ANÁLISIS DEL FLUJO DE POLEN DE MAÍZ AMARILLO EN SAN PEDRO DE LAS COLONIAS COAHUILA, MÉXICO UAAAN-PIONEER.

INTRODUCCIÓN El maíz es una planta alógama, monóica y con polinización típicamente anemófila. El polen de maíz es grande comparado con otras especies anemófilas similares, según Raynor et al. (1972), y Pfahler (1978) tiene en promedio 90-100 µ de diámetro. La producción de polen es abundante, de acuerdo a Kiesselbach (1980) se producen 25,000 granos de polen para cada de grano de una mazorca común. Por otra parte, Westgate et al. (2003) estimó que una espiga produce 4.5 x 106 granos de polen. La polinización cruzada se favorece debido a que el viento y la gravedad son los principales agentes que transportan el grano de polen de la espiga a los estigmas, lo que origina la posibilidad de polinización a grandes distancias. Otros factores que tienen efecto en la dispersión son la densidad del polen, el radio del mismo y la velocidad de sedimentación. El periodo de polinización efectiva está afectado también por la humedad relativa del ambiente. La baja humedad relativa, menor del 50%, reduce la retención del grano de polen en las papilas del estigma, y una humedad muy elevada, mayor del 90%, puede dificultar la dehiscencia de las anteras y la liberación del polen. En la producción de semilla de maíz el control de la identidad genética es difícil y complejo, debido a que se da la posibilidad de polinización cruzada con germoplasma no deseado. Para evitar esta hibridación no deseada, se dan recomendaciones como aislar los lotes por tiempo, por distancia y con surcos borderos, sin embargo en las zonas productoras de maíz es casi imposible obtener aislamiento perfecto. En México, se han realizado pocos estudios en distancias de aislamiento de los lotes de producción de semilla que aseguren una buena calidad de la misma; por lo general se desconoce el porcentaje de contaminación que puede ocurrir en lotes con problemas de aislamiento. Por otra parte, desde hace varios años se ha mostrado interés por conocer cómo se distribuye el polen para reducir riesgos de cruzamiento de materiales nativos con materiales transgénicos (Mercer y Wainwright, 2008). Luna et al. (2001) indican que la cantidad de polinización cruzada a grandes distancias es menor a 1 %. También

mencionan que el polen es viable por hasta 2 h después de la dehiscencia, dependiendo del potencial hídrico de la atmósfera. El flujo de polen entre híbridos tropicales de maíz de diferente color de endospermo fue evaluado, encontrando que el flujo de polen disminuye exponencialmente a medida que aumenta la distancia de la fuente; el comportamiento del viento y el efecto de la turbulencia asimismo influyeron en la distancia recorrida por el polen. La aplicación de un modelo matemático permitió estimar una distancia segura de 100 m para prevenir el cruzamiento entre genotipos diferentes (Guzmán et al., 2008). Un estudio llevado a cabo por Langhof et al. (2010), en donde se uso el híbrido transgénico MON 810 como fuente de polen y su contraparte isogénico como receptor, para evaluar el flujo de genes a través de PCR, indica que los factores más importante en la contaminación del no transgénico isogénico fueron la

dirección y la velocidad del viento. Estos

investigadores encontraron que para el caso del

grano de maíz, una distancia de

aislamiento de 50 m, es suficiente para mantener los estándares requeridos en los Estados Unidos. Anteriormente, Ma et al. (2004) estudiaron la dispersión del polen de un maíz transgénico amarillo como fuente de polen, y un maíz blanco como receptor. El nivel de cruzamiento fue menor a 1 % después de 28 m en la dirección del viento y 10 m en contra de la dirección del viento. Los autores concluyeron que la distancia de aislamiento generalmente recomendada de 200 m, parece también ser la apropiada para maíces transgénicos. OBJETIVOS El presente estudio tiene como objetivo: Determinar la distancia a la cual se dispersa el polen de maíz amarillo del hibrido 30F53 en un lote de maíz blanco de nombre comercial RS3578 MATERIALES Y MÉTODOS Establecimiento de la parcela experimental. El experimento se realizó en la localidad denominada Rancho el Trebol municipio de Francisco I. Madero, del Estado de Coahuila en una parcela de 26 ha con una dimensión de 2000m x 135 m, propiedad del Sr. Eduardo Tricio Gomez. Se sembraron 24 surcos de 10 m de maíz amarillo hibrido 30F53 en el centro de la parcela, que ocuparon una superficie de 0.192 ha. El híbrido de maíz blanco RS 3578 en la parcela experimental se sembró el 22 de Julio del 2011,

mientras que la siembra de maíz amarillo se realizó escalonadamente, el 22, 25 y 28 de Julio a razón de 8 surcos por fecha; lo anterior con el propósito de hacer coincidir la floración del maíz blanco con alguna de las fechas de siembra del maíz amarillo. Este diseño permite medir la dispersión del polen a favor y en contra del viento prevaleciente durante la época de polinización. Evaluación del flujo de polen. El flujo de polen a favor y en contra del viento se midió evaluando el grado de fecundación en plantas de maíz blanco a 1, 5, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 y 250 metros de distancia del maíz amarillo. En cada una de las distancias y en dirección del viento dominante (NE), se cosecho al azar la mazorca principal de 50 plantas en dirección del viento dominante. De la misma manera, se cosecharon mazorcas en sentido contrario del viento (SW). Las mazorcas cosechadas fueron colocadas en sacos etiquetados con la distancia y la dirección según el flujo del viento, a favor (DV) y en Sentido Contrario del Viento (SCV). Las mazorcas se trasladaron al Departamento de Parasitologia de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro que está ubicada en Buenavista, Saltillo, Coahuila en donde se contó el total de granos amarillos de cada mazorca y para obtener el promedio de granos blancos se contaron el número de granos de 4 hileras de semilla y se multiplico por el total de hileras de cada mazorca; las hileras se seleccionaron al azar. Se registró el número de granos amarillos en cada distancia y se calculó el porcentaje de granos amarillos en cada muestra. Análisis de resultados. Para analizar el flujo del polen y determinar la distancia máxima de dispersión de polen con capacidad de fecundación, se graficó la cantidad y el porcentaje de granos amarillos en las mazorcas muestreadas contra la distancia a partir de la fuente de polen de maíz amarillo. Utilizando la metodología de Campbell y Madden (1990) se realizó un análisis de gradiente para determinar la distancia máxima a la que puede viajar el polen y fecundar la flor femenina del maíz blanco. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Floración. El hibrido de maíz blanco RS 3578 floreó al 50% a los 54 días (16 de septiembre), mientras que el hibrido amarillo 30F53 lo hizo a los 58 días. Las fechas de siembra en la que la floración masculina del maíz amarillo coincidió en un 15% con la femenina del maíz blanco fue la del 20 de septiembre, mientras que las otras dos fechas no hubo coincidencia en la floración.

Flujo Genético/Dispersión del polen. Al graficar el número de granos amarillos en 10 mazorcas del hibrido de maíz blanco, se evidenciaron altibajos en el número de granos amarillos conforme se incrementaba la distancia a partir de la fuente de polen de híbrido amarillo sembrada en el centro de la parcela (Figura 1). Es decir no se presentó un gradiente de polinización de la flor femenina de maíz blanco por el polen de la flor del maíz amarillo colocado en el centro de la parcela. Los altibajos en el número de granos amarillos conforme se incrementaba la distancia de la fuente de polen del maíz amarillo indican claramente que existían otras fuentes de polen amarillo, es decir que existían plantas de maíz amarillo entre el maíz blanco, que liberó polen y fecundo el maíz blanco. La presencia de plantas mostrencas o bien de contaminación de la semilla de maíz blanco fue constatada durante la colecta de las muestras, lo que invalidó el diseño experimental en el que se pretendía tener solo una fuente de polen amarillo en el centro de la parcela. Este factor, aunado a la baja coincidencia de la polinización ente los materiales de maíz amarillo y blanco hicieron imposible evaluar la distancia máxima a la que el polen puede viajar y fecundar una flor femenina. (Figuras 1 y 2). Sin embargo el máximo número de granos amarillos se registró en las plantas sembradas a favor del viento (DV) y a una distancia de un metro de la fuente de polen, en donde se encontraron 240 granos amarillos, lo que representa el 5 % del total de los granos contabilizados. La cantidad de granos amarillos bajó a 9 (0.19%) cuando las mazorcas se cosecharon de las plantas que se encontraban a 5 m de distancia de la fuente de polen (Figura 1).

Figura 1. Gradiente de dispersión de polen a partir de plantas de maíz amarillo, expresado en número de granos amarillos a diferentes distancias a partir de la fuente de polen en direccion del viento (DV) y en sentido contrario del viento (SCV), en el Rancho El Trebol, Francisco I. Madero, Coahuila

Figura 2. Gradiente de dispersión de polen a partir de plantas de maíz amarillo, expresado en número de granos amarillos a diferentes distancias a partir de la fuente de polen en sentido contrario del viento (SCV), en el Rancho El Trebol, Francisco I. Madero, Coahuila

CONCLUSIONES Debido a las fechas desfasadas en la floración y a la presencia de maíz amarillo entre el maíz blanco, no se pudo determinar la distancia máxima a la que el polen de maíz amarillo puede viajar a partir de una fuente y fecundar una flor femenina.

BIBLIOGRAFIA Acre. A report on the dispersal of maize pollen compiled by National Pollen Research Unit and Commission by the Soil Association. Campbell C. L., and L. V. Madden. 1990. Introduction to plant disease epidemiology. 1ª ed. Ed. John Wiley and Son. E.U.A. 532 p. Guzmán H., M., F. San Vicente G. y D. Díaz M. 2008. Flujo de polen entre híbridos tropicales de maíz de diferente color de endospermo. Bioagro 20(3): 159-166. Kiesselbach, T. A. 1980. The structure and reproduction of corn. University of Nebraska Press.USA. Langhof, M., B. Hommel, A. Hüsken, C. Njontie, J. Schiermann, P. Wehling, R. Wilhelm and G. Rühl. 2010. Coexistence in maize: isolation distance in dependence of conventional

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