Cultivos Tropicales Vol. 42, No. s1,  2021, ISSN: 1819-4087
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Reporte de nuevo cultivar

H-Ame15: Nuevo híbrido simple de maíz transgénico, resistente a la palomilla y tolerante a herbicidas

 

iDPilar Téllez-Rodríguez1*

iDIvis Morán-Bertot1

iDAlbis Riverón-Hernández1

iDDavel Espinoza-Delgado1

iDDaily Hernández-Hernández1

iDAlberto Martínez-Ramírez1

iDCamilo Ayra-Pardo2

iDMiriam Isidrón-Pérez3


1Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, CIGB, Ave. 31 No. 15802 e/158 y 190, Cubanacán, Playa, La Habana. CP 10600, PO Box 6162.

2Nanyang Normal University Rothamsted Research Joint Laboratory of Insect Biology: Nanyang, Henan, CN.

3Universidad Agraria de La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez”, carretera a Tapaste y Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Autor para correspondencia: pilar.tellez@cigb.edu.cu

Resumen

El híbrido simple de maíz H-Ame15 se obtuvo por el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB), a partir del cruce entre la línea transgénica L-Moltó y la línea comercial cubana CT9. L-Moltó aporta al híbrido eventos transgénicos que facilitan su manejo a gran escala, al proveerle resistencia a la palomilla del maíz y tolerancia a herbicidas a base de glufosinato de amonio. Este híbrido posee además buen potencial productivo, sus plantas son altas, de gran follaje, con el ángulo de inserción de la hoja al tallo casi estrecho, está presente el carácter de senescencia retardada y las mazorcas son cilíndricas con granos de color amarillo semicristalinos.

Palabras clave: 
Zea mays, Spodoptera frugiperda, rendimiento, granos

Recibido: 02/11/2021; Aceptado: 25/11/2021

CONTENIDO

Introducción

 

El uso de híbridos simples de maíz es una de las principales estrategias para el incremento del rendimiento. En Cuba la producción nacional se sustenta principalmente, con el uso de variedades convencionales caracterizadas por la alta tolerancia a plagas y enfermedades, por su origen filogenético proveniente principalmente de razas caribeñas, bien adaptadas a las condiciones tropicales del país. A pesar de ello su contribución a la producción de maíz seco en Cuba es bajo, con un promedio de 1,93 t ha-1. El Ministerio de la Agricultura también ha incluido en su Lista Oficial de Variedades algunos híbridos de maíz simples y dobles con gran potencial, entre ellos T-991, T-3236 y T-444; sin embargo, su uso no se ha extendido en el país a causa de dificultades técnicas propias del manejo del cultivo y empeoradas por el proceso de generación de la semilla híbrida. La producción de un híbrido transgénico de buen potencial con propiedades que faciliten el manejo en campo, es una alternativa para el cultivo de maíz en Cuba. Esta posibilidad incentiva la necesaria estrategia de establecer un sistema para generar semilla de alto valor genético, con la calidad requerida para estimular la producción de maíz.

Origen y descripción

 

El híbrido simple de maíz H-Ame15 se obtuvo por el cruce entre la línea L-Moltó desarrollada a partir de materiales brasileños y la línea comercial cubana CT9. L-Moltó se utiliza como parental femenino y es la línea portadora de eventos transgénicos, que adicionan al cultivo caracteres de resistencia insectos y tolerancia a herbicidas a base de glufosinato de amonio. Estas plantas ejercen un control efectivo sobre la palomilla del maíz, Spodoptera frugiperda Smith, así como otros lepidópteros noctuideos, por la expresión de toxinas provenientes de los genes vip3Aa20 y cry1Fa originarios de Bacillus thuringiensis (Bt). La tolerancia a herbicidas a base de glufosinato de amonio resulta de la expresión de la enzima Phosphinothricin N- acetyltransferase, del gen pat originario de Streptomyces viridochromogenes.

El híbrido H-Ame15 se caracteriza por su alta productividad proporcionada por la heterosis, a la cual se suma el valor agregado por los productos de la transgénesis que le confieren tolerancia a herbicidas a base de glufosinato de amonio y resistencia a la palomilla del maíz. La altura promedio de sus plantas es de 260 cm y la posición de la mazorca a 161 cm del suelo. Posee un ángulo de inserción de la lámina foliar al tallo, con tendencia a lo estrecho, 33º. En sus flores se distingue el color rosado de las anteras de las panojas y los estigmas de las mazorcas (Figura 1). Son plantas prolíferas con una o dos mazorcas y se destaca la condición de senescencia retrasada (Figura 2). Las mazorcas son cilíndricas, con buen cierre, conformadas por 16 hileras y 30 granos por hilera (Figura 3). Los granos son de color amarillo y semicristalinos. La producción promedio de granos por mazorca es de 180 g, para un potencial de más de 12 t ha-1 en una población de 71000 plantas ha-1.

Figura 1.  Aspecto de las Flores.
Figura 2.  Aspecto de las plantas, previo a la cosecha.
Figura 3.  Aspecto de las mazorcas y granos.
Cultivos Tropicales Vol. 42, No. s1,  2021, ISSN: 1819-4087
 
Report of new cultivar

H-Ame15: New single hybrid transgenic maize, resistant to the fall armyworm and tolerant to herbicides

 

iDPilar Téllez-Rodríguez1*

iDIvis Morán-Bertot1

iDAlbis Riverón-Hernández1

iDDavel Espinoza-Delgado1

iDDaily Hernández-Hernández1

iDAlberto Martínez-Ramírez1

iDCamilo Ayra-Pardo2

iDMiriam Isidrón-Pérez3


1Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, CIGB, Ave. 31 No. 15802 e/158 y 190, Cubanacán, Playa, La Habana. CP 10600, PO Box 6162.

2Nanyang Normal University Rothamsted Research Joint Laboratory of Insect Biology: Nanyang, Henan, CN.

3Universidad Agraria de La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez”, carretera a Tapaste y Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Author for correspondence: pilar.tellez@cigb.edu.cu

Abstract

The simple maize hybrid H-Ame15 was obtained by the Center for Genetic Engineering and Biotechnology (CIGB, according its acronyms in Spanish) from a cross between the transgenic line L-Moltó and the Cuban commercial line CT9. L-Moltó contributes transgenic events to the hybrid that facilitate its large-scale management by providing resistance to the fall armyworm and tolerance to glufosinate-ammonium herbicides. This hybrid also has good productive potential, its plants are tall, with large foliage, with the angle of insertion of the leaf to the stalk almost narrow, the delayed senescence character is present and the cobs are cylindrical with semi-crystalline yellow grains.

Key words: 
Zea mays, Spodoptera frugiperda, yield, kernels

Introduction

 

The use of simple corn hybrids is one of the main strategies to increase yield. In Cuba, national production is mainly based on the use of conventional varieties characterized by high tolerance to pests and diseases, due to their phylogenetic origin, mainly from Caribbean breeds, well adapted to the tropical conditions of the country. Despite this, their contribution to dry corn production in Cuba is low, with an average of 1.93 t ha-1. The Ministry of Agriculture has also included in its Official List of Varieties some single and double corn hybrids with great potential, among them T-991, T-3236 and T-444; however, their use has not been extended in the country because of technical difficulties inherent to the management of the crop and worsened by the hybrid seed generation process. The production of a transgenic hybrid of good potential with properties that facilitate field management is an alternative for corn cultivation in Cuba. This possibility encourages the necessary strategy to establish a system to generate seed of high genetic value, with the quality required to stimulate corn production.

Origin and description

 

The simple maize hybrid H-Ame15 was obtained by crossing the L-Moltó line developed from Brazilian materials with the Cuban commercial line CT9. L-Moltó is used as a female parental and is the carrier line of transgenic events, which add insect resistance and tolerance to glufosinate-ammonium herbicides to the crop. These plants exert effective control over the fall armyworm, Spodoptera frugiperda Smith, as well as other noctuid lepidoptera, by the expression of toxins from the vip3Aa20 and cry1Fa genes originating from Bacillus thuringiensis (Bt). Tolerance to glufosinate-ammonium herbicides results from the expression of the enzyme Phosphinothricin N- acetyltransferase, from the pat gene originating from Streptomyces viridochromogenes.

The H-Ame15 hybrid is characterized by its high productivity provided by heterosis, to which is added the value added by the transgenesis products that give it tolerance to glufosinate ammonium herbicides and resistance to the fall armyworm. The average plant height is 260 cm and the ear position is 161 cm from the ground. It has an angle of insertion of the leaf blade to the stem, with a tendency to narrow, 33º. In its flowers, the pink color of the anthers of the panicles and the stigmas of the cobs can be distinguished (Figure 1). They are prolific plants with one to two cobs and the condition of delayed senescence stands out (Figure 2). Cobs are cylindrical, with good closure, formed by 16 rows and 30 grains per row (Figure 3). The kernels are yellow and semi-crystalline. The average grain yield per cob is 180 g, for a potential of more than 12 t ha-1 in a population of 71000 plants ha-1.

Figure 1.  Flower appearance.
Figure 2.  Appearance of plants, before the harvest.
Figure 3.  Appearance of cobs and kernels.