Introducción

La alta diversidad de los maíces en Suramérica guarda relación con su geografía e historia. El desarrollo de las culturas de los diferentes pueblos americanos, sus migraciones, el descubrimiento de América y el subsiguiente movimiento de europeos, fueron factores decisivos en la creación de la diversidad del germoplasma de maíz (Zea mays L.) (1).

El germoplasma de esta especie se publicó por primera vez en Colombia, en el año 1957, por los investigadores Roberts y Torregrosa, donde se identificaron 23 razas de maíz que correspondieron a 2 razas primitivas, 9 razas introducidas y 12 razas hibridas (2). Así mismo, la caracterización de variedades es de relevancia en la preservación de las especies que la comprenden, estas medidas van desde el crecimiento vegetativo, hasta el rendimiento de grano y mazorca. Empíricamente los pequeños productores seleccionan sus granos de manera visual, dejando los más grandes y que provengan de mazorcas largas y con alto contenido de granos. Estos criterios han permitido la supervivencia y adaptabilidad de granos criollos (3). Por otra parte, es uno de los más importantes recursos fitogenéticos utilizados en la Alimentación y la Agricultura, de las comunidades tradicionales e indígenas en Suramérica (4).

Además, la diversidad genética comprende la variación hereditaria, tanto dentro como entre poblaciones de una especie o grupo de especies y es lo que permite a las especies adaptarse. Esta variación se encuentra en el ADN y puede dar mejores (o peores) características adaptativas a las siguientes generaciones (5); a su vez, la variabilidad genética de maíz constituye una riqueza para la población mundial y puede ser la base para lograr la soberanía alimentaria, en especial ante los cambios climáticos (6).

En este sentido, se hace necesario resaltar la contribución de los pueblos indígenas en la conservación de razas criollas de maíz en Colombia, asunto que requiere de una atención inmediata para conservar sus características fenotípicas y genotípicas. Es por ello, que el objetivo de este estudio fue caracterizar dos colectas de accesiones de maíces criollos en el municipio de Tuchín, Colombia.

Materiales y métodos

El estudio busca caracterizar mazorcas de maíces criollos, no comparar; por tanto, no aplica el diseño experimental, basado en sus características morfológicas, se utilizó una investigación descriptiva de enfoque cuantitativo. Se realizaron dos colectas en los sitios de almacenamiento (bodegas) de los cabildos indígenas, como se observa en la Tabla 1; a cada propietario de las semillas se les aplicó una entrevista para caracterizar el sistema productivo.

Los cabildos se encuentran ubicados en el municipio de Tuchín, Córdoba, Colombia en las coordenadas latitud norte 9° 08’ y 57” y latitud oeste 57° 30’ y 44” (7), con relación al Meridiano de Greenwich (Figura 1), a 5 metros sobre el nivel del mar, con promedio de temperatura de 37 °C, corresponde a un bosque seco tropical (bs-T), con precipitaciones promedio de 1200 milímetros anuales (8). Los materiales evaluados se caracterizaron bajo la guía práctica para la descripción preliminar de colectas de maíz (9), teniendo en cuenta cuatro características cuantitativas y siete cualitativas (Tabla 2).

Cada una de las características morfológicas de las mazorcas, fue medida tres veces en cada accesión, y se utilizó el promedio como medida representativa. Los datos fueron digitados en hojas electrónicas. El procesamiento estadístico se realizó utilizando el software SAS^®️ (Statistical Analysis System, versión 9.4). Debido a que los datos presentaban diferentes escalas, se aplicó el proceso de estandarización, estos se convirtieron a variables con media cero y varianza uno; con esta información se realizó un análisis de conglomerados y se estimó la matriz de distancia euclidiana promedio. El dendrograma se obtuvo por el método de agrupamiento UPGMA, promedio de grupos. Para definir la altura de corte en el dendrograma, se utilizó el índice Pseudo F, obtenido mediante el programa SAS.

Resultados y discusión

Las razas recolectadas de maíz (Zea mays L.) (Tabla1), se sembraron en asocio con sistemas multivariados de cultivos con ñame (Dioscorea spp.), yuca (Manihot esculenta Crantz) y batata (Ipomoea batatas L.), esto nos indica que esta especie es la que más influencia ha presentado en los sistemas productivos y alimentarios en el pasado y en el presente entre los grupos indígenas y campesinos de Colombia. “Este alimento ha sido fundamental en la soberanía alimentaria, como lo evidencia la gran diversidad de variedades presentes en todo el territorio” (2) y como se observa en la Figura 2.

La Tabla 3 ofrece la descripción de las características cualitativas y cuantitativas de los germoplasmas evaluados. Es de resaltar que el 14,28 % corresponde a colores oscuros de las razas azulito, negrito, pano, sangre toro y piedrita, indicándonos su contenido de antocianinas en el grano de maíz. “Varía de acuerdo al color del grano y el genotipo, los granos de color morado intenso tienen mayor contenido de antocianinas totales que los granos azules, morados o rojos” (10).

A su vez, estos pigmentos representan un potencial para el reemplazo competitivo de colorantes sintéticos en alimentos, productos farmacéuticos y cosméticos y para la obtención de productos con valor agregado dirigidos al consumo humano. Este producto es reconocido por la Unión Europea con el Código E-163 y también con el mismo Código por la Legislación Japonesa (11).

Estos resultados son diferentes a los reportados por otros autores en el Ecuador (12), donde se recolectaron maíces de 10 productores, presentando un 61 % de mazorca cilíndrica cónica, la disposición de los granos fue regular en un 75 %, el color de la tusa fue blanco en un 91 % y las muestras presentan una textura harinosa, el diámetro del olote fue de 3,9 cm, con 11,8 hileras de granos por mazorca y 21,7 granos por hilera; finalmente, los granos presentan 1,6 cm de largo, 1,3 cm de ancho y 6,1 mm de grosor. Igualmente, en los trabajos realizados en el año 2017 se presentaron, en su mayoría, mazorcas cónicas cilíndricas, con disposición de hileras regular e irregular, olote blanco y tipo de grano dentado (13).

En trabajos realizados se encontró que la mazorca tendía a ser cónica en sus 12 razas criollas (14), evaluadas en el Centro de Desarrollo Agrícola y Forestal de la Universidad del Magdalena-Colombia, la disposición de las hileras tiende a ser recta y los colores del grano amarillo; en nuestro caso, se encontró una raza de color morado y dos con mezcla de colores (blanco, amarillo y morado). La superficie del grano tendió a ser dentado; los granos morados fueron redondos. Así mismo, otros autores reportaron granos de coloración oscura, con presencia de antocianinas (15,16).

Conclusiones

Las características morfológicas de los maíces procedentes del municipio de Tuchín Córdoba, muestra una gran variabilidad entre los cultivares criollos de la zona, la cual se explica con cinco componentes principales para la segunda colecta y cuatro componentes principales para la primera colecta; no obstante, las agrupaciones obtenidas reflejaron combinaciones de características morfológicas en el tipo de mazorcas y tipo de grano, con presencia de antocianinas, las cuales les confieren propiedades nutracéuticas y agroindustriales.

Recomendación

Estos maíces representan una identidad de un pueblo para la seguridad alimentaria, por lo que se debe continuar con el trabajo de multiplicación y limpieza de los materiales colectados, para mantener su pureza genética y conservar los genes de interés para los fitomejoradores en banco de germoplasma.

Introduction

The high diversity of maize in South America is related to its geography and history. The development of the cultures of the different American peoples, their migrations, and the discovery of America and the subsequent movement of Europeans were decisive factors in the creation of corn (Zea mays L.) germplasm diversity (1).

The germplasm of this species was published for the first time in Colombia, in 1957, by researchers Roberts and Torregrosa, where 23 maize races were identified, corresponding to 2 primitive races, 9 introduced races and 12 hybrid races (2). Likewise, the characterization of varieties is of relevance in the species preservation that comprise it, these measures range from vegetative growth to grain and ear yield. Empirically, small producers select their grains visually, leaving the largest ones and those that come from long cobs with high grain content. These criteria have allowed the survival and adaptability of creole grains (3). On the other hand, it is one of the most important phytogenetic resources used in food and agriculture by traditional and indigenous communities in South America (4).

In addition, genetic diversity comprises hereditary variation, both within and between populations of a species or group of species, and is what allows species to adapt. This variation is found in the DNA and can give better (or worse) adaptive characteristics to the following generations (5); in turn, the genetic variability of maize constitutes a wealth for the world population and can be the basis for achieving food sovereignty, especially in the face of climate change (6).

In this sense, it is necessary to highlight the contribution of indigenous peoples in the conservation of maize landraces in Colombia, a matter that requires immediate attention to conserve their phenotypic and genotypic characteristics. Therefore, the aim of this study was to characterize two collections of creole maize accessions in Tuchín municipality, Colombia.

Materiales and methods

The study seeks to characterize cobs of creole corn, not to compare; therefore, the experimental design does not apply, based on their morphological characteristics; a descriptive research with a quantitative approach was used. Two collections were made in the storage sites (warehouses) of the indigenous councils, as shown in Table 1; each owner of the seeds was interviewed to characterize the production system.

Councils are located in Tuchín municipality, Córdoba, Colombia at the coordinates north latitude 9° 08' and 57" and west latitude 57° 30' and 44" (7), in relation to the Greenwich Meridian (Figure 1), at 5 meters above sea level, with an average temperature of 37 °C, corresponding to a tropical dry forest (bs-T), with an average rainfall of 1200 millimeters per year (8). Materials evaluated were characterized according to the practical guide for the preliminary description of maize collections (9), taking into account four quantitative and seven qualitative characteristics (Table 2).

Each of the morphological characteristics of cobs was measured three times in each accession, and the average was used as a representative measure. The data were entered in electronic sheets. Statistical processing was performed using SAS^® software (Statistical Analysis System, version 9.4). Because of data presented different scales, the standardization process was applied, these were converted to variables with zero mean and variance one; with this information a cluster analysis was performed and the average Euclidean distance matrix was estimated. The dendrogram was obtained by the UPGMA grouping method, average of groups. To define the cut-off height in the dendrogram, the Pseudo F index was used, obtained using the SAS program.

Results and discussion

The maize (Zea mays L.) breeds collected (Table 1) were planted in association with multivariate cropping systems with yam (Dioscorea spp.), cassava (Manihot esculenta Crantz) and sweet potato (Ipomoea batatas L.), indicating that this species is the one that has had the greatest influence on production and food systems in the past and present among indigenous and peasant groups in Colombia. This food has been fundamental in food sovereignty, as evidenced by the great diversity of varieties present throughout the territory (2) and as shown in Figure 2.

Table 3 provides a description of the qualitative and quantitative characteristics of the germplasm evaluated. It is noteworthy that 14.28 % corresponds to dark colors of the azulito, negrito, pano, sangre toro and piedrita breeds, indicating their anthocyanin content in the corn kernel. It varies according to kernel color and genotype; deep purple kernels have higher total anthocyanin content than blue, purple or red kernels (10).

In turn, these pigments represent a potential for the competitive replacement of synthetic colorants in food, pharmaceutical and cosmetic products and for obtaining value-added products for human consumption. This product is recognized by the European Union with Code E-163 and also with the same Code by the Japanese Legislation (11).

These results are different from those reported by other authors in Ecuador (12), where corn was collected from 10 producers, presenting 61 % of cylindrical conical cob, the arrangement of the grains was regular in 75 %, the color of the husk was white in 91 % and the samples present a floury texture, the diameter of the ear was 3.9 cm, with 11.8 rows of grains per ear and 21.7 grains per row. Finally, the kernels are 1.6 cm long, 1.3 cm wide and 6.1 mm thick. Likewise, in the work carried out in 2017, most of them presented cylindrical conical cobs, with regular and irregular row arrangement, white ear and serrated kernel type (13).

In the work carried out, it was found that the cob tended to be conical in the 12 creole breeds (14) evaluated at the Center for Agricultural and Forestry Development of the University of Magdalena-Colombia, the arrangement of the rows tended to be straight and the colors of the grain yellow; in our case, one breed was found to be purple and two with a mixture of colors (white, yellow and purple). The kernel surface tended to be jagged; the purple kernels were round. Likewise, other authors reported dark colored kernels, with the presence of anthocyanins (15,16).

Conclusions

The morphological characteristics of the corn from the Tuchín Córdoba municipality, show a great variability among the creole cultivars of the area, which is explained by five principal components for the second collection and four principal components for the first collection; nevertheless, the groupings obtained reflected combinations of morphological characteristics in the type of cobs and type of grain, with the presence of anthocyanins, which confer nutraceutical and agroindustrial properties.

Recommendation

These maize varieties represent the identity of a people for food security, so the work of multiplication and cleaning of the collected materials must continue in order to maintain their genetic purity and conserve the genes of interest to plant breeders in the germplasm bank.