Selección por tamaño de semilla y su efecto en la germinación de semilla y vigor de plántula de líneas mantenedoras de sorgo Translated title: Selection for seed size and its effects on seed germination and seedling vigor of sorghum mantainer lines

Abstract

La primera generación de líneas mantenedoras (líneas B) de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) adaptadas a los Valles Altos Centrales de México producían semilla pequeña, lo que propiciaba un crecimiento lento de plántulas en el campo. Estas líneas se cruzaron con fuentes genéticas de semilla grande, y por retrocruza y selección visual se obtuvo la segunda generación de líneas con mayor tamaño de semilla. En este estudio se evaluaron seis pares de líneas isogénicas A/B y sus cruzamientos directos y recíprocos representativos de la primera generación y ocho pares y sus cruzamientos directos y recíprocos representativos de la segunda generación. En las líneas B y en las cruzas A×B se calculó el peso promedio de semilla (PS) y de sus componentes: endosper-mo (PE), embrión (PEM = PS-PE) y la relación PE: PEM (REE). La semilla se sometió a dos pruebas: 1) germinación estándar, y 2) velocidad de emergencia en cama de arena. En la prueba de cama de arena se midió la longitud de plúmula, radícula y mesocotilo de cinco plántulas por genotipo; así como el peso seco de plúmula, radícula y restos de semilla; y el porcentaje de emergencia. Se aplicó el Método 1 de Griffing para estimar los efectos de ACG, ACE y los maternos y recíprocos de cada dialelo. El PS, PE y PEM de las líneas de la segunda generación fueron mayores que los de la primera. En ambas generaciones hubo efectos de heterosis para PS y PE. Los efectos significativos de ACG y ACE para PS, PE y REE indican que la selección, en combinación con la hibridación, incrementa el tamaño de semilla. El porcentaje de germinación de semillas de las líneas de la segunda generación fue mayor que la de la primera, en la prueba estándar, pero no en la prueba de emergencia en arena. En las variables relacionadas con la germinación y el peso de las partes de la plántula o de la longitud de ésta, no siempre altos efectos de ACG correspondieron con altos efectos de ACE.

Translated abstract

The first generation of maintainer lines (B-lines) of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) adapted to the Mexican Highlands produced small seeds, which caused a slow growth of seedlings in the field. These lines were crossed to genetic sources of large seed, and after eight cycles of backcrossing to cold tolerant A-lines and visual selection, the second generation of B-lines with a greater seed size was obtained. Six pairs of isogenic A/B lines and their direct and reciprocal A×B crosses representatives of the first generation and eight pairs and their direct and reciprocal A×B crosses representatives of the second generation were evaluated. In the B-lines and in the A×B crosses the average seed weight (PS) and that of its components were calculated: endosperm (PE), embryo (PEM= PS- PE), and the PE: PEM ratio (REE). The seed was subjected to two tests: 1) standard germination, and 2) emergence rate in sand bed. In the sand bed test the length of plumule, radicle and mesocotyl of five seedlings per genotype were also measured, as well as the dry weight of plumule, radicle and seed remnants. Griffing's Method 1 was applied to estimate GCA, SCA and the maternal and reciprocals effects of each diallel array. The PS, PE and PEM of lines of the second generation were greater than those of the first. Heterotic effects for PS and PE were found in both generations. The significant effects of GCA and SCA for PS, PE and REE indicate that selection, in combination with hybridization, increases seed size. The percentage of germination of the lines of the second generation was greater than that of the first in the standard test, but not in the sand bed test. In the variables associated with germination and dry weight of the seedling components or the seedling length, not always high GCA effects corresponded with high SCA effects.