Aspecto Genético y CitogenéticoEs una especie Diploide cuyo número cromosómico es 2n =2x=20 y ha sido objeto del estudio Genético y Citogenético más intenso que cualquier otra especie cultivada como resultado:1.- La importancia económica que tiene el maíz como cultivo principal en el mundo.2.- La facilidad con la que el maíz puede modificarse genéticamente mediante Autogamia o polinización cruzada.3.- El gran número de semillas que se obtiene de una sola polinización.4.- Los caracteres fácilmente observables de las plantas y semillas con que se cuenta.5.- La recuperación de muchos alelos recesivos mediante endogamia o el uso de mutágeno.6.- El número pequeño de cromosomas, el maíz es una especie diploide n=10.7.- La capacidad de reconocer cromosomas individuales en el microscopio con base en su tamaño y la presencia en ellos e protuberancias distintivos.Floración y Polinización.La planta de maíz posee estructurales florales monoicas, las flores estaminadas se forman en la espiga (panoja) y las pistiladas en un brote a la mitad del tallo, la polinización se lleva a cabo al transferir polen viable o fértil de las flores estaminadas de la panoja a las larguísimas estigmas, los órganos receptores de polen de las flores pistilares.

El viento es el principal agente polinizador en la polinización libre o no controlada de la planta de maíz, normalmente casi el 95% de los óvulos de un brote son fecundados mediante polinización cruzada y el 5% restante por autofecundación.

La mayor parte de polen que poliniza a una mazorca de maíz, proviene de plantas más próximos, si bien el polen puede ser transportado por el viento a grandes distancias no es raro observar a veces granos de color de amarillo en la mazorcas de maíz blanco aun cuando el campo más próximo de amarillo del cual se pudo haber originado el polen se localice a 1km de distancia.

El tallo de la planta de maíz termina en una panoja (espiga) que posee espiguillas estaminadas, conformada por 2 flores, cada una de las cuales tiene 3 anteras, conforme las flores de la panoja se abren, unos filamentos que se alargan, llevan al exterior de la flor a las anteras que liberan granos de polen, una sola panoja de un planta normal pueden producir 25 millones de granos de polen con un promedio de 25 por cada grano de una mazorca de maíz.

La liberación del polen comienza de 1 a 3 días antes de que los estigmas emerjan de los brotes de la misma planta y continúa durante 3 a 4 días después que los estigmas se hacen receptivos al polen; las temperaturas superiores a 35o C durante el periodo de polinización matan al polen. La producción de semillas normalmente no resulta afectada si sobrevive el 10% de esta.XENIA: Es el efecto inmediato que tiene el polen sobre el grano en desarrollo, cuando el polen de maíz amarillo fecunda un óvulo de maíz blanco se forma un grano de color amarillo claro. Cuando el polen de maíz blanco fecunda un óvulo de maíz amarillo se forma un grano de color amarillo intermedio.Heterocigocidad del maíz de Polinización Libre.La Heterocigocidad y la variabilidad genética son las características de los cultivos de polinización libre.

Es posible pensar que cada óvulo de cada mazorca de maíz de polinización libre podría ser fecundado por un diferente progenitor masculino, esto hace dudar que cualquier para de semillas de una mazorca de maíz o cualquier par de plantas de un campo de polinización libre, tengan exactamente el mismo genotipo. Cada planta de maíz es un genotipo híbrido distinto y un campo de maíz de polinización abierta es una mezcla de plantas híbridas complejas que poseen variación tanto fenotípica como genotípica. Con cada nueva generación hay recombinación de los genes lo que conserva la heterocigocidad del maíz de polinización libre y mantiene su variabilidad genética.Mejoramiento Genético del Maíz de Polinización Libre.

1.- Selección Masal: La selección masal como método de mejoramiento genético se utiliza para mantener variedades de maíz de polinización libre existentes y obtener nuevas variedades. En el método de mejoramiento genético por selección masal se seleccionan mazorcas de maíz de polinización libre con base en características de la planta y la mazorca, las semillas desgranadas de las mazorcas se mezclan y se siembran en masa.

La selección masal es una forma de selección recurrente en la que la planta es la unidad de selección y la selección se repite en cada generación.Al seleccionar repetidamente se cambia la apariencia de las plantas en cuanto a características visibles como altura, la madurez o la conformación en granos. Muchas veces la selección se basa en tipos de mazorca y de grano, que ganarían premios en exposiciones o sólo para satisfacer los caprichos del fitomejorador sin saber qué efecto tendría la selección sobre el comportamiento. Aunque la apariencia física de las variedades de maíz de polinización libre logra modificarse mediante selección masal, el rendimiento no puede mejorarse o modificarse debido a que:1.- La selección se basa en caracteres visibles de plantas que en general no están relacionadas con el rendimiento.2.- Se polinizan al azar plantas superiores con polen de plantas de rendimiento tanto superior como inferior.3.- La selección rigurosa en cuanto a caracteres específicos de la planta con frecuencia ocasionaba endogamia y disminución del vigor, desde entonces se ha demostrado que la selección masal puede ser eficaz para mejorar el rendimiento, si el peso del grano y no características visuales no relacionadas en el primer objetivo de la selección y si se pone en práctica métodos experimentales que reduzcan el efecto de la variedad ambiental sobre la selección.

Este último se logró al subdividir el área experimental en pequeños sublotes, cada sublote se cosechaba por separado y solo la mazorca más pesada de cada lote se conservaba para sembrar la siguiente generación.Mejoramiento genético de Mazorca por Surco.Las características esenciales de un sistema de mejoramiento genético son los siguientes:1.- Se desgranan por separado 50 a 100 mazorcas y se siembran parte de las semillas de cada mazorca, a razón de una mazorca por cada surco, la semilla restante de cada mazorca se etiqueta y se almacena por separado.2.- se evalúa cada surco tomando en cuenta caracteres deseables (las variables de rendimiento) y se cosecha para determinar su rendimiento a fin de identificar los surcos superiores.3.- Los lotes de simillas restantes de los surcos superiores se mezclan y utilizan para establecer el 2do año una parcela de polinización libre a partir de la cual se selecciona mazorcas para repetir el proceso.Hibridación Varietal.La hibridación entre variedades de maíz de polinización libre en forma intencional o accidental fue el origen de muchas de las variedades de maíz de polinización libre.

Una estación de Investigación de los Estados Unidos escribió un experimento de Hibridación Varietal, en el que se eliminó la espiga de una variedad de maíz de polinización libre y se polinizó con una 2da variedad que crecía en un surco adyacente. Cuando se sembraron las semillas cosechadas del surco despigado se logró aumentar el rendimiento.Maíz Híbrido.Es la progenie de la primera generación de un cruzamiento entre líneas endogámicas o híbridos entre ellos.Líneas endogámicas (puras): las líneas de maíz endogámicas son poblaciones de plantas homocigóticas idénticas (o casi idénticas) que ordinariamente se obtienen por autopolinización.

Las líneas endogámicas son:

a) El producto de cruzar endogámicamente plantas heterocigóticas provenientes de poblaciones de polinización libre hasta que se alcanza la homocigocidad.b) El producto de cruzar endogámicamente poblaciones segregantes después de un cruzamiento entre dos líneas endogámicas.Cruza simple: Es la progenie híbrida derivada de una polinización entre dos líneas endogámicas homocigóticas.Cruza simple modificada: Es la progenie híbrida de un cruzamiento de 3 líneas que utilizan como progenitor productor de semillas o la cruza simple proveniente del cruzamiento de dos líneas endogámicas emparentadas y a una línea endogámica no emparentada como el progenitor productor de polen.Objetivos del mejoramiento genético del Maíz.Elegir objetivos adecuados es fundamental para que el mejorador de maíz obtenga híbridos adaptados al área en que se van a cultivar y superiores a los ya utilizados.La elección razonada de los objetivos debe basarse en una evaluación cuidadosa de las características de la planta que requieren ser mejoradas a fin de proporcionar al agricultor un híbrido de rendimiento mayor o más estable o bien obtener un híbrido nuevo que posea características únicas. Es necesario reevaluar y actualizar los objetivos del mejoramiento genético conforme cambien las prácticas o el ambiente de producción como resultado de acatar las disposiciones de conservación ambiental y la eliminación de las prácticas de labranza, entre ellos tenemos los siguientes:

1. Rendimiento de grano.2. Adaptación.3. Madurez para adaptarse al área de producción.4. Respuesta a la fertilidad del suelo.5. Resistencia al calor y la sequía.6. Mejoramiento genético en cuanto a las prácticas de labranza conservacionista.7. Calidad del tallo.8. Resistencia a la caída de la mazorca.9. Cubierta de bráqueas foliáceas.10. Secado rápido.11. Resistencia a enfermedades.12. Resistencia a insectos.13. Calidad.

Recursos fitogenéticos y su conservación.Recursos fitogenéticos: Los recursos fitogenéticos o germoplasma vegetal, es el material genético fuente que los fitomejoradores utilizan para producir nuevas variedades cultivadas o cultivares.

El germoplasma incluye semillas u otros propágulos vegetales, como hojas, tallos, polen o células cultivadas que pueden hecerse crecer para formar plantas maduras. Las semillas pueden provenir de cultivares nuevos o viejos, criollos, líneas o poblaciones de mejoramiento especiales obtenidas por el fitomejorador o bien de recursos genéticos especiales como líneas mutantes. El germoplasma vegetal es uno de nuestros recursos naturales más importantes y debe manejarse adecuadamente si se quiere que lo fitomejoradores sigan obteniendo cultivares mejorados. La supervivencia de la tasa depende conservación adecuada de estos importantes recursos fitogenéticos.Conservación del germoplasma: Las plantas cultivadas se han domesticado durante mucho tiempo, pero los recursos genéticos acumulados en el proceso se están agotando muy rápidamente.

Las formas cultivadas seleccionadas por el agricultor denominados criollos evolucionaron originalmente a partir de poblaciones silvestres. Los criollos que no adquirieron una diversidad genética amplia durante este periodo evolutivo, sucumbieron finalmente a los estragos de las enfermedades, sequias, fríos, competencia con las malas hierbas u otras condiciones ambientales causadas por estrés, los criollos que sobrevivieron se convirtieron en las variedades cultivadas modernas de otros países. Desafortunadamente los avances logrados en el mejoramiento genético con frecuencia mediante selección y purificación de dichos criollos heterógenes produjeron inevitablemente más uniformidad y menos variabilidad genética en lo cultivares mejorados que la que había en los criollo originales.Centros de diversidad genética:1.- Centro chino: Ajonjolí, soya, avena, mijo.2.- Centro indico: Frejol, arroz, garbanzo, algodón, algodón arbóreo, yute, caña de azúcar.

2.a) Centro indomalayo: Plátano, coco, caña de azúcar.3.- Centro Asiático central: Garbanzo, lenteja, ajonjolí y trigo para panificación.4.- Centro del cercano oriente: Alfalfa, cebada, garbanzo, lenteja, melón y ajonjolí.5.- Centro del Mediterráneo: Haba, col, lechuga y trigo durum.6.- Centro Etíope: Cebada, garbanzo, lenteja, ajonjolí.7.- Centro del Sur de México y Centro americano: Frijoles, maíz, algodón de tierra alta, cucurbitáceas.8.- Centro sudamericano: Comprende el trapecio Perú, Ecuador, Bolivia. Papa, camote, tabaco, tomate.

8.a) Centro de la provincia de Chiloe: Papa.8.b) Centro Brasilero paraguayo: Cacao, yuca, cacahuete, piña, caucho.

VAVILOV: Sugirió “Que el centro de diversidad de un cultivo es el centro de origen del mismo”