Identificación y cuantificación de proteínas en semillas de maíz relacionadas con germanización y vigor.

"La presente investigación se realizó en los laboratorios de ensayos de calidad en semillas y de apoyo a la investigación de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Así como las evaluaciones de campo se llevaron a cabo en el Municipio de La Barca, Jalisco; en tres localidades: Salamea, San Antonio, Santa Lucia, ubicado al oriente del Estado. Sus coordenadas son de los 20°15’ 30” a los 20°26’45” de la latitud norte y de los 102°20’40” a los 102°21’ 20” de longitud oeste, a una altura de 1,530 msnm. Se evaluaron nueve genotipos de maíz (pertenecientes a la Empresa Monsanto, S. A. de C V.) en sus atributos de calidad fisiológica (germinación y vigor), sanitaria y genética (tipos y cantidad de proteínas en las membranas celulares), así como la tasa de imbibición, con el fin de caracterizarlos, establecer una relación entre las variables evaluadas, similitud entre los genotipos y relacionarlos con su comportamiento en campo bajo los métodos de siembra en seco y húmedo. Para la mayoría de las variables evaluadas se realizó un análisis de varianza bajo el diseño completamente al azar con cuatro repeticiones, excepto para el porcentaje de proteína total en las estructuras evaluadas de la semilla (semilla entera, endospermo y embrión), donde solo se realizaron dos repeticiones. Adicionalmente se realizó un análisis de componentes principales con el fin de estudiar la relación entre variables y establecer la similitud entre los genotipos. Los parámetros de calidad fisiológica se evaluaron de acuerdo a las reglas de la ISTA (1996) y AOSA (1992 y 1983), mientras que la sanidad de la semilla se evaluó e identificó conforme a lo descrito por Neergaard (1977). En lo referente a el porcentaje de proteína total en semilla entera, endospermo y embrión, se utilizó el método de Macrokjeldahl, así mismo, la cuantificación de las proteínas albúmina, globulina, zeína y glutelina se determinó por el método de Lowry, donde finalmente estas se separaron en fracciones polipéptidicas por una separación de electroforesis vertical (PAGE-SDS). Los resultados indicaron que los genotipos G1, G2, G3 y G4 obtuvieron una tasa de imbibición más alta que el resto de los genotipos. Los genotipos G1 y G3 mostraron valores bajos de germinación inicial a las 24, 32 y 48 horas de imbibición, resultando más acentuada la disminución en el G3. Lo anterior también se reflejó en los bajos valores de vigor en los tiempos de imbibición mencionados. Por otra parte, se reportaron valores altos de infección de Fusarium moliniforme en los genotipos G1 y G3, por lo que se asume que influyó en la expresión de la germinación y vigor de la semilla. En la proteína total en semilla entera resultó con mayor valor el G11 (10.07%) y con el más bajo el G2 (8.32%). En la porción de endospermo se reafirmó el G11 (9.26%) como el de mayor contenido, mientras el G3 (6.6%) mostró lo contrario. En el embrión, resultó ser el genotipo G10 el de mayor valor (42.76%) y G9 el de menor valor (10.02%). En la cantidad de albúmina en endospermo y embrión, el G13 presentó los mayores contenidos, así como el G11, quien reportó la mayor cantidad en el embrión. En cuanto a la globulina, destacaron los genotipos G11 y G13 con 0.78 y 0.79 mg/ml respectivamente, en tanto que el G12 en su cantidad en el endospermo fue de 0.19 mg/ml; mientras que en el embrión no se encontró diferencia. Los mayores contenidos de zeína se obtuvieron nuevamente en los genotipos G11 y G13 en semilla entera y el G2 en endospermo, así como estos mismos en el embrión. La glutelina se obtuvo en mayor cantidad en el G12 en semilla entera y en el embrión, en tanto que en el endospermo resultó con mayor contenido el G13. El análisis de componentes principales señaló algunas relaciones interesantes entre la capacidad de germinación y el vigor asociándolos positivamente, y de forma negativa con la infección por Fusarium. Así mismo, la capacidad de germinación y vigor se relacionaron positivamente con la glutelina en las tres formas evaluadas en la semilla, aunado a la concentración de zeína en la semilla entera, pero negativamente con la infección por el patógeno mencionado y con las concentraciones de globulina y albúmina en semilla entera, así como de ésta última en el embrión. Lo anterior se interpreta que a mayor concentración de albúmina y globulina en la semilla entera hay mayor infección del patógeno y en consecuencia, menor germinación y vigor en la semilla. La mayor similitud se observó entre los genotipos G2, G10 y G11, los cuales se diferenciaron mayormente de los genotipos G3 y G1; quienes mostraron menor germinación y vigor, mayor infección por Fusarium x moliniforme y menor contenido de glutelina en general, lo cual se relacionó con la baja emergencia en campo bajo el método de siembra en seco"

"The present investigation was made in the research laboratories of seeds quality and support the investigation of Universidad Autonoma Agraria Antonio Narro. As well as the field evaluations were carried out in the Municipality of La Barca, Jalisco; in three localities: Salamea, San Antonio, Santa Lucia, located to the east of the State. Their coordinates are of 20°15' 30" to 20°26'45" of the North latitude and 102°20'40" to 102°21' 20" of west longitude, to a 1.530 height of masl. Nine maize genotypes were evaluated (from the Monsanto Company, S.A. of C V.) in their attributes of physiological quality (germination and vigor), sanitary and genetics (proteins types and amount in cellular membranes), as well as the rate of imbibition, with the purpose of characterizing them, establishing a relation between the evaluated variables, similarity between the genotypes and to relate them to their field behavior under the methods of dry and humid sowing. Most of the evaluated variables made an analysis of variance under a random design with four repetitions, except for total protein percentage in the seed structures evaluated (whole seed, endosperm and embryo), where two single repetitions were made. Additionally an analysis of main components was made with the purpose of studying the relation between variables and establishing the similarity between the genotypes. The parameters of physiological quality were evaluated under the rules of ISTA (1996) and AOSA (1992 and 1983 ), While as the health of the seed was evaluated and identified according Neergaard (1977). With respect to the percentage of total protein in whole seed, endosperm and embryo, the method of Macrokjeldahl was used, also, the quantification of proteins albumen, globulin, zein and glutelin was determined by the Lowry method (1951), these were separated in polipeptidic fractions by a separation of vertical electrophoresis (PAGE-SDS). The results indicated that genotypes G1, G2, G3 and G4 showed a rate of imbibition higher than the rest of the genotypes. The genotypes G1 and G3 showed low values of initial germination to 24, 32 and 48 hours of imbibition, being more the diminution in G3. In consecuence also was reflected in low values of vigor in times of imbibición. On the other hand, high infection values of Fusarium moliniform in genotypes G1 and G3 were reported, reason why it is assumed that it influenced in the expression of the seed germination and vigor. The total protein in whole seed the G11 showed a greater value (10.07%) and the lowest G2 (8.32%). The endosperm portion of the G11 (9.26%) with a greater content was reaffirmed, while the G3 (6.6%) showed the opposite. In the embryo, the G10 genotype the one with a greater value (42.76%) and G9 the one of smaller value (10.02%). The albumen amount in endosperm and embryo, the G13 showed the greater contents, as well as the G11, was with the greater amount in the embryo. As far as the globulin, the best genotypes were G11 and G13 with 0.78 and 0.79 mg/ml respectively, whereas the G12 its endosperm amount were 0.19 mg/ml; whereas in the embryo did not show differences. The greater contents of zein again obtained in genotypes G11 and G13 in whole seed and G2 in endosperm, as well as these same ones in the embryo. The glutelin was obtained in greater amount in G12 in whole seed and embryo, whereas in endosperm the G13 was with greater content. The main components analysis indicated some interesting relations between the capacity of germination and vigor associating them positively, and a negative form with infection by Fusarium. Also, the capacity of germination and vigor were related positively to glutelin in the three forms evaluated in the seed, combined to the concentration of zein in the whole seed, but negatively with the infection by the mentioned pathogen and with the concentrations of globulin and albumen in whole seed, as well as of this last one in the embryo. Interpreting that a greater concentration of albumen and globulin in the whole seed there is greater infection of the pathogen and consequently, minor seed germination and vigor. A greater similarity was observed between the genotypes G2, G10 and G11, which were mainly different from genotypes G3 and G1; who showed a minor germination and vigor, greater infection by Fusarium moliniforme and smaller content of glutelin in general, which was related to low emergency in field under the method of sowing in dry"