Assessment of morphological and genetic diversity in native maize accessions from Mezquital, Durango
DOI:
https://doi.org/10.19136/era.a13nVI.5079Keywords:
Characterization, conservation and use, genetic variability, germplasm, Zea maysAbstract
Maize is a fundamental crop for the Mexican population, used for food and as a source of nutrients. This study aimed to analyze how phenotypic variability can be used to assess genetic diversity in native maize collections from Durango. In 2023, 30 maize populations were collected across two locations within the Mezquital municipality. These populations were characterized using plant, ear, and grain morphology (2023 and 2024, cycles 1 and 2). Principal component (PCA) and cluster analysis were performed using Euclidean distances and the UPGMA method in R software v. 4.5.2. The two most important varieties for the Tepehuan community (SMOX 9 and CEAL 25) were characterized in the field (2024-1 and 2024-2). Results revealed predominance of Elotes Occidentales (EO) and Cónico Norteño (CN) races, as well as evidence of inter-population genetic recombination with secondary races (Bofo and Cristalino de Chihuahua). The PCA highlighted the importance of grain color, ear length, and ear width. Under field conditions, the SMOX 9 variety exhibited tillers, maturation at 154 days after sowing, a plant height of 357 cm, a yield of 1,863-2,066 kg ha-1, and red and blue-black grains. In contrast, CEAL 25 presented a single stalk, matured in 130 days, a plant height of 306 cm, a yield of 1,297 kg ha-1, and white grains. Conservation of preferred varieties, seed mobilization, and both intra- and inter-population genetic recombination contribute to maintaining maize diversity in Durango. Based on these findings, maize varieties derived from preferred native populations can be obtained in the Mezquital region.
Downloads
References
Bedoya CA, Dreisigacker S, Hearne S, Franco J, Mir C, Prasanna BM, Taba S, Charcosset A, Warburton ML (2017) Genetic diversity and population structure of native maize populations in Latin America and the Caribbean. PLOS ONE 12(4): e0173488. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173488
Blair MW, Pantoja W, Carmenza-Muñoz L (2012) First use of microsatellite markers in a large collection of cultivated and wild accessions of tepary bean (Phaseolus acutifolius A. Gray). Theoretical and Applied Genetics 125(6): 1137-1147. https://doi.org/10.1007/s00122-012-1900-0
Borja BM, Rosales SR, Sigala RJA, Sarmiento LH, Rosales MS (2016) Eficiencia productiva y económica de sistemas agroforestales pino y cultivos anuales en el estado de Durango. Folleto Técnico Núm 72. INIFAP-CIRNOC- Campo Experimental Pabellón. Pabellón de Arteaga, Aguascalientes, México. 31p.
Caballero-Salinas JC, Pizaña-Vidal HA, González-Cabañas AA, Núñez-Ramos E, Aguilar-Cruz F, Ovando-Salinas E (2023) Composición morfológica y rendimientos de maíces nativos con prácticas agroecológicas en Chiapas, México. Siembra 10(2): e3997. https://doi.org/10.29166/siembra.v10i2.3997
Caballero-Salinas JC, Guevara-Hernández F, Pizaña-Vidal HA, Cadena-Iñiguez P, Ovando-Salinas JE, Gómez-Padilla EJ (2024) Morphological and agronomic evaluation of short-cycle native maize varieties (Zea mays L.). Agro Productividad 17(10): 211-220. https://doi.org/10.32854/agrop.v17i10.3102
Camacho-Villa TC, Aparicio-Sánchez S, Costich DE, Vidal-Martínez VA (2024) Dinámicas de mantenimiento y de pérdida in situ del maíz raza Jala. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 15(1): e3247. https://doi.org/10.29312/remexca.v15i1.3247
Carvalho VP, Ruas CF, Ferreira JM, Moreira RMP, Ruas PM (2004) Genetic diversity among maize (Zea mays L.) landraces assessed by RAPD markers. Genetics and Molecular Biology 27(2): 228-236. https://doi.org/10.1590/s1415-47572004000200017
CONABIO (2010) Tabla descriptiva de razas de maíz en México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México. 9p. https://www.biodiversidad.gob.mx/media/1/genes/files/Tabla_razas_marzo_2010.pdf. Fecha de consulta: 20 de octubre de 2025.
CONABIO (2020) Razas de maíz de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. Ciudad dee México. México, México. https://www.biodiversidad.gob.mx/diversidad/alimentos/maices/razas-de-maiz. Fecha de consulta: 10 de septiembre de 2025.
Cortés AJ, López-Hernández F (2021) Harnessing crop wild diversity for climate change adaptation. Genes 12(5): 783. https://doi.org/10.3390/genes12050783
Di-Pasquale GM, Stagnati L, Lezzi A, Lanubile A, Marocco A, Rossi G, Busconi M (2024) Morphological and genetic characterization of maize landraces adapted to marginal hills in North-West Italy. Plants 13(7): 1030. https://doi.org/10.3390/plants13071030
García-Cruz L, Vázquez-Carrillo MG, Preciado-Ortiz RE (2023) Flowered grain quality and phytochemical content of non-conventional maize hybrids from the mexican subtropics across three growing cycles. Plants 12(14): 2691. https://doi.org/10.3390/plants12142691
García-López D, Jacinto-Hernández G, Pérez-Nicolás M, De-La-Rosa-Galindo A (2025) Morphological characterization of native maize varieties (Zea mays L.). Agro Productividad 18(6): 221-229. https://doi.org/10.32854/ph0y8c80
González-Castro ME, Palacios-Rojas N, Espinoza-Banda A, Bedoya-Salazar CA (2013) Diversidad genética en maíces nativos mexicanos tropicales. Revista Fitotecnia Mexicana 36(3-S3-A): 329-338. https://doi.org/10.35196/rfm.2013.3-s3-a.329
González-Martínez J, Vanoye-Eligio V, Chacón-Hernández JC, Rocandio-Rodríguez M (2019) Diversidad y caracterización de maíces nativos de la Reserva de la Biósfera “El Cielo”, Tamaulipas, México. CienciaUAT 14(1): 6-17. https://doi.org/10.29059/cienciauat.v14i1.1246
Hortelano-Santarosa R, Gil-Muñoz A, Santacruz-Varela A, López-Sánchez H, López PA, Miranda-Colín S (2012) Diversidad fenotípica de maíces nativos del altiplano centro-oriente del estado de puebla, México. Revista Fitotecnia Mexicana 35(2): 97-109. https://doi.org/10.35196/rfm.2012.2.97
Jiménez OR, Rosales SR, Sierra ZD (2024) Campo Experimental Valle del Guadiana: 50 años de logros científicos y tecnológicos para Durango. INIFAP-CIRNOC- Campo Experimental Valle del Guadiana. Durango, México. 136p.
Kato-Yamakake TÁ (2023) Caracterización y origen genético de tres razas de maíz a partir de datos de nudos cromosómicos. Revista Fitotecnia Mexicana 46(3): 219-227. https://doi.org/10.35196/rfm.2023.3.219
Linares HOO, Rocandio RM, Santacruz VA, López VJA, Córdoba TL, Parra TS, Leal SA, Maldonado MIE, Sánchez PP (2019) Caracterización fenotípica y agronómica de maíces (Zea mays ssp. mays L.) nativos de Sinaloa, México. Interciencia 44(7): 421-428.
Martínez-Sifuentes AR, Trucíos-Caciano R, Rodríguez-Moreno VM, Villanueva-Díaz J, Estrada-Ávalos J (2023) The impact of climate change on evapotranspiration and flow in a major basin in Northern Mexico. Sustainability 15(1): 847. https://doi.org/10.3390/su15010847
McLean-Rodríguez FD, Costich DE, Camacho-Villa TC, Pè ME, Dell’Acqua M (2021) Genetic diversity and selection signatures in maize landraces compared across 50 years of in situ and ex situ conservation. Heredity 126(6): 913-928. https://doi.org/10.1038/s41437-021-00423-y
Oliva-García D, Coutiño-Estrada B, Rojas-Barrera IC, Perales H, Piñero D, Wegier A, Mastretta-Yanes A (2026) Diversity and genetic structure within a Mexican maize race reveal consistent biocultural processes across geographic scales. Genetic Resources and Crop Evolution 73(1). https://doi.org/10.1007/s10722-025-02682-8
Perales H, Golicher D (2014) Mapping the diversity of maize races in Mexico. PLoS ONE 9(12): e114657. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114657
Pressoir G, Berthaud J (2004) Population structure and strong divergent selection shape phenotypic diversification in maize landraces. Heredity 92(2): 95-101. https://doi.org/10.1038/sj.hdy.6800388
Rincón-Sánchez F, Ruíz-Torres NA (2018) Assessing maize diversity and defining a representative subset by means of selected morphological ear traits. Plant Genetic Resources 16(6): 488-497. https://doi.org/10.1017/s1479262118000047
Rivas JG, Gutierrez AV, Defacio RA, Schimpf J, Vicario AL, Hopp HE, Paniego NB, Lia VV (2022) Morphological and genetic diversity of maize landraces along an altitudinal gradient in the Southern Andes. PLOS ONE 17(12): e0271424. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0271424
Rocandio-Rodríguez M, Santacruz-Varela A, Córdova-Téllez L, López-Sánchez H, Castillo-González F, Lobato-Ortiz R, García-Zavala JJ, Ortega-Pazkca R (2014) caracterización morfológica y agronómica de siete razas de maíz de los valles altos de México. Revista Fitotecnia Mexicana 37(4): 351-361. https://doi.org/10.35196/rfm.2014.4.351
Salinas-Moreno Y, Santillán-Fernández A, de-la-Torre IA, Ramírez-Díaz JL, Ledesma-Miramontes A, Martínez-Ortiz MÁ (2024) Physical traits and phenolic compound diversity in maize accessions with blue-purple grain (Zea mays L.) of mexican races. Agriculture 14(4): 564. https://doi.org/10.3390/agriculture14040564
Sánchez GJJ, Goodman MM, Stuber CW (2000) Isozymatic and morphological diversity in the races of maize of Mexico. Economic Botany 54(1): 43-59. https://doi.org/10.1007/bf02866599
Sánchez-Porras A, Romero-Natale A, Acevedo-Sandoval O, Guerra-Castro E (2025) imanr: An R tool for the identification of Mexican native maize complexes. One Ecosystem 10. https://doi.org/10.3897/oneeco.10.e149055
SIAP (2025) Anuario estadístico de la producción agrícola. Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural. Ciudad de México. https://nube.siap.gob.mx/cierreagricola/. Fecha de consulta: 8 de septiembre de 2025.
SNICS (2014) Guía técnica para la descripción varietal de maíz (Zea mays L.). Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación - Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas. Tlanepantla, Estado de México, México. 39p.
SNICS (2024) Guía para la descripción de variedades nativas maíz (Zea mays L.). Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural - Servicio Nacional y Certificación de Semillas. México. 41p.
Vigouroux Y, Glaubitz JC, Matsuoka Y, Goodman MM, Sánchez GJ, Doebley J (2008) Population structure and genetic diversity of New World maize races assessed by DNA microsatellites. American Journal of Botany 95(10): 1240-1253. https://doi.org/10.3732/ajb.0800097
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Ecosistemas y Recursos Agropecuarios
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Aviso de copyright
Los autores que se envían a esta revista aceptan los siguientes términos:
una. Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho a ser la primera publicación del trabajo con una licencia de atribución de Creative Commons que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría del trabajo y la publicación inicial en esta revista.
B. Los autores pueden establecer acuerdos complementarios separados para la distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicado en la revista (por ejemplo, en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
C. Se permite y se anima a los autores a difundir su trabajo electrónicamente (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su propio sitio web) antes y durante el proceso de envío, ya que puede conducir a intercambios productivos, así como a una cita más temprana y más extensa del trabajo publicado. (Consulte El efecto del acceso abierto).
