Abstract

Gray leaf spot of maize (Zea mays L.), caused by the fungus Cercospora zeae maydis Tehon & Daniels, has become an economically important disease in tropical humid maize growing areas of the Republic of Colombia. To implement an adequate program of selection and improvement of genetic tolerance to this disease, it was necesary to determine the inheritance of this tolerance. For this purpose, five highly tolerant and five-susceptible maize inbred lines were evaluated using a diallel design (Griffing Model 1), at the Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Colombia. Parental lines and their crosses, both direct and reciprocal, were evaluated in three different environments using conservation tillage and were artificially inoculated using a mixture of gray leaf spot infected leaves collected from farmers’ fields. The variable Disease Index (DI; scale 1: resistant; 5: highly susceptible) of the parental lines and their direct and reciprocal crosses was determined in three environments, in fields planted under direct planting, artificially inoculated with inoculum prepared using leaves with symptoms of the disease collected from farmers’ fields. In the combined analysis, there were highly significant differences for parents, crosses (direct and reciprocal), general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA). There were no significant differences for either parents vs. crosses or for direct vs. reciprocal crosses. Consequently, heterosis was not important in DI (mean for parents: 2.97, and for crosses: 3.03) and no maternal effects were observed for these lines (mean for direct and reciprocal crosses: 3.03). GCA sum of squares (SS) was three fold of the SCA SS, meaning that additive gene effects were more important than non-additive gene effects. No parent×environment interaction was observed. Interaction of environment with crosses, GCA, and SCA were highly significant.

Key words: Cercospora zeae maydis; Zea mays; specific combining ability; general combining ability; reciprocal effects; gray leaf spot of maize

Resumen

La mancha gris de la hoja o Cercoporosis del maíz (Zea mays L.), causada por el hongo Cercospora zeae maydis Tehon y Daniels, se ha convertido en una enfermedad de importancia económica en regiones del trópico húmedo productoras de maíz en la República de Colombia. Para implementar un programa adecuado de selección y mejoramiento de tolerancia genética a esta enfermedad fue necesario determinar la herencia de esa tolerancia. Para ésto, cinco líneas endogámicas muy tolerantes y cinco susceptibles a la enfermedad se evaluaron usando un diseño dialélico (Griffing Modelo I), en el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Colombia. La variable Índice de Enfermedad (IE; escala 1=tolerante; 5=susceptible) de las líneas progenitoras y sus cruzas directas y recíprocas se determinó en tres ambientes, en lotes de siembra directa e inoculadas artificialmente con inóculo de hojas con síntomas de la enfermedad recolectadas en campos de agricultores. En el análisis combinado, hubo diferencias altamente significativas para los progenitores, cruzas directas y recíprocas, aptitud combinatoria general (ACG) y aptitud combinatoria específica (ACE). No hubo diferencias significativas para progenitores vs cruzas ni para cruzas directas vs recíprocas. Consecuentemente, la heterosis no fue importante en el IE (media de los progenitores: 2.97 y para cruzas: 3.03) y no se observaron efectos maternos para estas líneas (media de cruzas directas y recíprocas: 3.03). La suma de cuadrados (SC) para ACG fue tres veces mayor que la SC de ACE; es decir, los efectos aditivos fueron más importantes que los no aditivos. No se observó interacción de progenitores×ambiente. La interacción de ambientes con cruzas, ACG y ACE fue altamente significativa.

Palabras clave: Cercospora zeae maydis; Zea mays; aptitud combinatoria específica; aptitud combinatoria general; efectos recíprocos; mancha gris de la hoja de maíz