1. RESULTADOS
Cinvestav
Irapuato ENSAYOS 2011-2012
Proyecto IMIC-2012-016
Fenotipeo fisiológico y bioquímico para usos
alternativos del maíz: Cuantificación biomasa
fresca y carbohidratos del tallo como
parámetros para calidad forrajera y elotera.
Investigador principal:
Dr. Axel Tiessen
atiessen@ira.cinvestav.mx
CINVESTAV Irapuato
23 Enero 2013
2. Temas
• Fenotipo
• Fisiología
• Diversos usos del maíz
• Selección, Fenotipeo, mejoramiento
• Metabolómica
3. The Link between
Genotype - Phenotype
Genotype DNA Genes
Transcription
RNA
Environment Translation
Agronomy Proteins
Photosynthesis Activity
Phenotype Growth
Development
Forage Partitioning Metabolites
Biomass Physiology
Grain Yield
5. Se muele todo sin hacer distinción entre tejidos
Forraje X no es igual a Forraje Y.
Dilema:
El forraje se paga por peso. No tanto por calidad.
% humedad?
% azucares?
% almidón?
% proteínas y aminoácidos?
8. ¿Cómo fenotipear?
• Grano
• Elote
• Forraje
• Totomoxtle
• Pelos
• etc
Hay que determinar la biomasa
de los tejidos por separado, y
medir metabolitos.
Principalmente azucares y
almidón. Metabolómica
10. Peso F 629 gr Proporción de Biomasa
Peso S 424 gr
Peso S 103 gr En base a peso seco
4%
4% 1% 1%
1%
7% Tallo 28%
Raíz Hoja Laminar
11% 38% Vainas
Toto Totomoxtle Tallo
Tallo
RAÍZ 46%
Elote
Vainas Espiga Hojas5%
13% Estigmas Vainas
4%
Hojas Elote Toto
Pedúnculo Raíz
11%
0% 3%
1%
24%
durante ~ 50 días
antesis después
antesis
Híbrido Amarillo Dulce,
Climatrono 2012
12. Conclusiones parciales
• Hay una acumulación previa de biomasa
seca (metabolitos) en tallo, hojas y vainas.
• Durante floración, representan el 75% PS
Después:
• Ocurre una translocación masiva al jilote.
Este crece y adquiere mucha biomasa seca en pocos días.
• La mazorca seca representa el 46% PS
• El peso seco de hojas y vainas es el que
mas disminuye %. De 37% a 9%. El tallo disminuye de 38 a 28%.
14. Factores y variables
Genotipos Ambientes Replicas Variables
Peso_T
(Gen) (Env) (Rep) W total (estimado)
P total - Jilotes (g)
G1 HN_TL 1…6 Num Jilotes / planta
P Jilotes (g) / planta
… LN_TL p espiga (g)
G12 HN_BA Largo Hoja Bandera (cm)
W total Totomoxtle (g) / Planta Análisis
LN_BA W total Elotes (g) / Planta
Num Nudos tallo floral
W tallo ENTERO con vainas(g)
estadístico
W tallo MOLER con vainas (g)
W jugo seccion (g)
W jugo total (g)
% jugo
Lignocelulosa (g/planta)
Porc_biom
g/planta
Glc
Frc
Suc
Starch
AA
15. Experimentos Análisis
estadístico
10A - 10B
Genotipos Ambientes Réplicas Variables
Experimentos (Gen) (Env) (Rep)
Biomasa
Biomasa
Drought 10A TL_WW Fisiolog
Tlalti
14 TL_WS 6 Metabolitos
GC-Etanol
Source-Sink 5 IR_WW 6 Biomasa
MC Sheila Juárez Control before Leaf-Removal
Control after EarRemoval
Metabolitos
Development 5
IR_WW
2 fechas de siembra 6 Biomasa
MC Sheila Juárez ~5 etapas de desarrollo Metabolitos
16. Experimentos Análisis
estadístico
11A 11B
Genotipos Ambientes Replicas Variables
Experimentos Biomasa
(Gen) (Env) (Rep)
TL_WW Biomasa
Drought 11A 19 TL_WS 6 Fisiolog
Tlalti Metabolitos
Validación Biomasa
BA_HN Metabolitos
11B 19 BA_LN
6
DIESI-MS
Dr. Marc Rojas GC-Etanol
Ensayo Tor_WW Biomasa
Torreón – Campo 48 Tor_WS
2
UNAAN Metabolitos
Development IR_WW
4 Biomasa
Climatrono IR 2 ~ 12 etapas de desarrollo
~ tallo con o sin vainas Metabolitos
Sink-Source IR_WW Biomasa
Climatrono IR 2 ~ 5 tiempos (0, 1, 2, 3, 4, 10)
Control before Leaf-Removal 4 Metabolitos
Control after EarRemoval
20. Preguntas
• ¿Cuál es el mejor manejo agronómico?
Condiciones agronómicas:
Bajo N: BN
Labranza Cero con Riego: LZR
Labranza de Conservación con Riego:
LConR
Labranza de Conservación de Temporal:
LConT
21. RESULTADOS
IMIC - 2012
Fechas de colecta: 17 y 20 de septiembre 2012
Contacto principal: Ing. Raymundo López (CIMMYT)
Localidad: CIMMYT-Batan (Valles Altos)
Condiciones agronómicas:
Bajo N: BN
Labranza Cero con Riego: LZR
Labranza de Conservación con Riego: LConR
Labranza de Conservación de Temporal: LConT
23. ¿Cual es la mejor condición agronómica?
~90 DAS ~140 DAS
Rendimiento Forraje ton/ha Rendimiento Grano ton/ha
12
100
10
8
80
6
60
4
40
BN LZR LConR LConT BN LZR LConR LConT
BN es la peor en BN la producción
de grano se afecta
LZR es la mejor para grano mas que la biomasa
LConR es la mejor para forraje
41. CONCLUSIONES
PRELIMINARES
IMIC - 2012
PARA FORRAJE Y BIOMASA FRESCA:
• El mejor hibrido fue el material blanco: HVAB-4
• Los materiales amarillos son mucho menos aptos para forraje que los
híbridos blancos.
• Las condición optima para producción de forraje fue Labranza de
Conservación con Riego (LConR)
• Obviamente, la peor condición fue Bajo N: (BN)
• Existen diferencias genotípicas de respuesta a diferentes ambientes.
Unos genotipos rinden menos/mas bajo condiciones agronómicas
especificas.
•La varianza E (~35%) es la mayor luego sigue la GxE (~17%) y al
ultimo la G (~10%).
•El mejor híbrido en la producción de elotes fue HVAB-5 en promedio para los cuatro
ambientes (10.3 ton/ha), mientras que el HVAA-8 fue el que rindió más en la cantidad de
totomoxtle (10.6 ton /ha).
42. Cinvestav
Irapuato
¡Gracias!
Por asistir al
1er Taller Nacional de Maíz Forrajero
Irapuato, Guanajuato México
23 de Enero del 2013
Organizador:
Dr. Axel Tiessen Favier
43. Dr. AXEL TIESSEN FAVIER
Investigador Cinvestav 3B
SNI Nivel I
Universidad de Heidelberg. Alemania
Laboratorio de Metabolómica
y Fisiología Molecular
Metodologias de mejoramiento genético.
atiessen@ira.cinvestav.mx Calidad nutricional del maíz. Tolerancia a
sequía
Regulación del metabolismo primario.
Señalización por azucares.
Distribución del carbono en tejidos Sink-
Source. Interconversiones sacarosa-almidón
44. Estudiantes
Posgrado
Lo que
amas
Pasión Misión
Lo que Lo que el
haces
bien * mundo
necesita
Profesión Vocación
Por lo que te
van a pagar
45. Cinvestav
Irapuato
¡Gracias!
Por asistir al
1er Taller Nacional de Maíz Forrajero
Irapuato, Guanajuato México
23 de Enero del 2013
Organizador:
Dr. Axel Tiessen Favier
Notes de l'éditeur
De esta tabla lo de Torreón y el Climatrono, fue con la ayuda de Juan y Olat. Los datos de Development y Sink-Source 2011, aún están incompletos, falta armar las matrices de datos, se supone que la mayoría de los metabolitos ya están cuantificados
En estos últimos dos ensayos de validación, tengo mis dudas sobre el número de genotipos y repeticiones, ya que aún no nos hemos dado a la tarea de corroborarlo con los libros de campo. Recordar que cuando se hizo la colecta NO se disponía de las entries.