Mejoramiento de la producción y Mejoramiento de la producción y calidad forrajera del maízcalidad forrajera del maíz

Irapuato, Gto. 23 de enero 2013Irapuato, Gto. 23 de enero 2013

Estadísticas de producción de forraje en México

Superficie sembrada: 489 mil ha

Superficie cosechada: 311 mil ha

Volumen de producción: 9.6 millones de toneladas

SIAP, 2011

Alto productor de energía

Principal forraje para el ganado lechero

Reducción de costos en la alimentación.

Importancia del maíz como forraje

¿Es importante la calidad del forraje?

Híbrido MSTt/ha

FDN%

FDA%

DIV%

LECHEt/ha

H-1 20.1 51.2a 28.7a 65.7b 10.7b

H-2 19.6 47.5b 25.4b 74.3a 15.5a

Promedios con diferente letra son diferentes estadísticamente (P<0.05)

Aprox 0.50 t/ha leche / unidad de cambio en DIV

¿Se puede mejorar la calidad forrajera del maíz?

Los estudios indican que es posible: FDN: 47 - 55 % FDA: 25 - 30 % Digestibilidad in vitro: 65 - 77 % Prod. Leche estimada: 7 - 22 t/ha Prod. Materia Seca: 16- 25 t/ha en híbridos

Mejoramiento del maíz para forraje Poco esfuerzo realizado en el mejoramiento de la producción y

calidad del forraje de maíz.

Mejor ejemplo en Wisconsin

Uso de transgenes

Otros programas en Francia y Brasil.

Mejoramiento del maíz para forraje en Wisconsin, EUA

Comparación de 3 ciclos de selección recurrente para alta calidad forrajera mediante cruzas de prueba en líneas S2.

Ciclos S FDN FDA IVTD DFDN LET LEHA          kg/t t/haWQSC0 532 267 676 392 1239 10.5WQSC1 525 258 685 398 1270 9.7WQSC2 504 242 703 413 1337 14.2

Ganan (%) -5.3 -9.4 4.0 5.4 7.9 35.2

Frey et al. 2004

Uso de transgénico reductor de producción de lignina

Comparación de plantas transgénicas con la inserción del vector omt de sorgo y plantas normales de maíz.

  Tallo   Planta total

Muestra Yield DIV FDN   Yield DIV FDN

  t/ha % %   t/ha % %

Transgénico 17.9 76.7 50.3   44.9 76.0 53.1

Testigo 16.5 71.4 53.3 42.8 72.4 58.3

valor de P 0.603 0.0003 0.205   0.603 0.0001 0.005

He, et al. 2003.

Experiencias del mejoramiento de maíz forrajero en el INIFAP

¿Qué se ha hecho?

Estudios sobre la variación genética en poblaciones e híbridos de maíz de diferentes áreas de adaptación.

Formación de poblaciones de maíz con híbridos sobresalientes en producción y calidad del forraje.

Determinación de grupos heteróticos para producción y calidad del forraje.

Mejoramiento de la producción y calidad del forraje de maíz.

Estudios con varios grupos de poblaciones

• Valles altos• Subtropicales• Tropicales• Híbridos F2• Híbridos F1

G r u p o s

V Altos Tropical Subtrop Híbs-F2 Híbs-F1

Pta completa 75.4a 71.4b 70.9b 71.7b 74.0a

Tallo + hojas 72.0a 67.1b 63.7b 64.9b 69.6b

Elote 82.8 80.6 83.3 83.8 84.4

Variabil idad de la producción y calidad forrajera de poblaciones de maíz.

Promedios con diferente letra dentro de cada variable son diferentes estadísticamente (P<0.05)

Digestibilidad in vitro de cinco grupos de poblaciones de maíz.

Diferencias máximas en producción y calidad forrajera dentro de grupos de poblaciones.

*,** diferencias significativas al 0.05 y al 0.01 de probabilidad

Grupo MST CORTE FDN FDA DIV LECHEt/ha días % % % t/ha

Valles Altos

3 2* 1.5 1.5 1.5 2

Tropical 0.4 12** 7.1** 4.9** 4.8** 4.1* Subtropical

3.6* 5** 1.5 1.7 2.2* 2.8

Híbridos F2

2.3 13** 4.9** 4.1** 4.7** 4.0*

¿Qué seleccionar?Rastrojo (RAS) ELOTE

FDN FDA LIG DIV FDN FDA LIG DIV

PLTOT

DIV -0.85** -0.84** -0.84** 0.93** 0.00 -0.01 -0.26 0.40*

RAS

FDN 0.96** 0.85** -0.94** -0.32 -0.23 0.08 0.01

FDA 0.91** -0.94** -0.38 -0.28 0.00 0.02

LIG -0.92** -0.29 -0.25 0.01 -0.04

DIV 0.30 0.25 -0.09 0.06

ELOTE

FDN 0.93** 0.69** -0.61**

FDA 0.79** -0.56**

LIG -0.46*

DIV

Desarrollo de poblaciones

Dos poblaciones precoces (VA y Subtropical) Dos poblaciones Intermedias (Subtropicales) Dos poblaciones con alta proporción de grano (Subt-Templado)

Identificación de Patrones heteróticos

Pob Población MST Núm (t/ha)

3 Interm. A 19.6 a 4 Interm. B 18.2 a 5 A Forr 17.46 B Forr 16.9 1 Precoz A 15.82 Precoz B 14.7

  DMS 0.05 = 2.1

Producción de materia seca en poblaciones de maíz de diferente ciclo biológico.

Efectos de aptitud combinatoria general de seis poblaciones de maíz.

EE = Error estándar; *, ** =Signif icativo al 0.05 y 01 de probabilidad, respectivamente

Población MST (t /ha)

DIV (%)

FDN (%)

Prec A -0.25 0.49 -0.42 Prec B -0.82** -0.36 0.08

Int A 0.66** -0.26 0.09

Int B 0.38 -0.74* 0.97* A Forr 0.27 0.47 -0.40 B Forr -0.23 0.39 -0.31

EE = 0.22 0.36 0.44

Materia seca, heterosis y aptitud combinatoria específica de las mejores y peores cruzas.

Promedios con igual letra son iguales estadísticamente (P<0.05); EE = Error estándar.

Genealogía MST t/ha)

Heterosis (%)

ACEt/ha

Prec A x Prec B 17.9a 17.6 1.48*Prec B x A Forr 18.4a 14.9 1.48*Prec A x B Forr 18.1a 13.9 1.06Prec A x Int B 18.7a 10.0 1.08Int B x B Forr 18.7a 9.4 1.04

Prec B x B Forr 16.4 7.2 -0.73Prec B x Int B 16.3 -1.1 -1.21

DMS 0.05 = 1.2   EE=0.61

Digestibil idad, heterosis y aptitud combinatoria específica de las mejores y peores cruzas.

Medias con igual letra, son iguales estadísticamente (P>0.05); EE = Error estándar.

Genealogía DIV (%)

Heterosis (%)

ACE

Prec A x Prec B 70.8a 4.9 22.6*Prec A x Int B 68.4a 1.4 12.4Prec B x B Forr 68.3a 0.3 8.5Prec B x A Forr 67.5a -0.7 0.2Prec A x B Forr 66.7 -2.5 -16.2

Int B x B Forr 65.7 -4.2 -13.5Prec B x Int B 65.5 -2.8 -8.4

DMS 0.05 = 3.8   EE = 0.99

Grupo heterótico seleccionado:

Pob Prec A x Pob Prec B

Esquema de trabajoPoblación A, B, C..

Selección S1-S4 Producción R. Acame Sanidad Adaptación

S4 x Probador CS

Evaluación cruzas prueba Producc. forraje y grano Calidad forraje Sanidad

R. Acame

Selección líneas élite S4

Dialélico y selección de cruzas

Valid., Demost., Liberación, Promoc.

Ciclo 1, 2, …

Selección de cruzas élite

Avance de resultados

Criterios de selección

Producción de materia seca > 22 t/ha

Digestibilidad > 75 %

FDN < 47 %

Proporción de elote > 45 %

Producción y calidad de forraje de cruzas de prueba sobresalientes (promedio ambientes).

Cruza MST PEL DIV FM ACR (t/ha) (%) (%) días (%)

CP1 24.7 48 73.3 75 0CP1 x PobA-15-2-2-1 22.9 48 75.1 73 3

CP1 x PobA-5-2-1-2 22.4 42 74.3 70 2

CP2 22.3 50 77.5 72 0CP1 x PobB-3-2-1-3 21.1 51 74.2 76 0

Testigo 21 50 74.4 71 5DMS 0.05= 5 6 NS 3 --

Producción y digestibil idad de cruzas de prueba promedio de tres localidades

MST (t/ha)

DIV

(%

)

Líneas seleccionadas

55

60

65

70

75

80

85

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Materia Seca, Ton/ha

Dig

es

tib

ilid

ad

in v

itro

, %

Intermedios

Precoces

Producción y calidad del forraje de cruzas de prueba intermedias y precoces

Rendimiento de grano de las mejores cruzas de prueba a través de ambientes

Ren

d (t

/ha)

Situación actual:

Recombinación de líneas S4 seleccionadas para el primer ciclo de selección.

Formación de dialélico con las 6 líneas élite seleccionadas.

Reproducción de híbridos élite resultado de las cruzas de prueba para su validación.

Conclusiones: Hubo mayor variación genética en las características de

producción que en las de calidad de forraje.

Solo una población tuvo efectos favorables significativos de ACG para MST.

Ninguna población tuvo efectos significativos de ACG para calidad forrajera.

La cruza precoz PA x PB fue el mejor patrón heterótico para producción y calidad del forraje.

Es posible lograr avances en el proceso de mejoramiento para alta producción de forraje con el germoplasma actual.

MUCHAS GRACIAS