ES2632419T3 - Métodos de mejora de la producción de grano en el maíz - Google Patents

Abstract

Un método de aumento de la producción de semillas de maíz comercializables de un campo de producción de semillas híbridas, que comprende: (i) determinar el contenido de humedad de la semilla; y (ii) tratar dicho campo con un medio de defoliación, en el que el calendario del tratamiento se basa en el contenido de humedad de la semilla, estando el % de contenido de humedad entre el 35 % y el 70 % en el momento del tratamiento.

Description

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DESCRIPCION

Metodos de mejora de la produccion de grano en el mafz Campo

El descubrimiento pertenece al campo de la reproduccion y la mejora de plantas, relacionado especfficamente con un metodo de produccion que proporciona ventajas, por ejemplo, acelerando la cosecha y aumentando el numero o la proporcion de semillas comercializables producidas.

Antecedentes

La produccion comercial de semillas es un proceso que implica muchas etapas. En el caso del mafz, por ejemplo, las plantas endogamicas deben cruzarse primero en el campo en condiciones que permitan que el polen del progenitor masculino fertilice los estigmas de la mazorca del progenitor femenino para producir las semillas hfbridas que seran vendidas al agricultor para su posterior plantacion. La calidad de esta semilla hfbrida afecta a su valor en el mercado.

Son muchos los factores que pueden afectar a la calidad de la semilla hfbrida. Por ejemplo, las variaciones en el contenido de humedad, tamano, forma o integridad del cultivo cosechado corriente arriba del proceso pueden influir en la eficacia de cada etapa adicional del proceso de produccion de las semillas hfbridas. Entonces puede producirse una variabilidad sustancial en el producto final, algo que no es deseable. Ademas, las variaciones en la semilla cosechada en cualquier etapa de la produccion pueden requerir la recalibracion del equipo u otros ajustes operativos para adaptarse a las variaciones. Es mas, los ajustes de cualquier parametro operativo en una etapa pueden producir efectos no deseados y/o ajustes adicionales en otra etapa. Por ejemplo, las tablas de gravedad pueden requerir un caudal relativamente constante para funcionar correctamente y, por lo tanto, puede ser necesario el uso de depositos de compensacion para igualar los caudales.

Por consiguiente, existe la necesidad en la tecnica de sistemas y metodos mejorados de produccion de semillas que aumenten la cantidad o la proporcion de semilla comercializable, conservando y mejorando a la vez su capacidad de germinacion.

Los presentes descubrimientos se refieren a estas tecnicas de produccion de semillas y, en particular, a una tecnica en la que se trata la planta para inducir la defoliacion en un determinado momento del desarrollo. En ciertas realizaciones, el calendario del tratamiento se basa en el contenido de humedad de la semilla en desarrollo. Cuando una planta se defolia en la etapa apropiada, se aumenta al maximo la produccion de semillas comercializable. Las semillas que son demasiado grandes o demasiado pequenas son rechazadas durante las operaciones de produccion posteriores a la cosecha. Por lo tanto, la produccion de mas semillas del tamano y/o forma comercialmente deseados aumenta la productividad por mazorca y por campo. La defoliacion de una planta de mafz en el momento optimo basado en el contenido de humedad de la semilla proporciona un mejor control del tamano y/o de la forma de la semilla, lo que conduce a una mayor productividad en numerosos aspectos.

Ademas, la semilla producida usando las tecnicas de defoliacion desveladas presenta un mejor rendimiento en condiciones de crecimiento estresantes. Las semillas de plantas defoliadas muestran mejores tasas de germinacion y emergencia, en particular, bajo estres, y un establecimiento de maizales mas uniformes de las mismas, asf como un mayor rendimiento de grano con respecto a la semilla producida en plantas no defoliadas.

La productividad mejorada de las plantas es ventajosa debido al uso generalizado del mafz como alimento para los seres humanos, alimento para el ganado y como materia prima en la industria. Los usos alimentarios del mafz, ademas del consumo humano de los granos de mafz, incluyen las industrias de molienda tanto en seco como en humedo. Los principales productos de la molienda en seco del mafz son el mafz triturado, el mafz molido y la harina de mafz. La industria de molienda en humedo del mafz puede proporcionar almidon de mafz, jarabes de mafz y dextrosa para uso alimentario. El aceite de mafz se obtiene del germen de mafz, que es un subproducto de las industrias de molienda en seco y en humedo. El mafz, incluyendo tanto las partes de grano como las que no son de grano de la planta, tambien se usa ampliamente como alimento para el ganado, principalmente para el ganado de carne, ganado lechero, cerdos y aves de corral.

Los usos industriales del mafz incluyen la produccion de etanol, almidon de mafz en la industria de molienda en humedo y harina de mafz en la industria de molienda en seco. Las aplicaciones industriales del almidon de mafz y de la harina se basan en propiedades funcionales, tales como la viscosidad, la formacion de pelfcula, las propiedades adhesivas y la capacidad para suspender partfculas. El almidon y la harina de mafz se aplican en las industrias del papel y textiles. Otros usos industriales incluyen aplicaciones en adhesivos, materiales de construccion, aglutinantes de fundicion, almidones de lavanderfa, explosivos, lodos de pozos petrolfferos y otras aplicaciones mineras.

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Las partes de las plantas que no son el grano del mafz tambien se usan en la industria: por ejemplo, los tallos y las cascaras se convierten en papel y tableros, y se pueden usar para producir etanol celulosico. Las mazorcas se usan para la ropa de cama, para el combustible, y para fabricar el carbon de lena.

Sumario

Ciertas realizaciones proporcionan un metodo de mejora de la produccion en un campo de siembra de mafz, en el que al menos una planta de mafz se defolia cuando el contenido de humedad de la semilla en desarrollo de la planta de mafz es del o aproximadamente del 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 ,53, 54 ,55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 o 70 %, y la planta se cosecha cuando el contenido de humedad de su semilla en desarrollo es del o aproximadamente del 20, 21, 22, 23 ,24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 %.

Ciertas realizaciones proporcionan un medio para determinar el tiempo optimo para la defoliacion de una lfnea endogamica. Los factores de la determinacion incluyen, pero sin limitacion, el medio ambiente, la genetica y el producto que se este utilizando.

El uso de la defoliacion apropiadamente programada proporciona numerosas ventajas que se analizan a lo largo del presente documento, incluyendo las figuras y los ejemplos. Estas ventajas incluyen, pero sin limitacion, un mayor numero de semillas por 0,45 kg (1 libra); un aumento del volumen o de la proporcion de semillas comercializables por campo y por 4.046,86 m2 (1 acre) de progenitores femeninos; una reduccion del descarte de la semilla debido al tamano o a la forma no deseados desde el punto de vista comercial; un menor contenido de humedad de la semilla en la cosecha; una fecha de cosecha anterior; menos combustible y tiempo dedicados al secado de las semillas para el almacenamiento; una mejora del rendimiento en los ensayos de laboratorio para la germinacion a bajas temperaturas; mayor eficacia del tratamiento de las semillas; mejor emergencia bajo estres en condiciones de campo; mejor capacidad de plantacion en sistemas mecanicos; maizal mas uniforme y mayor rendimiento de granos.

Breve descripcion de los dibujos

Figura 1 - El grafico de barras superior muestra que en 472 campos de mafz de semillas de diversos hfbridos, el tratamiento de defoliacion ("DEFOL" o "aplicacion de DEFOL") dio lugar a una media de 1.821 semillas por 0,45 kg (1 libra), lo que representa un aumento de 266 granos, o un 17 %, frente al control sin tratar ("CONTROL DE DEFOL"), que produjo una media de 1.555 semillas por 0,45 kg (1 libra). La diferencia en granos por 0,45 kg (1 libra) entre DEFOL y el control sin tratar fue significativa (p < 0,001). El grafico de barras inferior muestra que en 472 campos de mafz de semillas, situados en el medio oeste de Estados Unidos, el tratamiento de DEFOL aumento la proporcion de las semillas comercializables en aproximadamente 3,4 puntos porcentuales. El grafico muestra que las muestras no tratadas tenfan una porcion de semillas comercializables del 87,1 %, mientras que la semilla cosechada de la superficie con tratamiento de DEFOL resulto tener un 90,5 % de semilla comercializable. La diferencia en la semilla comercializable fue significativa, con p < 0,0001.

Figura 2 - El grafico de barras de la parte superior izquierda representa la diferencia en el porcentaje de descarte de semillas de gran tamano (semilla superior al tamiz de orificio redondo de 58,42/162,56 cm [23/64"]) entre dos tratamientos de 472 campos de semillas situados en el medio oeste de los Estados Unidos. El porcentaje de descarte de semillas de gran tamano se redujo del 10,9 % al 5,7 % con el uso de DEFOL, para una reduccion global del descarte de semillas de gran tamano de 5,2 puntos porcentuales. La diferencia en el descarte de semillas de gran tamano entre los dos tratamientos fue significativa, con p < 0,0001. El grafico de barras superior derecho representa la diferencia en el porcentaje de descarte de semillas de pequeno tamano (semilla inferior al tamiz de orificio redondo de 41,91/162,56 cm [16,5/64"]) entre los dos tratamientos de la semilla recolectada de 472 campos de semillas situados en el medio oeste de los Estados Unidos. El porcentaje de descarte de semillas de pequeno tamano aumento del 2,1 % en el control sin tratamiento ("CONTROL DE dEfOL") al 3,9 % (DEFOL), para un aumento global de 1,8 puntos porcentuales. La diferencia en el porcentaje de descarte de semillas de pequeno tamano fue significativa, con p < 0,0001. El grafico de barras inferior izquierdo representa el descarte basado en el tamano total, es decir, las semillas demasiado grandes para su comercializacion (descarte de semillas de gran tamano) y las semillas demasiado pequenas para su comercializacion (descarte de semillas de pequeno tamano), en los 472 campos de siembra situados en el medio oeste de Estados Unidos. El descarte basado en el tamano total disminuyo del 13 % en la superficie de control no tratada al 9,5 % en la superficie tratada con DEFOL, para una reduccion global de las semillas de descarte de 3,5 puntos porcentuales. La diferencia en el total de semillas descartadas entre los dos tratamientos fue significativa, con p < 0,0001.

Figura 3 - El presente grafico representa la diferencia en los granos por 0,45 kg (1 libra) para la semilla de la superficie con tratamiento de DEFOL y la semilla de la superficie no tratada en 472 campos de siembra situados en el medio oeste de Estados Unidos. En el 95 % de los 472 campos de siembra, el numero de granos por 0,45 kg (1 libra) ("GRANO/0,45 KG") fue superior en la superficie con tratamiento de DEFOL que en la superficie no tratada.

Figura 4 - El presente grafico representa la correlacion, y proporciona una prediccion, entre los granos por 0,45 kg (1 libra) de semilla de la superficie no tratada y los granos por 0,45 kg (1 libra) de semilla de la superficie tratada. La ecuacion de regresion proporciona una estimacion de los granos por 0,45 kg (1 libra) despues de un tratamiento de DEFOL realizado a aproximadamente el 60 % de humedad de semilla en desarrollo, basado en

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los granos por 0,45 kg (1 libra) de la linea endogamica no tratada. Por ejemplo, si una linea endogamica normalmente produce semillas de 1.500 granos por 0,45 kg (1 libra), una aplicacion de DEFOL al aproximadamente 60 % de humedad del grano aumentarfa el numero de granos por 0,45 kg (1 libra) a 1.766 ((1,0382 x 1.500) + 208,26).

Figura 5 - El presente grafico representa la diferencia en la humedad del grano de cosecha en la semilla de la superficie tratada ("DEFOL") y de la superficie no tratada ("SIN TRAT") de 313 campos de siembra situados en el medio oeste de Estados Unidos. Las barras por debajo de la linea del eje x 0 indican que la semilla de la superficie con tratamiento de DEFOL era de menor humedad de grano que la semilla de su correspondiente superficie no tratada.

Figura 6 - El presente grafico representa el % de emergencia de campo (establecimiento del cultivo) para las semillas tratadas ("DEFOL") y no tratadas ("CONTROL") en ubicaciones de campo bajo estres y sin estres. Cada una de las barras representa el % medio de emergencia para 16 hibridos Pioneer. Las semillas tratadas y no tratadas de cada hibrido se produjeron en los mismos campos de siembra en 2010 (vease el Ejemplo 1). Las semillas se sembraron en el campo en la primavera de 2011. Las ubicaciones se consideraron bajo estres ("ubic. con estres") si la emergencia media de todos los hibridos fue del 85 % o inferior, o si la temperatura del suelo permanecio a 10 °C o inferior durante dos semanas despues de la siembra. Las ubicaciones en las que el % de emergencia medio de todos los hibridos fue superior al 85 % se consideraron "ubic. sin estres". Las siguientes ubicaciones se consideraron "ubic. con estres": Eau Claire, WI; Janesville, WI; Schuyler, NE; Minburn, IA; Flandreau, SD. Las ubicaciones "sin estres" fueron Johnstown, ND y Coteau du Lac, Canada.

Figura 7 - El presente grafico representa el % de emergencia de campo (establecimiento del cultivo) para las semillas tratadas ("DEFOL") y no tratadas ("CONTROL") de ocho hibridos Pioneer. Las semillas tratadas y no tratadas de cada hibrido se produjeron en los mismos campos de siembra en 2010 (vease el Ejemplo 1). Las semillas se sembraron en el campo en la primavera de 2011 en las siguientes ubicaciones: Eau Claire, WI; Janesville, WI; Schuyler, NE; Minburn, IA; Flandreau, SD. Las barras representan el % de emergencia medio en todas las ubicaciones.

Figura 8 - El presente grafico representa el rendimiento en fanegas por 4.046,86 m2 (1 acre) para semillas tratadas ("DEFOL") y no tratadas ("CONTROL") en dos ubicaciones de campo. Cada una de las barras representa el rendimiento medio para 15 hibridos Pioneer. Las semillas tratadas y no tratadas de cada hibrido se produjeron en los mismos campos de siembra en 2011 (vease el Ejemplo 1). Las semillas se plantaron en la primavera de 2011.

Descripcion detallada

Las realizaciones y los aspectos tratados en el presente documento se describen en combinacion con sistemas, herramientas y metodos que se pretende que sean de ejemplo e ilustrativos, y no limitantes de alcance. En diversas realizaciones, uno o mas de los problemas descritos anteriormente se han reducido o eliminado, mientras que otras realizaciones se dirigen a otras mejoras.

Los cultivos de campo se cultivan mediante tecnicas que aprovechan el metodo de polinizacion de las plantas. En la aplicacion practica de un programa de reproduccion seleccionado, el obtentor suele escoger inicialmente y cruzar dos o mas lfneas progenitoras, seguido de la autofecundacion repetida y de la seleccion, produciendose asf muchas combinaciones geneticas unicas. Teoricamente, el obtentor puede generar miles de millones de combinaciones geneticas diferentes a traves del cruce, la autofecundacion y la mutagenesis. Por lo tanto, es muy improbable que dos obtentores desarrollen independientemente la misma variedad que tenga los mismos rasgos.

En cada ciclo de evaluacion, el obtentor de plantas selecciona el germoplasma para avanzar a la siguiente generacion. Este germoplasma se cultiva en condiciones geograficas, climaticas y de suelo seleccionadas y, opcionalmente, se somete a pruebas de tolerancia al estres, resistencia a los insectos y otros rasgos. A continuacion, se realizan selecciones adicionales durante y despues de la estacion de crecimiento.

Se usan tecnicas de produccion para manejar la propagacion del hibrido de mafz, semilla por la que se comercializara en el mercado. En general, se plantan un ejemplar masculino endogamico y un ejemplar femenino endogamico en un campo con una o mas hileras femeninas por hilera masculina. Las plantas de la hilera femenina se desbaratan antes de producir polen, provocando asf que el polen de la hilera masculina fertilice las mazorcas de la hilera femenina. Como alternativa, la planta femenina puede ser andro-esteril y no producir polen. En cualquier caso, el resultado es que el polen de la planta masculina fertiliza la mazorca de la planta femenina, produciendo asf la semilla hfbrida. Entonces, se cosecha dicha semilla.

Las tecnicas de cosecha pueden tener un efecto significativo en la calidad de la semilla. Por ejemplo, la cosecha debe tener lugar en el momento adecuado, cuando la semilla es del tamano apropiado y se encuentra en la etapa de desarrollo adecuada. Algunas tecnicas, tales como las desveladas en el presente documento, se pueden usar para aumentar la calidad de la semilla en o cerca del momento de la cosecha y/o durante el almacenamiento y la manipulacion posteriores a la cosecha. Estos atributos de calidad pueden incluir uno o mas de los siguientes: mayor numero de semillas por 0,45 kg (1 libra); aumento del volumen o de la proporcion de las semillas comercializables por campo y por 4.046,86 m2 (1 acre) femenino; reduccion del descarte de la semilla para el tamano o la forma no deseados desde el punto de vista comercial; menor contenido de humedad de la semilla en la cosecha; fecha de

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cosecha anterior; menos combustible y tiempo dedicado al secado de las semillas para el almacenamiento, lo que tambien reduce la inversion en capacidad de secado; mejora de la integridad de las semillas durante los tratamientos posteriores a la cosecha debido a la reduccion de la exposicion del embrion en las semillas mas planas; mejora del rendimiento en los ensayos de laboratorio para la germinacion a bajas temperaturas o en otras condiciones de estres; una cobertura mas uniforme de las semillas mediante tratamientos qufmicos de semillas, mejorando asf la eficacia del tratamiento; reduccion del peso de la bolsa de semillas convencional de 80.000 granos, proporcionando ventajas ergonomicas para una poblacion de agricultores envejecida; mejor capacidad de plantacion en sistemas mecanicos; mejor emergencia bajo estres en condiciones de campo; un establecimiento de maizales mas uniformes y un mejor rendimiento de grano.

En una realizacion, la presente divulgacion proporciona un tratamiento optimizado de la planta hembra endogamica que porta la mazorca que comprende la semilla hfbrida, con el fin de producir un mayor numero o una mayor proporcion de semilla comercializable. La semilla comercializable es la que, entre otros rasgos, es viable y es del tamano y de la forma deseados desde el punto de vista comercial.

El tratamiento de defoliacion comprende acelerar el dorado del material foliar y detener o reducir significativamente la fabricacion de fotosintatos y/o el movimiento de los fotosintatos desde la hoja hasta la mazorca. Esto se puede realizar, por ejemplo, pulverizando el campo de produccion con cualquiera de una serie de soluciones defoliantes de sales o herbicidas, incluyendo, pero sin limitacion, IGNITE®, diquat, paraquat, glifosato y clorato de sodio [LATA1]. Como alternativa o ademas, la defoliacion puede producirse por medios mecanicos, por medios manuales o por cualquier combinacion de medios manuales, mecanicos y/o qufmicos. En ciertas realizaciones pueden producirse mas de un tratamiento de defoliacion. El proceso reivindicado no depende del metodo en el que la planta se defolie. Los metodos son aplicables tanto a las plantas masculinas esteriles como a las masculinas fertiles. Una planta de control o campo de control o tratamiento de control corresponded a la planta o al campo de ensayo, a menos que no reciba el tratamiento de defoliacion.

Los metodos anteriores de defoliacion fueron disenados para mejorar el vigor de la semilla sin reducir el tamano de la misma. Vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n.° 6.162.974, en la columna 4: "El tamano de las semillas de una cosecha de semillas de mafz es una consideracion comercial importante, porque se prefiere un tamano de semilla mayor en el mercado". Por el contrario, los metodos de defoliacion actuales estan disenados para afectar al tamano y a la forma de las semillas, produciendo deliberadamente semillas mas pequenas, mas planas y mas uniformes.

Ademas, los metodos previos de defoliacion se basaban en la Suma Termica (ST) para determinar el momento adecuado para la defoliacion. El impacto de la ST sobre la maduracion de la planta varfa entra las plantas endogamicas (como se muestra en la Tabla 1 de la patente de EE.UU. n.° 6.162.974). Ademas, la ST se debe volver a calcular cada dfa de cada ano, y la interaccion entre la ST y la maduracion de la planta se complica por factores tales como los que incluyen, pero sin limitacion, el tipo de suelo y la precipitacion. Por lo tanto, un metodo de defoliacion basado en la ST esta sujeto a variabilidad ambiental.

Por el contrario, el nivel de humedad de las semillas es una caracterfstica estable, coincidente con una endogamia entre las ubicaciones y a traves de los anos, incluso con condiciones climaticas variables y, por lo tanto, es una prediccion mas fiable del momento optimo para la defoliacion. La determinacion del nivel optimo de humedad de las semillas en el que se produce la defoliacion se realiza mediante extensas pruebas y la calibracion de los efectos de la defoliacion, lo que engloba variables de genetica, tipo de tratamiento, calendario del tratamiento y condiciones medioambientales.

El uso de la defoliacion apropiadamente programada basada en el contenido de humedad de las semillas proporciona numerosas ventajas que incluyen, pero sin limitacion, un mayor numero de semillas por kg; un aumento del volumen o de la proporcion de semillas comercializables por campo y por 4.046,86 m2 (1 acre) de progenitores femeninos; una reduccion del descarte de la semilla debido al tamano o a la forma no deseados desde el punto de vista comercial; un menor contenido de humedad de la semilla en la cosecha; una fecha de cosecha anterior; menos combustible y tiempo dedicados al secado de las semillas para el almacenamiento; una mejora del rendimiento en los ensayos de laboratorio para la germinacion a bajas temperaturas; mayor eficacia del tratamiento de las semillas; mejor emergencia bajo estres en condiciones de campo; mejor capacidad de plantacion en sistemas mecanicos; maizales mas uniformes; menor numero de plantas enanas y mayor rendimiento de granos.

Los factores clave de dicha determinacion (eleccion endogamica) son el tamano inicial de la semilla (granos por 0,45 kg (1 libra)) y la capacidad de aparicion bajo estres de la planta femenina (germinacion). El tamano de la semilla es un componente mas crftico, ya que la defoliacion puede hacer que las semillas sean demasiado pequenas, lo que conduce a niveles inaceptables de descarte.

El otro componente es la eleccion de plantas endogamicas que tengan probabilidad de responder a la defoliacion produciendo hfbridos con mayor germinacion y establecimiento de cultivos, especialmente en condiciones estresantes. La eleccion de estas plantas endogamicas implica caracterizar el rasgo de emergencia bajo estres para los hfbridos con estas plantas endogamicas como las plantas femeninas. Esto se logra evaluando el material en una

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combinacion de ensayos de germinacion de laboratorio y ensayos de campo plantados prematuramente. Los datos combinados se usan para asignar una puntuacion de emergencia bajo estres que caracteriza la capacidad del material para emerger en condiciones de estres. Las plantas endogamicas que se preve que produzcan hfbridos con puntuaciones de emergencia de estres por debajo de la media se consideran candidatas a la defoliacion.

Como se usa en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una", "el" y “la” incluyen los referentes en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Por lo tanto, por ejemplo, la referencia a "una planta" incluye una pluralidad de dichas plantas, la referencia a "una celula" incluye una o mas celulas, la referencia a "una semilla" incluye la pluralidad de dichas semillas y los equivalentes de las mismas conocidos por los expertos en la materia, y asf sucesivamente.

"Determinar" o "determinacion" se refiere a medir, valorar, evaluar, estimar, controlar y/o predecir.

El "defoliante" es cualquier compuesto que retardara o detendra la produccion de fotosintatos y/o el movimiento de los fotosintatos de la hoja a la mazorca, e incluye, pero sin limitacion, herbicidas y composiciones de sales que pueden matar a la planta. Estas composiciones tambien pueden incluir tensioactivos.

"Defoliacion" significa la eliminacion, destruccion o desecacion de una proporcion sustancial de tejido foliar de una planta, en general, al menos el 50 %, hasta e incluyendo el 100 %. La defoliacion puede producirse por medios qufmicos o ffsicos (mecanicos y/o manuales), o por cualquier combinacion de dichos medios. Una combinacion de medios ffsicos y qufmicos de defoliacion puede ser particularmente ventajosa en condiciones tales como la sequfa que, de otro modo, podrfa dar lugar a una polinizacion deficiente y al desarrollo de un bajo numero de granos grandes.

El termino "emerger' o "emergencia" se refiere a la aparicion de un brote de plantula sobre el medio de germinacion, por ejemplo, la superficie del suelo en un campo.

El termino "tasa de emergencia" se refiere a un porcentaje de semillas plantadas que emergen. Por ejemplo, la tasa de emergencia del 80 % indica que 80 de cada 100 semillas plantadas emergen.

"Gen" se refiere a un fragmento de acido nucleico que expresa una protefna especffica, incluyendo las secuencias reguladoras que preceden (secuencias 5' no codificantes) y siguen (secuencias no codificantes 3') a la secuencia codificante. "Gen nativo" se refiere a un gen como se encuentra en la naturaleza con sus propias secuencias reguladoras. "Gen quimerico" se refiere a cualquier gen que no sea un gen nativo, que comprende secuencias reguladoras y de codificacion que no se encuentran juntas en la naturaleza. Por consiguiente, un gen quimerico puede comprender secuencias reguladoras y secuencias codificantes que derivan de diferentes fuentes, o secuencias reguladoras y secuencias codificantes derivadas de la misma fuente, pero dispuestas de una manera diferente a la encontrada en la naturaleza. Un gen "foraneo" se refiere a un gen que no se encuentra normalmente en el organismo hospedador, pero que es introducido en el organismo hospedador mediante transferencia genica. Los genes foraneos pueden comprender genes nativos insertados en un organismo no nativo o genes quimericos. Un "transgen" es un gen que ha sido introducido en el genoma mediante un procedimiento de transformacion.

El termino "germinacion" se refiere a las etapas iniciales en el crecimiento de una semilla para formar una plantula. Una semilla se considera germinada si muestra signos de protrusion radicular (rafz) o de brotes, o si las estructuras de plantulas emergentes cumplen con criterios especfficos tales como los de las Normas Internacionales para los Ensayos con Semillas (International Seed Testing Association, ISTA) o la Asociacion de Analizadores Oficiales de Semillas, Inc., AOSA).

El termino "germinado" puede referirse a una semilla que ha producido una plantula vegetal viable con o sin exposicion a la luz en una camara de germinacion, una cabina de crecimiento, un invernadero o el campo.

La expresion "tasa de emergencia" o “porcentaje de germinacion” se refiere a un porcentaje de semillas plantadas que emergen. Por ejemplo, la tasa de emergencia del 80 % indica que 80 de cada 100 semillas plantadas emergen.

Una "planta hfbrida" o "progenie hfbrida" es un individuo producido a partir de progenitores geneticamente diferentes (es decir, un individuo geneticamente heterocigotico o principalmente heterocigotico). Por lo general, los precursores de un hfbrido difieren en varios aspectos importantes. Los hfbridos suelen ser mas vigorosos que cualquiera de los precursores, pero no pueden reproducirse de verdad.

La expresion “variedad hfbrida” se refiere a una lfnea hfbrida sustancialmente heterocigotica y a modificaciones geneticas menores de la misma que retienen la genetica global de la lfnea hfbrida incluyendo, pero sin limitacion, una conversion de locus, una mutacion o una variante somoclonal.

"Aumento de la germinacion en condiciones de estres" como se usa en el presente documento es una medida de la capacidad de las semillas para germinar en condiciones de estres, incluyendo, pero sin limitacion, condiciones tales como suelos frfos saturados, sequfa, inundacion y calor, en comparacion con una semilla de genetica coincidente

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que germina en las mismas condiciones de estres.

Una "planta" puede ser una planta entera, cualquier parte de la misma, o un cultivo celular o tisular derivado de una planta. Por lo tanto, el termino "planta" puede referirse a cualquiera de: plantas enteras, componentes u organos de plantas (por ejemplo, hojas, tallos, rafces, etc.), tejidos vegetales, semillas, celulas vegetales y/o la progenie de las mismas. Una celula vegetal es una celula de una planta, tomada de una planta o derivada a traves de cultivo de una celula tomada de una planta. Las celulas vegetales incluyen, sin limitacion, celulas de semillas, cultivos en suspension, embriones, regiones meristematicas, tejido de callos, hojas, rafces, brotes, gametofitos, esporofitos, polen y microesporas.

El termino "progenie" se refiere a los descendientes de una determinada planta (autocruce) o par de plantas (polinizacion cruzada). Los descendientes pueden ser, por ejemplo, de la generacion F1, la generacion F2 o cualquier generacion posterior.

El termino "enana/s" se refiere a una planta o plantula que es visualmente mas pequena que las plantas vecinas en el campo. Una planta se considera enana si se encuentra una o dos etapas de la hoja detras de la media para las plantas circundantes, o si su altura esta reducida un tercio o mas en comparacion con las plantas circundantes. Los terminos "enana/s" y "uniformidad" se suelen usar para describir fenotipos similares, por lo que un menor numero de plantas enanas se asocia con una mayor uniformidad de emergencia de las semillas o establecimiento de maizales y viceversa.

"Semilla", como se usa en el presente documento, se refiere a una parte de una planta hfbrida o endogamica que comprende un embrion.

El "establecimiento de maizales", como se usa en el presente documento, es la capacidad de un grupo de semillas para emerger y formar plantulas normales, comunmente en condiciones de campo. El establecimiento de maizales tambien puede denominarse establecimiento de grupos de plantas o de cultivos.

El termino "estres", la expresion “condiciones de estres” y las expresiones relacionadas se refieren a cualquier factor que disminuya el crecimiento y la reproduccion de la planta por debajo del potencial genotfpico de la planta, incluyendo, pero sin limitacion, suelo frfo, inundacion (inmersion), lluvia frfa, helada, nieve, compactacion del suelo y residuos excesivos de cultivos anteriores. La tolerancia al estres se refiere a la capacidad de una especie vegetal o de una especie de cultivo para soportar el estres.

La "humedad de la semilla" se puede determinar de varias maneras, pero se suele emplear un analizador de humedad Ohaus© y usarse segun las instrucciones del fabricante. La humedad de la semilla es una medida importante, ya que indica la maduracion de la semilla y afecta a la susceptibilidad a algunas enfermedades. Otros metodos de determinacion de la humedad de la semilla incluyen, pero sin limitacion, el secado por incubacion, cabinas de secado, secado por aire forzado, secado al horno, secado en microondas, secado al sol y secado sobre soluciones salinas saturadas (vease Abendroth, et al., (2011) PMR 1009, “Corn Growth and Development,” Iowa State University and Winston and Bates, (1960) Ecology 41:232-237). Se pueden usar diversos desecantes en combinacion con metodos de secado de semillas. Las semillas se pueden secar a un intervalo de temperaturas, incluyendo la temperatura ambiente y la temperatura ambiente exterior, con o sin circulacion de aire.

La presente divulgacion se refiere ademas a celulas vegetales transgenicas y plantas transgenicas transformadas para contener y expresar un polinucleotido. "Transformado", "transfectado" o "transgenico" se refiere a una celula, un tejido, un organo u un organismo en el que se ha introducido un acido nucleico foraneo, tal como un vector recombinante. Preferentemente, el acido nucleico introducido esta integrado en el ADN genomico de la celula, del tejido, del organo o del organismo receptor, de manera que el acido nucleico introducido sea heredado por la siguiente progenie. Una celula o un organismo "transgenico" o "transformado" tambien incluye la progenie de la celula o del organismo, y la progenie producida a partir de un programa de reproduccion que emplee dicha planta "transgenica" como progenitor en un cruce y que presenta un fenotipo alterado resultante de la presencia de una construccion o vector recombinante. Actualmente, se conocen y estan disponibles varios metodos de transformacion de plantas. Por ejemplo, la introduccion de secuencias de ADN en plantas y/o celulas vegetales puede realizarse mediante transformacion mediada por Agrobacterium, transformacion mediada por vectores virales, electroporacion y transformacion mediada por bombardeo con microproyectiles (pistola de partfculas o metodos de biolfstica). La secuencia de ADN tambien puede transformarse directamente en el genoma plastidial mediante transformacion de plastidos. Como se usa en el presente documento, el termino "plastido" significa la clase de organulos de celulas vegetales que incluye amiloplastos, cloroplastos, cromoplastos, eleioplastos, eoplastos, etioplastos, leucoplastos y proplastidos. Estos organulos se autorreplican, y contienen lo que comunmente se conoce como el "genoma del cloroplasto", una molecula de ADN circular que varfa en tamano de aproximadamente 120 a aproximadamente 217 kb, dependiendo de la especie vegetal, y que normalmente contiene una region de repeticion invertida.

Los eventos transgenicos pueden incluir rasgos para la resistencia a herbicidas, sequfas, rendimiento, contenido de aceite de la semilla y contenido de almidon de la semilla, particion de carbono dentro de la semilla, resistencia a insecticidas, o uno cualquiera o mas de una mirfada de otros rasgos.

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Se pueden usar tratamientos y recubrimientos de semillas en semillas producidas usando los metodos desvelados. El uso de recubrimientos y tratamientos de semillas es conocido en la tecnica; vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n.° 5.876.739. La combinacion del tratamiento de defoliacion y el tratamiento/recubrimiento de semillas puede proporcionar efectos aditivos deseables. Aunque se cree que los tratamientos de semillas pueden aplicarse a una semilla en cualquier estado fisiologico, se prefiere que la semilla este en un estado suficientemente duradero para que no se produzca ningun dano durante el proceso de tratamiento. Por lo general, la semilla serfa una semilla que se habrfa cosechado del campo, se habrfa retirado de la planta y se habrfa separado de cualquier otro material vegetal distinto de la semilla. La semilla preferentemente tambien serfa biologicamente estable en la medida en que el tratamiento no causara dano biologico a la semilla. Se produce una mejor cobertura con la formulacion de tratamiento de semillas con la semilla mas pequena y mas plana producida mediante los metodos desvelados en el presente documento; a su vez, una mejor cobertura puede proporcionar una mayor eficacia. En una realizacion, por ejemplo, el tratamiento puede aplicarse al mafz sembrado que ha sido cosechado, limpiado y secado hasta un contenido de humedad por debajo del aproximadamente 15 % en peso. En una realizacion alternativa, la semilla puede ser una que se haya secado y luego cebado con agua y/u otro material y despues volverse a secar antes o durante el tratamiento. Dentro de las limitaciones que se acaban de describir, se cree que el tratamiento puede aplicarse a la semilla en cualquier momento entre la cosecha de la semilla y la siembra de la semilla.

Como se usa en el presente documento, la expresion “semilla no sembrada” pretende incluir la semilla en cualquier perfodo entre la cosecha de la semilla y la siembra de la semilla en el suelo con el objetivo de la germinacion y del crecimiento de una planta.

El termino “rendimiento” se refiere a la productividad por unidad de superficie de un determinado producto vegetal de valor comercial. Por ejemplo, el rendimiento del mafz se mide comunmente en fanegas de semilla por 4.046,86 m2 (1 acre) o toneladas metricas de semilla por hectarea por estacion. El rendimiento se ve afectado por factores tanto geneticos como medioambientales. La "agronomfa", los "rasgos agronomicos" y el "desempeno agronomico" se refieren a los rasgos (y elementos geneticos subyacentes) de una variedad vegetal dada que contribuyen al rendimiento durante el perfodo vegetativo. Los rasgos agronomicos individuales incluyen el vigor de la emergencia, el vigor vegetativo, la tolerancia al estres, la resistencia o la tolerancia a las enfermedades, la resistencia a los herbicidas, la ramificacion, la floracion, el conjunto de semillas, el tamano de la semilla, la densidad de la semilla, la resistencia al volcado, la capacidad de desgranado y similares. El rendimiento es, por lo tanto, la culminacion final de todos los rasgos agronomicos.

Se contemplan los productos y/o las composiciones de importancia agronomica y comercial, incluyendo, pero sin limitacion, los piensos para animales, productos basicos y productos de semillas y subproductos destinados a su uso como alimento para el consumo humano o para su uso en composiciones destinadas al consumo humano, incluyendo, pero sin limitacion, harina, semola, jarabe, aceite, almidon, alimentos que contienen semillas o partes de semillas y subproductos de semillas, y similares, si estos productos y composiciones en cuestion se derivan o se obtienen directamente de una semilla producida usando los metodos de la presente invencion. Dichos productos y/o composiciones tambien se denominan en el presente documento muestras biologicas. Las muestras biologicas pueden derivarse de la planta, del tejido vegetal o de la semilla producida por la planta.

Aunque la invencion anterior se ha descrito con cierto detalle a modo ilustrativo y de ejemplo con fines de facilitar la comprension, sera evidente que se pueden realizar ciertos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Ejemplos

Los ejemplos descritos en el presente documento pretenden ser representativos y ejemplos de los descubrimientos, y no limitan el alcance de las reivindicaciones.

Ejemplo 1: Implementacion del tratamiento de defoliacion

En 2010, en 472 campos de semillas del medio oeste de Estados Unidos, se trataron campos enteros con Defol® 750 (clorato de sodio de Drexel Chemical Company) de acuerdo con las instrucciones del fabricante, y se dejo una franja de control de cada campo sin tratar (es decir, la franja de ensayo sin tratar no se pulverizo con el agente defoliante). La franja de control tenia la anchura de un brazo de pulverizacion y la longitud del campo de siembra dentro de una zona representativa del campo de siembra. Se aplico Defol® 750 al 55-60 % de humedad de la semilla que se determino usando un analizador de humedad Ohaus® MB35. Despues del tratamiento, se dejaron secar las semillas de manera natural en el campo hasta aproximadamente la o casi la madurez fisiologica (~32 % de humedad de la semilla). De uno a dos dfas antes de la cosecha a maquina del campo, se descascarillaron todas las mazorcas cosechables de 12 plantas consecutivas de 3 zonas diferentes de cada tratamiento (DEFOL, control sin tratar) y se introdujeron en bolsas de arpillera. Se coloco una etiqueta que indicaba la ubicacion, el numero de campo y el tratamiento en el exterior y el interior de la bolsa. Una mazorca cosechable se describio como una mazorca igual o superior a 10,16 cm (4 pulgadas) de longitud con mas de 30 granos. No se incluyeron las mazorcas con mas del 25 % de dano por enfermedades o insectos. Se transportaron las bolsas de arpillera a la planta de produccion local y se secaron en los tuneles inferiores de las secadoras de gran produccion durante 3 a 4 dfas (o

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hasta aproximadamente el 12 % de humedad de las semillas). Se determino la humedad de la semilla en el momento de la cosecha de las muestras recogidas de cada zona de tratamiento usando un analizador de la humedad DICKEYjohn® GAC®.

Se uso una desgranadora para parcelas pequenas (AEC, desgranadora de lotes pequenos) para desgranar la semilla de la mazorca. Una vez desgranada, se paso la semilla sobre un calibrador de muestras dotado de tamices de orificios redondos (RH) de 58,42/162,56 cm (23/64 pulgadas) y 41,91/162,56 cm (16,5/64 pulgadas) de RH. La semilla que quedo sobre el tamiz de 58,42/162,56 cm (23/64 pulgadas) de HR se considera demasiado grande para su comercializacion (descarte de semillas grandes). La semilla que pasa a traves del tamiz de RH de 41,91/162,56 cm (16,5/64 pulgadas) se considera demasiado pequena para su comercializacion, y se descarta (descarte de semillas pequenas). La semilla que pasa a traves del tamiz de 58,42/162,56 cm (23/64 pulgadas), pero permanece sobre el tamiz de RH de 41,91/162,56 cm (16,5/64 pulgadas) se considera semilla comercializable en terminos de tamano y de forma. A partir de la semilla comercializable, se conto el numero de granos que habfa en 113,40 g (0,25 libras) de la semilla comercializable usando un contador de semillas de tazon para determinar los granos por 0,45 kg (1 libra). Se realizo un analisis estadfstico mediante procedimientos de ensayo t del Sistema de Analisis Estadfstico (SAS, Inst., Cary NC). Se prefieren las semillas uniformes y, en particular, las semillas mas planas, mas pequenas y uniformes, para la facilidad y la eficacia del tratamiento, envasado, transporte, manipulacion y siembra. Ademas, las semillas que son menos redondas han reducido la incidencia del sfndrome de "embrion elevado". Los embriones elevados aumentan la susceptibilidad al dano ffsico durante el acondicionamiento y la manipulacion de las semillas.

Ademas, el tratamiento de defoliacion acelera la maduracion y el secado de manera que, por lo general, se pueda producir la cosecha de 4 a 5 dfas antes que el control no tratado en condiciones tfpicas de cosecha y hasta 14 dfas antes en condiciones climaticas mas frfas. Esto es ventajoso para evitar las perdidas de campo debidas a las inclemencias del tiempo. Tambien reduce el combustible y la capacidad de la secadora necesarios para el secado tras la cosecha.

Ejemplo 2: El tratamiento de defoliacion produce semillas con un mejor establecimiento de maizales y rendimiento final del grano

Se sembraron semillas hfbridas producidas a partir de campos tratados con Defol® 750 y de franjas de control sin tratamiento en siete ubicaciones de campo en la primavera de 2011. Se produjeron semillas de hfbridos defoliados y de control en los mismos campos de siembra en 2010. Se sembraron las semillas entre el 12 de abril y el 18 de mayo en Eau Claire, WI, Janesville, WI, Schuyler, NE, Minburn, IA, Flandreau, SD, Johnstown, ND and Coteau du Lac, Canada. Se evaluo la emergencia de los cultivos de la etapa V3 a V4 en todas las ubicaciones y se registro la emergencia como el porcentaje de semillas plantadas que emergieron y produjeron plantulas normales. Por ejemplo, si se sembraron 30 semillas y surgieron 21 semillas, se informa de una emergencia del 70 %.

Una ubicacion se considero bajo estres si la emergencia media de todos los hfbridos fue del 85 % o inferior, o si la temperatura del suelo permanecio a 10 °C o inferior durante dos semanas despues de la siembra. Las ubicaciones en las que el % de emergencia medio de todos los hfbridos fue superior al 85 % se consideraron ubicaciones no sometidas a estres. Las siguientes ubicaciones se consideraron sometidas a estres: Eau Claire, WI; Janesville, WI; Schuyler, NE; Minburn, IA; Flandreau, SD. En conjunto, estas ubicaciones tuvieron una media de emergencia del 74 %. Las ubicaciones no sometidas a estres fueron Johnstown, ND y Coteau du Lac, Canada, que, conjuntamente, tuvieron una media de un 91 % de emergencia. Como media, las semillas de hfbridos defoliados tuvieron un 10 % mas de emergencia en las ubicaciones bajo estres y un 4 % mas de emergencia en las ubicaciones no sometidas a estres, en comparacion con los controles no defoliados (FIG 6). La Figura 7 muestra la diferencia en el % de emergencia para ocho hfbridos individuales defoliados y de control del ensayo.

Los datos de rendimiento se recogieron en Schuyler, NE y Minburn, IA. Se cosecharon manualmente quince hfbridos producidos mediante tratamientos de defoliacion y de control con aproximadamente un 18 % de humedad, y se agruparon los datos de las dos ubicaciones. Como media, las semillas de los hfbridos defoliados resultaron tener aproximadamente 14 fanegas mas por 4.046,86 m2 (1 acre) en la ubicacion de Schuyler y aproximadamente 23 fanegas mas por 4.046,86 m2 (1 acre) en la ubicacion de Minburn.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de aumento de la produccion de semillas de mafz comercializables de un campo de produccion de semillas hfbridas, que comprende:

   (i) determinar el contenido de humedad de la semilla; y

   (ii) tratar dicho campo con un medio de defoliacion, en el que el calendario del tratamiento se basa en el

   contenido de humedad de la semilla, estando el % de contenido de humedad entre el 35 % y el 70 % en el

   momento del tratamiento.
2. 2. Un metodo de desarrollo de semillas de mafz a partir de un campo de produccion de semillas hfbridas, en el que dicha semilla de mafz tiene mayor porcentaje de germinacion, tasa de emergencia y/o aumento de la uniformidad de la emergencia en condiciones de campo, comprendiendo dicho metodo:

   (i) determinar el contenido de humedad de la semilla; y

   (ii) tratar dicho campo con un medio de defoliacion, en el que el calendario del tratamiento se basa en el

   contenido de humedad de la semilla, estando el % de humedad de la semilla entre el 35 % y el 70 % en el

   momento del tratamiento.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 2, en el que dicha semilla se cultiva en condiciones de campo bajo estres.
4. 4. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la defoliacion es mediante medios qufmicos.
5. 5. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se realizan multiples tratamientos de

   defoliacion.
6. 6. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se aumenta la proporcion de semillas planas.
7. 7. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se aumenta el numero de granos por 0,45 kg

   (1 libra).
8. 8. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la semilla cosechada presenta, con respecto a un control, uno o mas de los siguientes: adelanto de la cosecha; reduccion de la humedad en la cosecha; reduccion de los requisitos de secado tras la cosecha; mayor consistencia del tamano; mejor porcentaje de germinacion o tasa de emergencia en ensayos de estres de laboratorio; mejor capacidad de siembra por medios mecanicos; mayor porcentaje de emergencia o tasa de emergencia en condiciones de campo; emergencia mas uniforme en condiciones de campo; menor numero de plantulas enanas o atrofiadas; y mayor rendimiento del grano.
9. 9. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la semilla se cosecha a una humedad de entre el 20 % y el 45 %.
10. 10. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el % de humedad de la semilla es de entre el 50 % y el 70 % en el momento del tratamiento.
11. 11. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la planta comprende un evento transgenico que transmite un rasgo seleccionado del grupo que consiste en esterilidad masculina, recombinacion especffica del sitio, tolerancia al estres abiotico, niveles alterados de fosforo, niveles alterados de antioxidantes, niveles alterados de acidos grasos, niveles alterados de aminoacidos esenciales, niveles alterados de hidratos de carbono, resistencia a herbicidas, resistencia a insectos y resistencia a enfermedades.
12. 12. Un metodo de reduccion de la cantidad de semillas descartadas de un campo de produccion de semillas de mafz que comprende:

    (i) determinar el contenido de humedad de la semilla; y

    (ii) tratar dicho campo con un medio de defoliacion, en el que el calendario del tratamiento se basa en el contenido de humedad de la semilla, estando el % de humedad de la semilla entre el 35 % y el 70 % en el momento del tratamiento.
13. 13. El metodo de la reivindicacion 12, en el que se reduce el descarte de semilla de gran tamano y/o semilla de pequeno tamano.