene un efecto positivo significativo en el rendimiento (R2= 0,26**), pero el color de la hoja no tuvo efectos significativos en rendimiento (figura 1). Bajo sequía con nitrógeno, el color tuvo un efecto negativo significativo sobre el rendimiento (R2= 0,29**) y la senescencia no. Con riego y sin nitrógeno, la senescencia (R2= 0,24*) y el color (R2= 0,29**) tuvieron efectos positivos significativos sobre el rendimiento. Final­mente, con riego y N, el color tuvo efectos positivos significativos en el rendimiento (R2= 0,2668**), pero no la senescencia re­tardada.

Las poblaciones del desierto presentaron características interesantes en diversas condiciones de estrés con alta eficiencia de utilización de nitrógeno en grano o se­nescencia retrasada bajo estrés de N, por lo que las poblaciones argelinas podrían ser fuentes de líneas puras tolerantes a la sequía y fertilización sin nitrógeno.

Las poblaciones del desierto argelino tienen rendimientos generalmente inferiores al híbrido testigo, excepto en sequía y con abono nitrogenado, donde, algunas poblaciones y sus cruzamientos tienen rendimientos similares o superiores al hí­bri­do testigo (cuadro III). Además, los cruzamientos entre poblaciones argelinas, e incluso algunas poblaciones, superan a las variedades templadas e igualan al cruzamiento varietal.

Cuadro III

La mejor población para ser donantes de genes favorables de la tolerancia a la sequía es la población del oeste argelino Bechar (BAH) que difiere significativamente de variedad templada independientemente del nivel de fertilización y hay cruzamientos varietales con BAH que difieren significativamente del cruzamiento varietal que sirve como testigo (EPS20 x EPS21) con fertilización pero especialmente con poca fertilización. Además, esta población también se comporta bien con riego con ambas dosis de nitrógeno.

En consecuencia, estas poblaciones pueden ser utilizadas como fuentes de variedades y líneas puras tolerantes a se­quía y bajo nitrógeno mejorándolas directamente. También pueden ser empleadas como donantes de genes de resistencia me­diante cruzamientos con líneas élite para mejorar su tolerancia a sequía y bajo nitrógeno.