RESUMEN Este estudio se realizó para validar el locus de carácter cuantitativo (QTLquantitative trait locus) HAP-6A-13, el cual fue reportado con asociación a peso de grano en trigos harineros de primavera del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT). Para realizar la validación se diseñaron dos marcadores de competencia alelo específica (KASPkompetitive allele specific PCR) para los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) T/C y A/G integrados en el QTL. La asociación de los marcadores KASP con el peso de mil granos y rendimiento se verificó mediante estudio de asociación del genoma completo (GWAS) en cuatro colecciones de trigo. Los dos marcadores KASP mostraron asociación significativa con el peso de mil granos y rendimiento (P ≤ 0.05); adicionalmente, se generaron 10 familias endogámicas heterogéneas (HIF-heterogeneous inbred families) y se evaluó el peso de mil granos, rendimiento y otros caracteres morfométricos del grano. En contraste con los resultados de GWAS, en las evaluaciones de las HIF el efecto del QTL HAP-6A-13 fue significativo (P ≤ 0.05) sólo en una HIF para peso de mil granos y en tres HIF para longitud de grano, lo que demuestra la dificultad de validar un QTL de efecto menor en trigo.

SUMMARY This study was conducted to validate the quantitative trait locus (QTL) HAP6A-13, which was reported to be associated to grain weight in Spring bread wheat from the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT). To perform the validation, two Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) markers were designed for the T/C and A/G single nucleotide polymorphisms (SNPs) comprising the QTL. The association of KASP markers with thousand kernel weight and grain yield was verified by genome-wide association study (GWAS) in four wheat collections. The two KASP markers showed significant association with thousand kernel weight and grain yield (P ≤ 0.05); in addition, 10 heterogeneous inbred families (HIF) were generated and thousand kernel weight, grain yield and other morphometric traits of the grain were evaluated. In contrast to the GWAS results, in the HIF evaluations the effect of the QTL HAP-6A-13 was significant (P ≤ 0.05) only in one HIF for thousand grain weight, and in three HIF for grain length, which demonstrates the difficulty of validating a QTL of minor effect in wheat.

Resumen La investigación sobre el conocimiento de la variabilidad fenotípica de diferentes reservorios genéticos y la estimación de parámetros genéticos son aspectos importantes para el mejoramiento genético del tomate. Así, el objetivo del presente estudio fue evaluar a Solanum habrochaites S.Knapp & D.M. Spooner como fuente de variabilidad para ampliar la base genética del tomate cultivado mediante la estimación de parámetros genéticos en una cruza interespecífica con S. lycopersicum L. Se evaluaron cuatro genotipos (una línea S8 derivada del híbrido Loreto, la accesión LA1223 de S. habrochaites y las generaciones F1 y F2 del cruzamiento de ambos materiales) en un diseño experimental de bloques completos al azar con cinco repeticiones, durante un ciclo de cultivo bajo sistema de producción de hidroponía en invernadero. Se estimaron el tipo de acción génica, heterosis con respecto al progenitor medio, depresión endogámica y heredabilidad en sentido estricto. La mayoría de las variables exhibieron dominancia parcial como tipo de acción génica. El diámetro de tallo, altura de planta, número total de frutos y contenido de azúcares en los frutos mostraron mayor heterosis positiva (27.32, 35.48, 43.10 y 34.76 %, respectivamente), por lo que podrían ser utilizados para ampliar la base genética del tomate; sin embargo, el rendimiento y sus componentes se vieron afectados en gran proporción, pues se redujeron en promedio 20.76 % en sus valores en F1 y F2. La heredabilidad promedio en sentido estricto fue baja (0.22) en la F1, pero en la F2 ésta se incrementó a 0.30, aunque el número de lóculos por fruto, número de flores por racimo y número total de frutos por planta aumentaron en 0.35, 0.61 y 0.25, respectivamente; ésto sugiere la posibilidad de identificar segregantes transgresivos en generaciones posteriores con arreglos alélicos que pudieran ser empleados para ampliar la base genética del germoplasma élite de tomate.

Summary Research on the knowledge of phenotypic variability of different genetic reservoir and the estimation of genetic parameters are important aspects for tomato genetic improvement. Thus, this study aimed to evaluate Solanum habrochaites S. Knapp & D.M. Spooner as a source of variability to broaden the genetic base of the cultivated tomato by estimating genetic parameters in an interspecific cross with S. lycopersicum L. Four genotypes (an S8 line derived from Loreto, the accession LA1223 of S. habrochaites and the F1 and F2 generations from the cross of both materials) were evaluated in a randomized complete block design with five replications, during a growing cycle under a greenhouse hydroponics production system. The type of gene action, mid-parent heterosis, inbreeding depression and narrow-sense heritability were estimated. Most of the variables ehibited partial dominance as the type of gene action. Stem diameter, plant height, total number of fruits and the fruit sugar content showed greater positive heterosis (27.32, 35.48, 43.10 and 34.76 %, respectively), so, they could be used to broaden the genetic base of tomato; however, yield and its components were affected t a great extent, as they were reduced 20.76 % on average in the F1 and F2 generations. Average narrow-sense heritability was low in F1 (0.22), but in F2 it increased to 0.30, even though the number of locules per fruit, number of flowers per cluster and total number of fruits per plant increased to 0.35, 0.61 and 0.25, respectively; this suggested the possibility of identifying transgressive segregants in later generations with allelic arrangements that could be used to broaden the genetic base of elite tomato germplasm.

RESUMEN Pinus hartwegii Lindl. crece entre 2500 y 4300 msnm en las montañas de México y América Central. Información sobre indicadores reproductivos en una población es útil para describir el estado reproductivo de una especie y éstos pueden estar influenciados por variables ambientales. El objetivo del presente estudio fue evaluar la variación de indicadores reproductivos entre altitudes en poblaciones de Pinus hartwegii. Los conos se recolectaron entre 3600 y 4100 msnm en el Monte Tláloc (MT) y el Nevado de Toluca (NT) en México. En cada cono se determinó el número de semillas potenciales (NSP), óvulos abortados en el año 1 (NOAA1), óvulos abortados en el año 2 (NOAA2), semillas vanas (NSV), semillas llenas (NSLL), peso promedio de una semilla (PPS), eficiencia reproductiva (ER), eficiencia en la producción de semillas (EPS) e índice de depresión endogámica (IDE). Las variables ambientales se obtuvieron con el programa Spline. Los coeficientes de correlación (r) se calcularon entre indicadores reproductivos y variables ambientales. Se encontraron diferencias significativas entre poblaciones y entre altitudes en NSP, NOAA2, NSV, NSLL, PPS y ER, mientras que no hubo diferencias significativas entre poblaciones para EPS e IDE, aunque sí entre altitudes; tampoco se encontraron diferencias significativas entre poblaciones ni entre altitudes para NOAA1. El coeficiente de correlación fue alto (r = 0.929) entre NOAA2 y precipitación en septiembre y octubre; también éste fue alto (r = -0.829) entre ER y heladas tardías en primavera. Algunos valores de r fueron moderados entre indicadores reproductivos y variables ambientales; por ejemplo, el coeficiente de correlación fue 0.786 entre NSV y temperatura media anual, de 0.714 entre el NSLL y temperatura máxima media del mes más caliente y r = -0.642 entre NSP y temperatura media mínima del mes más frio. Los valores de los indicadores reproductivos mostraron variación entre las poblaciones y entre altitudes dentro de poblaciones de Pinus hartwegii.

SUMMARY Pinus hartwegii Lindl. grows between 2500 and 4300 masl in the mountains of Mexico and Central America. Information on reproductive indicators in a population is useful to describe the reproductive status of a species, and may be influenced by environmental variables. The objective of this study was to evaluate the variation of reproductive indicators between altitudes in Pinus hartwegii populations. Cones were collected between 3600 and 4100 masl at Monte Tlaloc (MT) and Nevado de Toluca (NT) in Mexico. The number of potential seeds (NPS), aborted ovules in year 1 (AOY1), aborted ovules in year 2 (AOY2), empty seeds (ES), full seeds (FS), mean weight of a seed (MWS), reproductive efficiency (RE), efficiency in seed production (ESP) and endogamy depression index (EDI) were determined in each cone. The environmental variables were obtained with the Spline program. Correlation coefficients (r) were estimated between reproductive indicators and environmental variables. Significant differences were found between populations and between altitudes within populations for NPS, AOY2, ES, FS, MWS and RE, while there were no significant differences between populations for ESP and EDI, they were present between altitudes; neither were significant differences between populations and altitudes for AOY1. The correlation coefficient was high (r = 0.929) between AOY2 and precipitation in September and October; it was also high (r = -0.829) between RE and late frosts in Spring. Some r values between reproductive indicators and environmental variables were moderate; for example, the correlation coefficient was 0.786 between NSV and mean annual temperature, it was 0.714 between NSLL and mean maximum temperature of the warmest month, while it was -0.642 between NPS and mean minimum temperature in the coldest month. The values of reproductive indicators showed variation between populations and between altitudes within Pinus hartwegii populations.

RESUMEN El desarrollo de portainjertos es una importante contribución al mejoramiento del tomate; su uso hace posible conferir caracteres de resistencia sin sacrificar las cualidades agronómicas del germoplasma élite. En el presente estudio se realizó una evaluación agro-morfológica de familias F3 y F4 obtenidas del cruzamiento interespecífico entre las accesiones CP-L-S6 de Solanum lycopersicum y LA 1223 de S. habrochaites, con el fin de estudiar su segregación transgresiva e identificar materiales con potencial de portainjerto; además, se caracterizaron mediante SSRs las plantas individuales sobresalientes que produjeron semilla. Los análisis de varianza y de correlaciones identificaron familias con raíces vigorosas y revelaron asociaciones entre esta característica y el contenido de sólidos solubles totales. Los materiales con mayor crecimiento radical presentaron reducción en el rendimiento y en los caracteres de fruto. La familia 1823 presentó la mayor masa radical y produjo la menor cantidad de semilla, lo que revela un intercambio entre las tasas de crecimiento meristemático por crecimiento reproductivo menos vigoroso. Se identificaron tres familias, 1818, 1823 y 1836, con posibilidades de ser seleccionadas en generaciones posteriores. El análisis de cinco de los marcadores muestreados reveló significancia entre los distintos genotipos para cinco variables evaluadas. Los marcadores SSR65 y SSR146 mostraron asociación con diámetro de tallo y biomasa de fruto.

SUMMARY The development of rootstocks is an important contribution to the improvement of tomato; its use makes it possible to confer resistance characters without sacrificing the agronomic qualities of elite germplasm. In this study an agro-morphological evaluation of F3 and F4 families, obtained from the interspecific cross between the accessions CP-L-S6 of Solanum lycopersicum and LA 1223 of S. habrochaites was carried out, in order to study their transgressive segregation to identify materials with rootstock potential. In addition, outstanding individual plants that produced seed were characterized by using SSRs. The analyses of variance and correlations identified families with vigorous roots and revealed associations between this characteristic and total soluble solids content. Materials with the highest root growth showed reduction in yield and in the fruit traits. Family 1823 presented the highest root mass and produced the least amount of seed, revealing a compensation of meristematic growth rates for less vigorous reproductive growth. Three families, 1818, 1823 and 1823 were identified with the possibility of being selected in later generations. The analysis of five of the sampled markers revealed significance between the different genotypes for five of the evaluated traits. Markers SSR65 and SSR146 showed association with stem diameter and fruit biomass.

Abstract The main collection of allelic variants for breeding tomato (Solanum Lycopersicum L.) is represented by its wild relatives, which evolved independently. It is important to study different sources of variation that are useful in breeding; therefore, the aim of this study was to evaluate S. habrochaites Knapp & Spooner as a source of different alleles by estimating the average degree of dominance, heterosis with respect to the mid-parent, and narrow-sense heritability of an interspecific cross with S. lycopersicum L. An S8 line derived from the LOR95 collection, the LA1223 accession of S. habrochaites Knapp & Spooner and the F1 generation from crossing the two materials were used. Genotypes were evaluated in a randomized complete block design during two greenhouse cycles in a hydroponic production system. Of 14 evaluated traits, total soluble solids concentration, stem diameter, total number of fruits and plant height showed an overdominance of LA1223, as well as heterosis of 17.2, 32.3, 55 and 49.2 % each, and heritability of 35, 93, 72 and 66 %, respectively. F1 generation had an increase of 2 mm in stem diameter, 30 cm in plant height, 4 fruits and 1.1 °Brix, with respect to the best parent for each variable; this suggests that it would be possible to use LA1223 to broaden the genetic base in the improvement of this vegetable.

Resumen El acervo principal de variantes alélicas para el mejoramiento genético de jitomate (Solanum Lycopersicum L.) está representado por sus parientes silvestres, los cuales evolucionaron de manera independiente. Es importante estudiar diferentes fuentes de variación que sean útiles en el mejoramiento genético; por ello, el objetivo del presente estudio fue evaluar a S. habrochaites Knapp & Spooner como fuente de alelos diferentes mediante la estimación del grado promedio de dominancia, heterosis con respecto al progenitor medio y heredabilidad en sentido estricto de una cruza interespecífica con S. lycopersicum L. Se empleó una línea S8 derivada de la colecta LOR95, la accesión LA1223 de S. habrochaites Knapp & Spooner y la generación F1 del cruzamiento de ambas. Los genotipos se evaluaron en un diseño de bloques completos al azar durante dos ciclos bajo invernadero en un sistema de producción en hidroponía. De 14 variables evaluadas, la concentración de sólidos solubles totales, diámetro de tallo, número total de frutos y altura de planta presentaron sobredominancia de LA1223, así como heterosis de 17.2, 32.3, 55 y 49.2 % cada uno, y heredabilidad de 35, 93, 72 y 66 %, respectivamente. La generación F1 presentó un incremento de 2 mm en el diámetro de tallo, 30 cm en la altura de planta, 4 frutos y 1.1 °Brix, con respecto al mejor progenitor para cada variable; esto sugiere que sería posible emplear LA1223 para ampliar la base genética en el mejoramiento de esta hortaliza.

ABSTRACT Genomic selection is considered to be an important tool in plant breeding programs. However, its application in the earliness of tomato (Solanum lycopersicum L.) has not been studied. The objective of the present study was to evaluate the prediction performance of six statistical models for six quantitative characteristics related to earliness in tomato. The study used phenotypic and genotypic data belonging to an F2 population consisting of 172 tomato plants. Simple sequence repeat (SSR) markers were obtained using genotypic information, and the genomic values were estimated by the following six different statistical models: Bayesian Lasso (BL), Bayesian ridge regression (BRR), BayesA, BayesB, BayesCπ, and reproducing kernel Hilbert spaces (RKHS) regression. The correlation values ranged from 0.17 to 0.57. The highest association values were found in days to flowering of the third inflorescence and 1000-seed weight, which were greater than 0.5. In general, all the models performed in a similar manner because only slight differences were observed among the correlation values. Specifically, BL, BayesB, and RKHS exhibited the highest Pearson correlation values for most traits. According to the results, genomic selection could be a useful tool to support tomato breeding focused on earliness.

SUMMARY Gene Lr67, located on chromosome 4D, confers resistance to leaf rust caused by Puccinia triticina E. This gene was common in tall wheat (Triticum spp.) varieties released in Mexico before 1960, but not in semi-dwarf varieties released from that date to the present. Semi-dwarf wheat varieties released in Mexico carry either the Rht-B1 dwarfing gene located on chromosome 4B or the Rht-D1 gene located on chromosome 4D. To test whether there is a genetic impediment to combine the Lr67 and Rht-D1 genes in the same wheat variety, the F3 of the cross between the Nasma variety, Rht-D1 gene carrier, and the Marroqui 588, Lr67 gene carrier, was genotypically characterized. By using chi-square tests and diagnostic molecular markers, it was found that genetic distance between both genes is 23.6 cM with linkage analysis and 27.6 cM with molecular analysis. These distances are large enough for genetic recombination to exist; thus, there is no genetic impediment to obtain recombinant genotypes that combine the leaf rust resistance gene (Lr67) with the dwarfing gene (Rht-D1), that in the parents are in repulsion phase.

RESUMEN El gen Lr67, localizado en el cromosoma 4D, confiere resistencia a la roya de la hoja causada por Puccinia triticina E. Este gen fue común en las variedades de trigo (Triticum spp.) de porte alto liberadas en México hasta antes de 1960, no así en las variedades semienanas liberadas desde esa fecha hasta el presente. Las variedades semienanas de trigo liberadas en México poseen ya sea el gen de enanismo Rht-B1 localizado en el cromosoma 4B o el gen Rht-D1 localizado en el cromosoma 4D. Con el fin de investigar si existe algún impedimento genético para conjuntar los genes Lr67 y Rht-D1 en la misma variedad de trigo, se caracterizó genotípicamente la F3 de la cruza entre la variedad Nasma que posee el gen Rht-D1 con la variedad Marroqui 588 poseedora del gen Lr67. Mediante pruebas de ji-cuadrada y marcadores moleculares de diagnóstico, se encontró que la distancia genética entre ambos genes es de 23.6 cM con análisis de ligamiento y de 27.6 cM con análisis molecular. Estas distancias son suficientemente grandes para que exista recombinación genética, por lo que no hay ningún impedimento genético para obtener genotipos recombinantes que combinen el gen de resistencia a roya de la hoja (Lr67) con el gen de porte bajo de planta (Rht-D1), mismos que en los progenitores se encuentran en fase de repulsión.

Summary Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most important vegetables in the world, with a per capita consumption of 20.2 kg. Mexico is considered as a domestication center of this species and has a wide morphological diversity of fruits, such as kidney-shape, cherry, deer eye (OV), creole chinese (CC), pear, globe-shape, and saladette types, as well as genetic variability in chemical composition, pests and diseases resistance and adaptation to extreme growing conditions. Native materials can be used in breeding programs for the development of varieties with characteristics that have been lost in commercial varieties. The objective of this study was to evaluate the growth and physicochemical traits related with fruit quality of eight tomato genotypes native to Veracruz and Puebla, México, along with an experimental hybrid (CP-HER) and a commercial hybrid (CID-HC), classified into five groups (cherry, OV, CC, kidney and saladette) in which growth was measured from fruit set to harvest. Fruits were harvested in the breaking stage (Stage 1) and red stage (Stage 4) and evaluated at 0, 7 and 14 days under storage. The traits evaluated were weight loss, color, firmness, total soluble solids, titratable acidity and sugars. Results showed that the earliest fruits to reach their maximum size and ripening of consumption were those of cherry type LOR88 at 59 days after flowering. Fruits of the CC LOR102 genotype showed greater initial firmness, but showed a significant decrease during storage, in addition to being susceptible to fungal attack along with the kidney-type fruits. Genotypes with potential to be used as a source of germplasm to increase sweetness were kidney LOR77 and LOR119; the ones with the longest shelf life were those belonging to the cherry type, and those with the greatest firmness were CC LOR102 and kidney LOR82.

Resumen El tomate (Solanum lycopersicum L.) es una de las hortalizas más importantes en el mundo, con un consumo per capita de 20.2 kg. México es considerado como centro de domesticación de esta especie y cuenta con amplia diversidad morfológica de frutos, como los tipos riñón, cereza, ojo de venado (OV), chino criollo (CC), pera, bola y saladette, además de variabilidad genética en composición química, resistencia a plagas, enfermedades y adaptación a condiciones extremas de cultivo. Los materiales nativos pueden ser usados en programas de mejoramiento genético para el desarrollo de nuevas variedades con características que se han perdido en las variedades comerciales. El objetivo de este estudio fue evaluar el crecimiento y variables fisicoquímicas relacionadas con la calidad de fruto de ocho genotipos de tomate nativos de Veracruz y Puebla, México, además de un híbrido experimental (CP-HER) y un híbrido comercial (CID-HC), clasificados en cinco grupos (cereza, OV, CC, riñón y saladette), en los cuales se midió el crecimiento desde el amarre hasta la cosecha. Los frutos se cosecharon en estado rompiente (Estado 1) y rojo (Estado 4) y se evaluaron a los 0, 7 y 14 días de almacenamiento. Las variables evaluadas fueron pérdida de peso, color, firmeza, sólidos solubles totales, acidez titulable y azúcares. Los resultados mostraron que los frutos más precoces en alcanzar su tamaño máximo y madurez de consumo fueron los de tipo cereza LOR88 a los 59 días después de floración. Los frutos del genotipo CC LOR102 presentaron mayor firmeza inicial, pero mostraron un descenso significativo durante el almacenamiento, además de ser susceptibles al ataque de hongos, junto con los frutos tipo riñón. Los genotipos con potencial para ser utilizados como fuente de germoplasma para incrementar el dulzor fueron riñón LOR77 y LOR119; los de mayor vida de almacenamiento fueron los pertenecientes al tipo cereza y la mayor firmeza la presentaron CC LOR102 y riñón LOR82.

Summary In order to make progress in improving tolerance to water stress in maize (Zea mays L.) it is necessary to accumulate information on quantitative trait loci (QTL) associated with this character in elite inbred lines adapted to drought conditions that can be used for scenarios of climate change. In this study, a group of doubled haploid inbred lines derived from the LPSC7F64 × CML495 cross and a group of test crosses by the CML494 inbred line were evaluated under dry and irrigated environments. Results indicated that under both moisture conditions the normalized differential vegetation index (NDVI) was the parameter most associated with yield (r g < 0.85), as well as the index that combines early vigor, final vigor and senescence (COMBO; r g > 0.68). QTL were identified for early vigor under drought conditions (Bin 1.03), explaining 10.9 % of the phenotypic variation (% PV) (additivity + 26), as well as COMBO under drought (Bin 1.02/1.03) with 7.49 % PV (additivity + 28). Likewise, several QTL were also identified for drought and irrigation (Bin 4.05), where COMBO_LR (13 % PV) and area under the senescence curve (AUCSEN_DS) (13.8 % PV) were remarkable. Furthermore, other COMBO_LR QTL were located at Bin 5.05 (11.6 % PV) and COMBO_LR at Bin 7.03 (9.9 % PV). Additionally, QTL were found for yield (additivity 0.12 t ha-1). These QTL can be useful for improving maize yield under both drought and irrigation conditions.

Resumen Para avanzar en el mejoramiento para tolerancia al estrés hídrico en maíz (Zea mays L.) es necesario acumular información de loci de caracteres cuantitativos (QTLs) asociados con este carácter en líneas elite adaptadas a condiciones de sequía que puedan emplearse para los escenarios de cambio climático. En este estudio se evaluaron en los ambientes de sequía y riego un grupo de líneas dobles haploides derivadas de la cruza LPSC7F64 × CML495 y un grupo de cruzas de prueba hacia la línea CML494. Los resultados indicaron que, en las dos condiciones de humedad, el índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI) fue el parámetro más asociado con el rendimiento (r g < 0.85) al igual que el índice que combina el vigor temprano, vigor final y la senescencia (COMBO; r g > 0.68). Se identificaron QTLs para vigor temprano bajo condiciones de sequía (Bin 1.03) que explican el 10.9 % de la variación fenotípica (% VF) (aditividad + 26), al igual que COMBO bajo sequía (Bin 1.02/1.03) con el 7.49 % VF (aditividad + 28). Así mismo, se ubicaron varios QTLs para sequía y riego (Bin 4.05), donde sobresalieron COMBO_LR (13 % VF) y área bajo la curva de la senescencia (AUCSEN) (13.81 % VF); además, se identificaron otros QTLs de COMBO_LR en la Bin 5.05 (11.6 % VF) y COMBO_LR en la Bin 7.03 (9.9 % VF). Adicionalmente, se localizaron QTLs para rendimiento (aditividad 0.12 t ha-1). Estos QTLs pueden ser útiles para mejorar el rendimiento del maíz bajo condiciones de sequía y riego.

Resumen El maíz (Zea mays L.) de origen tropical y subtropical de México es un reservorio de alelos útiles y diferentes a los existentes en razas de valles altos de México, que ayudaría a enfrentar distintos factores adversos y a contribuir a incrementar su adaptabilidad. El objetivo del presente estudio fue identificar la variabilidad morfológica existente entre poblaciones de maíz exóticas, adaptadas y sin adaptación previa a valles altos, y entre algunas de sus cruzas interraciales. El material genético evaluado estuvo integrado por nueve poblaciones originales de maíz exótico y sus ciclos avanzados de selección en valles altos, ocho cruzas simples, dos cruzas dobles, una cruza triple, las generaciones avanzadas de las cruzas y cuatro testigos locales. Las evaluaciones se realizaron en tres ambientes, mediante un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones; la unidad experimental consistió de dos surcos de 6 m de longitud, separados a 0.80 m y con una distancia entre plantas de 0.5 m. Se registraron 28 caracteres cualitativos y cuantitativos. Mediante análisis de componentes principales, agrupamiento jerárquico, análisis discriminante y comparación de medias con la prueba de Tukey se identificaron seis grupos contrastantes. Las variables de estructura morfológica, precocidad de planta y características de mazorca explicaron la variabilidad y agrupación de los genotipos. Las poblaciones exóticas originales fueron de mayor altura, más tardías y disminuyeron su rendimiento en mazorca. En contraste, las poblaciones seleccionadas para adaptación a valles altos mostraron mayor rendimiento en mazorca, menos días a floración, menor altura de planta, más ramas primarias de espiga y mazorcas cónicas. Estos atributos podrían incorporarse en programas de mejoramiento de maíz para valles altos de México o combinarse con el germoplasma local para mejorar su adaptabilidad y su heterosis.

Summary Tropical and subtropical maize (Zea mays L.) native from Mexico is an important source of useful alleles that could be different to those of the germplasm from the mexican high valleys, and that would help avoiding the effects of adverse factors and contributing to increase their adaptability. The aim of this study was to identify the morphological variation between adapted and non-adapted exotic maize populations to high valleys and some of their interracial crosses. The germplasm evaluated was nine original populations of exotic maize and their advanced selection cycles in high valleys, eight single crosses, two double crosses, one triple cross, the advanced generations of the crosses and four local checks. The evaluations were done in three environments under a randomized complete block design with three replicates; the experimental plot had two rows of 6 m, separated to 0.80 m and with 0.5 m between plants. Twenty-eight qualitative and quantitative characters were recorded. Principal component analysis, hierarchical grouping, discriminant analysis and the Tukey’s mean comparison allowed to identify six contrasting groups. Traits of morphological structure, plant earliness and ear characteristics explained the variability and clustering of the genotypes. The original exotic populations increased in height, were late-flowering and decreased their ear yield. In contrast, the selected populations showed higher ear yields, fewer days to flowering, lower plant height, more primary tassel branches and conical ears. These attributes could be incorporated into maize breeding programs for mexican high valleys or combined with the local germplasm to improve their adaptability and heterosis.

Abstract Varieties of maize (Zea mays L.) introduced from other latitudes are a source of favorable alleles useful in plant breeding, but before being used they must be adapted to the climatic conditions of the target environments. The objective of this study was to evaluate the yield and its components in representative populations of tropical and subtropical maize races adapted by recurrent mass selection to the Mexican highlands, as well as the heterosis of their interracial crosses to identify genotypes useful for maize breeding in those environments. Nine adapted maize populations, eight crosses of two populations, one cross of three populations, advanced generations of the crosses and four commercial checks were evaluated. Genotypes were tested in three environments under a randomized complete blocks design with three replications. Grain yield and its components were recorded. Analysis of variance, comparison of means (Tukey, P ≤ 0.05), correlation analysis were performed and the heterosis was estimated in relation to the mid- parent. There were significant differences (P ≤ 0.01) between genotypes for all the traits; the adapted materials yielded from 3.89 to 11.71 t ha-1 and the checks from 8.06 to 11.56 t ha-1. The yield correlated with the prolificacy index (r = 0.67), ear length (r = 0.64), ear diameter (r = 0.65) and number of grains per row (r = 0.64). The average heterosis for yield and its components ranged from -5.30 to 6.53 %, with 5.68 % for yield, where the F1 P9 × P8 cross showed the highest heterosis (26.19 %). Adapted populations and their crosses showed a performance similar to that of commercial checks; thus, they can be used by themselves or as participants for breeding local maize of highlands.

Resumen Las variedades de maíz (Zea mays L.) introducidas de otras latitudes son una fuente de alelos favorables de utilidad en el mejoramiento genético, pero antes de ser empleados deben adaptarse a las condiciones climáticas de los ambientes de interés. El objetivo del presente estudio fue evaluar el rendimiento y sus componentes en poblaciones representativas de razas de maíz originarias del trópico y subtrópico adaptadas por selección masal recurrente a los Valles Altos de México, así como la heterosis de sus cruzas interraciales para identificar genotipos útiles al mejoramiento genético del maíz para esos ambientes. Se evaluaron nueve poblaciones de maíz adaptado, ocho cruzas de dos poblaciones, una cruza de tres poblaciones, generaciones avanzadas de las cruzas y cuatro testigos comerciales. Los genotipos se evaluaron en tres ambientes bajo un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones. Se registró el rendimiento y sus componentes. Se realizó análisis de varianza, comparación de medias (Tukey, P ≤ 0.05), análisis de correlación y se estimó la heterosis con respecto al progenitor medio. Hubo diferencias significativas (P ≤ 0.01) entre genotipos para todos los caracteres; los materiales adaptados rindieron de 3.89 a 11.71 t ha-1 y los testigos de 8.06 a 11.56 t ha-1. El rendimiento correlacionó con el índice de prolificidad (r = 0.67), longitud (r = 0.64), diámetro de mazorca (r = 0.65) y número de granos por hilera (r = 0.64). La heterosis promedio para rendimiento y sus componentes fluctuó de -5.30 a 6.53 %, con 5.68 % para rendimiento, donde la cruza F1 P9 × P8 presentó la mayor heterosis (26.19 %). Las poblaciones adaptadas y sus cruzas presentaron rendimientos similares a los testigos comerciales; por esto, pueden aprovecharse per se o como participantes para mejoramiento genético del maíz local de Valles Altos.

ABSTRACT Commercial tomato (Solanum lycopersicum L.) hybrids can be a good germplasm for obtaining new tomato inbred lines. The present study was aimed to investigate the stability of commercial F1 hybrids under climatic conditions of highlands, to estimate genetic parameters, and evaluate the breeding potential of F1 hybrids based on the agronomic performance of its F3 progeny. We employed a breeding scheme based on pedigree selection for the obtainment of 49 F3 families. Significant differences were found in most of the traits evaluated in both F1 and F3 generations, while in the F2 population only one variable showed significant differences. Heritability ranged from 0.07 to 0.29 for F1, and from 0.16 to 0.45 for F3. Most of the F1 hybrids exhibited values of stability across seasons in at least one trait. However, ‘Loreto’ and ‘Reserva’ only exhibited a high stability for yield. Genetic gains ranged from -8.40 to 72.95. Yield per plant was the traits with the highest gain. Based on genetic gains obtained by the F3 progeny, we concluded that ‘Cid’, ‘Espartaco’ and ‘Loreto’ have a high breeding potential for yield and other traits, which could be exploited by public tomato breeding programs.

Summary The genetic potential of maize landraces (Zea mays L.), and their adaptation to agro-climatic conditions in each particular region can be used in breeding programs to meet grain demands at the local, regional and national level, and thus contribute to minimize the import of yellow maize. This study assessed yellow maize populations from different geographic origin of Mexico by evaluation of their agromorphological performance and identified adapted groups or populations with favorable expression for the Mexican Highlands of Mexico. One hundred and one populations of yellow maize were evaluated in 2014 and 2015 in Montecillo and Tecamac, State of Mexico, and agronomic and morphological characteristics were recorded. Eight groups were defined through principal component and clusters analyses, which showed significant differences between years, localities, groups and interactions; these results show the diversity and variability of the evaluated germplasm performance. Results also showed the range of available genetic attribute options for these populations, such as earliness, plant height, ear size and grain yield. It was possible to confirm that native materials possess agronomic and adaptation characteristics to the target environment that may be used in breeding programs for areas with optimal or restrictive conditions.

Resumen El potencial genético de los maíces nativos (Zea mays L.) y su adaptación a las condiciones agroclimáticas de cada región en particular puede ser utilizado en los programas de mejoramiento genético a fin de atender las demandas de grano a nivel local, regional y nacional, y así contribuir a minimizar la importación de maíz amarillo. El objetivo de este estudio fue valorar poblaciones de maíz amarillo de diferente origen geográfico de México, evaluar su comportamiento agromorfológico e identificar grupos o poblaciones adaptadas, con expresión favorable para ambientes de los Valles Altos de México. Se evaluaron 101 poblaciones de maíz de grano amarillo en 2014 y 2015 en Montecillo y Tecámac, Estado de México, y se registraron características morfológicas y agronómicas. Con el análisis de componentes principales y de conglomerados se definieron ocho grupos, los cuales mostraron diferencias significativas en las variables entre años, localidades, grupos e interacciones, que evidencian la diversidad y variabilidad del comportamiento del germoplasma evaluado. Los resultados permitieron observar la gama de opciones para aprovechar las características genéticas de las poblaciones, tales como la precocidad, porte de la planta, tamaño de mazorca y rendimiento de grano. Se pudo constatar que los materiales nativos presentan características agronómicas y de adaptación al ambiente que se pueden aprovechar en los programas de mejoramiento genético para áreas con condiciones óptimas o restrictivas.

Abstract Cultivated tomato (Solanum lycopersicum L.) has undergone a reduction in its genetic base as a result of the processes of modern domestication and breeding, which has been extensively documented by molecular markers in different genotypes, both nationally and internationally. Faced with this situation, some plant breeders in Mexico have proposed making use of native Mexican germplasm, as well as of the genetic variation present in wild species related to the cultivated tomato. The aim of this study was to characterize agronomically, under greenhouse conditions, accessions of five wild relatives of the cultivated tomato for their incorporation into breeding programs of this vegetable. In addition, it is expected to reduce its vulnerability to climate change and adverse biotic and abiotic factors. The species described were Solanum pennellii L., Solanum pimpinellifollium L., Solanum peruvianum L., Solanum chilense R. and Solanum habrochaites S. The accessions were evaluated under greenhouse conditions under a completely randomized experimental design with four replications. Twelve traits of agronomic interest were evaluated to describe the variation between the accessions of each one of the evaluated species, which were studied by analysis of variance and comparison of means. The results showed high significance among the accessions of each one of the evaluated species for all the traits. The above shows that there is a high potential in each of the accessions of the species studied to exploit them genetically in the improvement of the cultivated tomato.

Resumen El jitomate (Solanum lycopersicum L.) ha sufrido reducción de su base genética durante los procesos de domesticación y mejoramiento genético moderno, lo que ha sido documentado ampliamente mediante marcadores moleculares en diferentes genotipos, tanto a nivel nacional como internacional. Ante esta situación, en México algunos fitomejoradores han planteado hacer uso de germoplasma nativo mexicano, así como de la variación genética presente en especies silvestres emparentadas con el jitomate cultivado. El objetivo del presente trabajo fue caracterizar agronómicamente, en condiciones de invernadero, accesiones de cinco parientes silvestres del jitomate para su incorporación en programas de mejoramiento genético de esta hortaliza. Además, con ello se espera reducir su vulnerabilidad frente al cambio climático y a factores bióticos y abióticos adversos. Las especies descritas fueron Solanum pennellii L., Solanum pimpinellifollium L., Solanum peruvianum L., Solanum chilense R. y Solanum habrochaites S. Las accesiones se evaluaron en condiciones de invernadero bajo un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones. Se evaluaron 12 variables de interés agronómico para describir la variación existente entre las accesiones de cada una de las especies evaluadas, las cuales se estudiaron mediante análisis de varianza y comparación de medias. Los resultados mostraron alta significancia entre las accesiones de cada una de las especies evaluadas para todas las variables. Lo anterior demuestra que existe un elevado potencial en cada una de las accesiones de las especies estudiadas para aprovecharlas genéticamente en el mejoramiento del jitomate cultivado.

SUMMARY Bread and durum wheats are important in Mexico due to their consumption and economic impact. Currently, the country has a deficit of bread wheat and a surplus in durum wheat production. To achieve food self-sufficiency and increase productivity it is necessary to develop higher yield varieties and to identify the best production conditions. In order to determine the most productive and best adapted wheat species to the producing regions in Mexico under different irrigation conditions and planting dates, an experiment was designed with eight durum wheat (Triticum durum Desf.) and eight bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes, during the 2012-2013 and 2013-2014 Gall-Winter cycles in 30 environments of the Northwest, Northern, and El Bajío regions as part of the National Wheat Trial for Irrigated Conditions (ENTRI) of the National Institute for Forestry, Agriculture and Livestock Research. In a first analysis, only environments with normal planting date were considered, a total of 22, and grouped into: 1) all environments, 2) full irrigation environments, 3) reduced irrigation, 4, 5 and 6) by region and 7, 8, 9 and 10) irrigation level by region in the Northwest and El Bajío. The eight remaining environments were used to evaluate the effect of planting date. Results showed that grain yield varied significantly between regions, obtaining the highest yields in the Northwest, followed by the North and El Bajio. The grain yield of durum wheats was significantly higher than that of bread wheat in half of the groups of environments. The largest differences in yield were observed under full irrigation conditions, where durum wheats were superior. Under reduced irrigation conditions, yields of both species were similar. The effect of planting date, from normal to late, negatively affected both species, but the impact was higher in durum wheats. The newly released varieties have higher yielding potential than those previously released.

RESUMEN Los trigos harineros y cristalinos son importantes en México por su consumo e impacto económico. Actualmente el país tiene un déficit en la producción de trigo harinero y un superávit del cristalino. Para lograr su autosuficiencia alimentaria y aumentar la productividad es necesario desarrollar variedades de mayor rendimiento e identificar sus mejores condiciones de producción. Con el propósito de determinar la especie más productiva y mejor adaptada a las regiones productoras de México bajo diferentes condiciones de riego y fechas de siembra, se diseñó un experimento con ocho genotipos cristalinos (Triticum durum Desf.) y ocho harineros (Triticum aestivum L.) sembrados en los ciclos otoño invierno 2012-2013 y 2013-2014 en 30 ambientes del Noroeste, Norte y El Bajío, como parte de los Ensayos Nacionales de Trigo de Riego (ENTRI) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. En un primer análisis se utilizaron sólo los ambientes con fecha normal, un total de 22, y se agruparon en: 1) todos los ambientes, 2) ambientes de riego completo, 3) riego reducido, 4, 5 y 6) por región y 7, 8, 9 y 10) nivel de riego por región en el Noroeste y El Bajío. Los ocho ambientes restantes permitieron evaluar el efecto fecha de siembra. Los resultados indicaron que el rendimiento de grano varió significativamente entre regiones obteniéndose los más altos en el Noroeste, seguidos por el Norte y El Bajío. El rendimiento de trigos cristalinos fue significativamente superior al de los harineros en la mitad de los grupos de ambientes. Las mayores diferencias en rendimiento se observaron en condiciones de riego completo, donde los cristalinos fueron superiores. En riego reducido, los rendimientos de ambas especies fueron similares. El efecto fecha de siembra, de normal a tardía, afectó negativamente a ambas especies, aunque en mayor magnitud a los trigos cristalinos. Las variedades de reciente liberación tienen mayor potencial productivo que las liberadas anteriormente.