Combining Ability and Heterosis in Corn Breeding Lines to Forage and Grain

DOI: 10.4236/ajps.2014.56098   PDF   HTML     4,621 Downloads   6,250 Views   Citations

Abstract

This study was conducted in two stages, in 2006 the formation of cross, in the experimental field of the Universidad Autonoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna (UAAANUL), and the evaluation of the same in 2007; at two locations with three environments, a locality was the experimental field of UAAANUL during spring and summer cycles and another location was the Niagara, Municipality of Aguascalientes, during the spring cycle. The genetic material used consisted of three groups of lines: the first group formed by four lines from the UAAANUL, the second group, two lines from INIFAP, and the third group, 10 lines of the International Center for Maize Improvement and Wheat (CIMMYT). The main objective was to estimate the effects of general combining ability (GCA) of the lines, and the specific combining ability (SCA) of their crosses and heterosis, to estimate its use in a breeding program. Estimates of general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were obtained using an analysis of line x line. To forage yield (FY), B-40 (16.84 t·ha-1) and AN-447 (1.54 t·ha-1) and to grain yield (GY), AN-388R (2.31 t·ha-1) had the greatest effect of GCA in both types of yield. The greatest effects of SCA for (FY) were cross AN-447XCML-264 (17.56 t·ha-1) and AN-388RXCML-319 (16.54 t·ha-1), in (GY) were cross AN-447XCML-315 (1.94 t·ha-1) and B-40XCML-319 (1.78 t·ha-1). For heterosis, higher value in forage yield was cross AN-447XCML-264 (20.7%), in grain yield, were B-40XCML-319 (27.1%) and B-32XCML-319 (22.1%) crosses. These results show that it is possible to structure a hybrid program using best lines from CIMMYT, INIFAP and UAAANUL.

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Guerrero, C. , Gallegos Robles, M. , Luna Ortega, J. , Castillo, I. , Vázquez, C. , Carrillo, M. , Resendez, A. and Torres, A. (2014) Combining Ability and Heterosis in Corn Breeding Lines to Forage and Grain. American Journal of Plant Sciences, 5, 845-856. doi: 10.4236/ajps.2014.56098.

Conflicts of Interest

The authors declare no conflicts of interest.

References

[1] Gutiérrez del Río, E., Espinoza Banda, A., Palomo Gíl, A., Lozano Gracia, J. and Antuna Grijalv, O. (2004) Aptitud Combinatoria de Híbridos de Maíz para la Comarca Lagunera. Revista Fitotecnia Mexicana 27, Núm. Especial 1, 7-11.
[2] Castañón-Nájera, G., Latournerie-Moreno, L. and Mendoza-Elos, M. (2005) Macro de SAS-IML para Analizar los Diseños II y IV de Griffing. Universidad y Ciencia, 21, 27-35.
[3] Vasal, S.K., Srinivasan, G.F., González, C., Beck, D.L. and Crossa, J. (1993) Heterosis and Combining Ability of CIMMYT’s Quality Protein Maize Germplasm: II. Subtropical. Crop Science, 33, 51-57.
http://dx.doi.org/10.2135/cropsci1993.0011183X003300010007x
[4] Comstock, R.E. and Robinson, H.F. (1948) The Components of Genetic Variance in Populations of Biparental Progenies.
[5] Márquez, S.F. (1988) Geotecnia Vegetal. Tomo III. Primera Edición. Editor AGT. México, 536.
[6] Gutiérrez del R., E., Palomo, A., Espinoza, A. and De La Cruz, E. (2002) Aptitud Combinatoria y Heterosis Para Rendimiento De Líneas De Maíz De La Comarca Lagunera, México. Revista Fitotecnia Mexicana, 25, 271-277.
[7] Malik, H.N., Malik, S., Chughtai, S.R. and Javed, H.I. (2004) Estimates of Heterosis among Temperate, Subtropical and Tropical Maize Germplasm. Asian Journal of Plant Sciences, 3, 6-10. http://dx.doi.org/10.3923/ajps.2004.6.10
[8] De La Cruz, L.E.E., Gutiérrez del, R., Palomo, A. and Rodríguez, S. (2003) Aptitud Combinatoria y Heterosis de Líneas de Maíz de la Comarca Lagunera. Revista Fitotecnia Mexicana, 26, 279-284.
[9] De León-Castillo, H., De La Rosa-Loera, A., Rincón Sánchez, F. and Martínez-Sambrano, G. (2006) Efectos Genéticos, Heterosis y Diversidad Genética Entre Híbridos Comerciales de Maíz Adaptados al Bajío Mexicano. Revista Fitotecnia Mexicana., 29, 247-254.
[10] Antuna-Grijalva, O., Bustamante-García, L., Gutiérrez-Del Rio, E., Rincón-Sánchez, F. and Ruiz-Torres, N.A. (2003) Componentes de Caracteres Agronómicos y de Calidad Fisiológica de Semillas de Líneas de Maíz. Revista Fitotecnia Mexicana, 26, 11-17.
[11] Wong-Romero, R., Gutiérrez-Del Rio, E., Rodríguez-Herrera, S., Palomo-Gil, A., Córdoba-Orellana, H. and Espinoza-Banda, A. (2006) Aptitud Combinatoria y Parámetros Genéticos de Maíz para Forraje en La Comarca Lagunera. Universidad y Ciencia, 22, 141-151.
[12] Clark, P.W., Keelm, S. and Enres, M.I. (2002) Effect off Feeding a Corn Hybrid Selected for Leafinss as Silage or Grain to Lactacting Dairy Cattle. Journal of Dairy Science, 85, 607-612.
http://dx.doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(02)74114-3
[13] Reta, S.D.G., Gaitán, M.A. and Carrillo, A.J. (2002) Respuesta del Maíz para Ensilaje a Metros de Siembra y Densidad de Población. Revista Fitotecnia Mexicana, 23, 37-48.
[14] Instituto Nacional de Geografía y Estadística (INEGI) (2008) Atlas Nacional Interactivo de México. (en línea). Estado de Coahuila. Estado de Aguascalientes. Consultado 16 de mayo 2010. http://inegi.org.mx
[15] Centro Internacional del Mejoramiento de Maíz y Trigo (MMYT) (1999) Maize Inbred Lines Relased by CIMMYT. A Compilation of 424 CIMMYT Maize Lines (CMLs). First draft. México,D.F.56 p.
[16] Statistical Analysis System (SAS) (1988) User’s Guide. Versión 6.11. SAS Institute Inc. Caray, N.C.,USA.
[17] Guillen-de la Cruz, P., de la Cruz-Lázaro, E., Castañon-Najera, G., Osorio-Osorio, R., Brito-Manzano, N.P., Lozanodel Río, A. and López-Noverola, U. (2009) Aptitud Combinatoria General y Especifica de Germoplasma Tropical de Maíz. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 10, 101-107.
[18] Wong-Romero, R., Gutiérrez-Del Rio, E., Lozano-García, J., Palomo-Gil, A. and Rodríguez-Herrera, S. (2007) Aptitud Combinatoria de Componentes del Rendimiento en Líneas de Maíz para Grano en la Comarca Lagunera, México. Revista Fitotecnia Mexicana, 30, 181-189.
[19] López, L.M. (2003) El cultivo de Maíz en México y la Contribución del Fitomejorador para Favorecer la Autosuficiencia. Universidad Laguna. México. Revista Mexicana de Agronegocios, 12, 596-605.
[20] Vergara, A.N., Rodríguez, H.S. and Córdova, O.H.S. (2005) Aptitud Combinatoria General y Especifica de Líneas de Maíz (Zea mays) Tropical y Subtropical. Agronomía Mesoamericana, 16, 137-143.
[21] Márquez, S.F. (1991) Geotecnia Vegetal. Métodos y Teoría. Tomo III. AGT Editor. S.A. México, D.F.500 p.
[22] Sprague, G.F. and Tatum, L.A. (1942) General vs Specific Combining Ability in Single Crosses of Corn. Journal American Society Agronomy, 34, 923-932.
[23] De la Cruz-Lázaro, E., Córdova-Orellana, H., Estrada-Botello, M.A., Mendoza-Palacios, J.D., Gómez-Vásquez, A. and Brito Manzano, N.P. (2009) Rendimiento de Grano de Genotipo de Maíz Sembrados Bajo tres Densidades de Población. Universidad y Ciencia, 25, 93-98.
[24] Hallauer, R.A. and Miranda, F.O. (1988) Quantitative Genetics in Maize Breeding. The lowa state University Press Ames, lowa, 468.
[25] De la Cruz-Lázaro, E., Rodríguez-Herrera, S., Estrada-Botello, M.A., Mendoza-Palacios, J.D. and Brito-Manzano, N.P. (2005) Análisis Dialelico de Líneas de Maíz QPM para Características Forrajeras. Universidad y Ciencia, 21, 19-26.
[26] De la Rosa, A., De León, H., Martínez, G. and Rincón, F. (2000) Heterosis, Habilidad Combinatoria y Diversidad Genética en Híbridos Comerciales de maíZ. Agronomía Mesoamericana, 11, 113-122.
[27] Moreno, G.J., Martinez, I., Brichette, I., Lopez, A. and Castro, P. (2000) Breeding Potential of European Flint and U.S. Corn Belt Dent Maize Populations for Forage Use. Crop Science, 40, 1588-1595.
http://dx.doi.org/10.2135/cropsci2000.4061588x
[28] Argillier, O., Mèchin, V. and Barriere, Y. (2000) Inbred Line Evaluation and Breeding for Silage and NIRS Traits in a Forage Maize. Crop Science, 40, 1596-1600. http://dx.doi.org/10.2135/cropsci2000.4061596x
[29] De la Cruz-Lázaro, E., Castañón-Nájera, G., Brito-Manzano, N.P., Gómez-Vázquez, A., Robledo-Torres, V. and Lozano-Del Río, A.J. (2010) Heterosis y Aptitud Combinatoria de Poblaciones de Maíz Tropical. Revista Phyton. Argentina, 79, 11-17.
[30] De la Cruz-Lázaro, E., Rodríguez-Herrera, S., Estrada-Botello, M.A., Mendoza-Palacios, J.D. and Brito-Manzano, N.P. (2007) Análisis Dialélico de Líneas de Maíz QPM para Características Forrajeras. Universidad y Ciencia, 21, 19-26.
[31] Barriere, Y., Hebert, Y., Julier, B., Young, E. and Furstoss, V. (1993) Genetic Variation for Silage and NIRS Traits in a Half-Diallel Design of 21 Inbred Lines of Maize. Maydica, 38, 7-13.
[32] Preciado E., O.R. Terròn I., A.D., Gomez M., N.O. and Robledo G., E.l. (2005) Componentes Genéticos en Poblaciones Heteróticamente Contrastantes de Maíz de Origen Tropical y Subtropical. Agronomía mesoamericana, 16, 145-151.
[33] Reyes, D., Molina J.D., Oropeza M.A. and Del Carmen Moreno, E. (2004) Cruzas Dialelicasentre Líneas Autofecundadas de Maíz Derivadas de la Raza Tuxpeño. Revista Fitotecnia Mexicana, 27, 49-56.
[34] Cano-Ríos, P., Ramírez-Rosales, G., Ortegòn-Perez, J., Esparza-Martínez, J.H. and Rodríguez-Herrera, S. (2000) Análisis Dialelico para Vigor de Semilla de Melón. Agrociencia, 34, 337-342.
[35] Montenegro, T.H., Rincón, S.F., Ruiz T., N.A., León C., H. and Castañón N., G. (2002) Potencial genético y Aptitud Combinatoria dé Germoplasma de Maíz Tropical. Revista fitotecnica Mexicana, 25, 135-142.
[36] Vasal, S.K., Srinivasan, G., Beck, D.L., Crossa, J., Pandey, S. and de Leon, C. (1992) Heterosis and Combining Ability of CIMMYTs Tropical Late White Maizegermplasm. Maydica, 37, 217-223.
[37] Moll, R.H., Salhuana, W.S. and Robinson, H.F. (1962) Heterosis and Genetic Diversityinvariates of Maize. Crop Science, 40, 1588-1595.
[38] Shull, G.H. (1908) The Composition of a Field of Maize. American Breeders Association, 4, 296-301.
[39] Hallauer, A.R. and Miranda, J.B. (1981) Quantitative Genetic in Mize Breeding. Iowa State University Press, Ames, Iowa. 268-368.

  
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