Resistance of maize to the maize weevil: I. Antibiosis

Abstract

Resistance to damage by maize weevil (Sitophilus zeamais Motsch.) is critically important to subsistence farmers who typically store maize grain on-farm. To evaluate grain's antibiosis effects to weevil, 18 inbred lines, six each from Southern Africa, Mexico and CIMMYT-Zimbabwe were mated in sets, according to a North Carolina Design II. Hybrids were advanced to F2 by controlled full-sib matings. Tests of weevil antibiosis of grain were conducted under controlled temperature and relative humidity. Fifty-gram samples of each hybrid and line were infested with 32 unsexed weevils for 10 days. F1 progeny were counted at 2-day intervals until all progeny had emerged. Some hybrids had detrimental effects to weevil-biology (antibiosis), as hybrids differed significantly for adult mortality (0 to 89%), progeny emergence (1 to 188 weevils), development period (29 to 44 days) and relative index of susceptibility (0.3 to 11.7). Variation for index of susceptibility (antibiosis) among hybrids was more in F1 than F2 generation. Additive, non-additive, and maternal effects were significant in determining weevil resistance for F1 seed and F2 grain. Variance of GCA effects for lines used as females was larger than that for lines used as males, suggesting that breeders developing weevil resistant hybrids should place greatest emphasis on choice of the female parent. Results indicate that it is essential to evaluate weevil resistance of F2 grain, because we generally found no relationship between performance in F1 and F2, and because it is weevil resistance in F2 that is of practical significance to farmers and grain merchants.


Key Words: Antibiosis, insect resistance, maize, Sitophilus zeamais


RESUME


La résistance aux dégats des charançons du maïs (Sitophilus zeamais Motsch.) est très importante aux agriculteurs de subsistance qui stoquent leur maïs aux champs. Pour évaluer les effects d'antibiose des grains sur les charançons, 18 lignées de familles, dont six chacune provenait de l'Afrique du Sud, du Mexique, et du CIMMITY-Zimbabwe ont été mises en groupes selon le protocole II du Carolina Nord. Les hybrides ont été avancés à F2 par croisement controlé des vraies soeurs. Les tests d'antiobiose des charançons des grains ont été conduits dans les conditions de température et d'humidité relative controlées. Des échantillons de 55 g de chaque hybride et lignées ont été infestées avec 32 charançons sans sexes pour 10 jours. La progéniture F1 a été comptée à un intervalle de deux jours jusqu'à ce que toute la progéniture ait émergé. Certains hybrides à effects néfastes sur la biologie des charançons (antibiose), comme des hybrides ont été differents significativement pour la mortalité des adultes (0 à 89%), l'émergence de la progéniture (1 à 188 charançons), la période de développement (29 à 44 jours) et pour l'indexe de sensibilité (0.3 à 11.7). La variation de l'indexe de sensibilité (antibiose) parmi les hybrides était plus importante chez les F1 que les F2. Des effets additifs, non additifs et effects maternels étaient significatifs dans la détermination de la résistance au charançon pour F1, les semences et les grains F2. La variation des effets de GCA pour des lignées utilisées comme femelles était large plus que celles utilisées comme mâles, suggérant que les sélectionneurs qui développent des hybrides résistants aux charançons devraient mettre de l'importance sur le choix des parents femelles. Des résultats montrent qu' il est essentiel d'évaluer la résistance au charançon des grains F2, parce que nous avons trouvé générallemet qu'il n'y a pas de relation entre les performances de F1 et F2, et c'est la résistance au charançon de F2 qui a de l'importance pratique aux agriculteurs et les marchands des grains.


Mots Clés: Antibiose, résistance des insectes, maïs, Sitophilus zeamais


(African Crop Science Journal 2001 9(2): 431-440)