Resistance of maize to the maize weevil: II. Non-preference

Abstract

Although there have been significant advances in improving maize for grain yield, progress in developing varieties resistant to the maize weevil (Sitophilus zeamais Motsch.) has been limited. In this study, fifty-two hybrids were evaluated against the maize weevil for non-preference in free choice experiment to study gene action determining inheritance of this mechanism of resistance. Eighteen inbred lines, six each from southern Africa, Mexico and CIMMYT-Zimbabwe were used to make the hybrids. Lines were mated among sub-groups of three each, according to a North Carolina Design II scheme. F2 grain of the hybrids was evaluated for non-preference resistance under controlled temperature and relative humidity conditions. Maize weevil preferred some hybrids, and caused grain weight losses ranging from 0.85 to 8.45% after 70 days of feeding in a free-choice environment with equal access to all maize genotypes. The maize weevil preferred 'SR52', a local commercial hybrid that we used as the susceptible check (6.62% weight loss), and other local hybrids (6.02 to 6.80% weight loss), to 'Oaxaca 179' (the resistant check), which incurred a weight loss of 3.50%. Four percent of the experimental hybrids incurred less than 2.0% grain loss and were classified as resistant, while a further 29% of hybrids were moderately resistant to weevil attack. General combining ability effects (GCA) of lines used as male and female parents were significant (P<0.01) and had similar variance, indicating that, on average, both parents of each hybrid contributed equally to non-preference resistance to weevil. Significant specific combining ability (SCA) effects signalled the importance of non-additive gene action for this trait. Results suggest that it is possible to develop hybrids with improved non-preference resistance of F2 grain to maize weevil.


Key Words: Maize, maize weevil, insect resistance, non-preference, Sitophilus zeamais


RESUME


Bien qu'il y a eu des progrès significatifs dans l'amélioration des rendements grains du mais, le développement des variétés résistantes au charançon du maïs (Sitophilus zeamais Motsch.) a été limitée. Cinquante deux hybrides ont été évalués pour la non-préference au charançon du maïs dans des essais libres pour étudier l'action du gène déterminant l'héritage de ce mécanisme de résistance. Dixuit lignées de familles, dont six chacuns sont de l'Afrique du sud, du Mexique et CIMMYT-Zimbabwe ont été utilisés pour former des hybrides. Les lignéens ont été croisées entre les sous-groupes pour chacun des trois, selon le plan de protocole II de Corolina Nord. Les grains F2 des hybrides ont été évalués pour la résistance à la non-préference sous conditions contrôllées de températures et d'humidité relative. Les charançons du maïs ont préferré certains hybrides et ont causé des pertes de poids variant entre 0.85 et 8.45% après 75 jours d'alimentation dans un environnement libre ayant même access à tous les génotypes. Le charançon du maïs a préferré 'SR52', un hybride commercial local, qui a été utilisé comme témoin susceptible (6.62% de perte de poids), et un autre hybride local (6.02 a 6.50% de perte de poids) et l''Oaxaca 179' (témoin résistant) qui a encouru une perte de poids de 3.50%. Quatre pourcent des hybrides des essais ont subi moins de 2% de perte de grains et ont été clasifiés résistants, alors que 29% des hybrides ont été modérement résistants à l'attaque du charançon du maïs. Des effets d'habitude à la combinaison (GCA) des lignées utilisées comme des parents mâles et femelles ont été significatifs (P<0.01) et avaient des variances semblables, suggérant qu'en moyenne, les deux parents ont contribué de façon égale à la résistance de non-préference au charançon. Des effets significatifs d'habitude spécifique à la combinaison (SCA) ont indiqué une action des gènes non-additive pour le caractère. Des résultats suggèrent qu'il est possible de développer des hybrides améliorés avec resistance de non-préference de grains F2 au charançon du maïs.


Mots Clés: Maïs, charançon du maïs, résistance de l'insecte, non-préference, Sitophilus zeamais


(African Crop Science Journal 2001 .9(2): 441-450)