三个鲜食甜糯玉米品种的主要农艺及品质性状

三个鲜食甜糯玉米品种的主要农艺及品质性状
摘要:以异隐纯合体杂交法组配的3个甜糯玉米品种为材料,观察了其主要农艺性状,测定了青苞适收期子粒中的多种营养成分含量｡结果表明,甜糯13-3的抽雄､散粉､吐丝较快,穗长较长,青苞产量较高｡3个甜糯玉米品种在青苞适收期都含有粗蛋白质､氨基酸､维生素E､维生素B1､维生素B2､维生素C以及钙､镁､铁､锰､铜､锌､硒等多种营养成分,但在3个甜糯玉米品种中尚未发现各种营养成分含量都最高的品种｡3个甜糯玉米品种比其对应的糯玉米亲本的可溶性总糖含量都有增加,3个甜糯玉米品种中,甜糯13-2的可溶性总糖含量最高｡
关键词:甜糯玉米;异隐纯合体杂交;农艺性状;营养成分
Major Agronomic and Quality Characters of 3 Sweet-waxy Maize Hybrids for Fresh Food
Abstract: The agronomic characters of 3 sweet-waxy maize hybrids combined by the cross between allotypic recessive homozygotes were observed; and the content of main nutritional ingredients in their grains was measured in the fresh days. The results revealed that the time for tasseling, pollinating, silking of TN13-3 were short, the ear length was long, and the yield of fresh ear was high. There were many kinds of nutritional ingredients in the grain of 3 sweet-waxy maize hybrids in the fresh days, including rough protein, amino acids, vitamin E, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C, calcium, magnesium, iron, manganese, copper, zinc and selenium. The sweet-waxy maize hybrid in which all kinds of nutritional ingredient contents were all high was not found. The soluble sugar content of 3 sweet-waxy maize hybrids was higher than that of their corresponding parental waxy maize. The soluble sugar content of TN13-2 was the highest among the three breeds.
Key words: sweet-waxy maize; cross between allotypic recessive homozygotes; agronomic characters; nutritional ingredient
鲜食玉米是在乳熟期采摘鲜嫩果穗用于蒸煮食用的玉米类型｡在美国等西方国家主要是甜玉米,我国鲜食玉米的涵义较广,凡可用于鲜食的都被列入鲜食玉米｡我国目前生产上的鲜食玉米在玉米分类上主要归属于3种类型,包括各种类型的甜玉米､糯玉米以及某些品种的普通玉米等[1]｡
鲜食玉米中的甜玉米与糯玉米的优缺点正好互补,甜玉米味甜但缺少糯性和香味,糯玉米粘香但甜味较差｡因此如何培育出可综合两类玉米优点,即既甜又糯的新类型玉米,既是广大消费者的需求,也是广大鲜食玉米育种者的育种目标｡此前在各种媒体上曾出现一些称之为甜糯玉米的品种,归纳起来可分为如下四类:普甜
与加强甜玉米类型､糖分较高的糯玉米类型､混合粒穗类型､甜糯双隐基因纯合体｡广西大学农学院玉米课题组吴子恺在前人研究基础上提出了利用异隐纯合体杂交法培育甜糯玉米的育种方法,其育种方法已获国家发明专利授权[2]｡这里所说的甜糯玉米,是指由甜
(su1､sh2､bt1等基因)和糯(wx基因)两类基因所决定的,其鲜食果穗的可溶性总糖含量明显高于一般糯玉米,而子粒的糯性是通过支链淀粉决定的玉米类型｡所谓异隐纯合体杂交法,是通过首先培育控制玉米胚乳性状的双隐性基因或多隐性基因纯合体,再利用它们与不同的单或多隐性基因纯合体组配杂交种,最终能在同一果穗上使多个有利隐性基因得以同时表达｡
甜糯玉米作为蔬菜鲜食,其特殊用途决定了其特殊的育种目标｡鲜食品质成为衡量品种的首要标准,品质的优劣决定一个品种是否能用于鲜食或经济价值的高低,其次才考虑产量､抗性､适应性及其相关的农艺性状[1]｡根据我国市场需要和加工要求,鲜食玉米的品质主要包括食用品质､营养品质､商业品质和加工品质,其中食用品质和营养品质尤为重要[1]｡食用品质即适口性,适口性是鲜食玉米品种标准之首,影响适口性的因子很多,其中主要是果皮､甜度､糯性､脆嫩度､香味等[3]｡评价鲜食玉米的营养品质主要看蛋白质､可溶性糖､氨基酸､维生素及矿物质等的含量[4]｡
为此,研究以利用异隐纯合体杂交法所选育的､经多年初评综合农艺性状和产量表现较好的3个甜糯玉米品种为材料,在适宜鲜食期测定子粒中可溶性总糖､粗蛋白质､氨基酸､维生素E､维生素B1､维生素B2､维生素C､钙､镁､铁､锰､铜､锌和硒的含量,以期为甜糯玉米的进一步推广提供参考｡
1材料与方法
1.1供试材料与田间试验方案
选用课题组利用自主知识产权(专利号ZL.99111739.51)选育而成的3个甜糯玉米品种,其中彩甜糯13-1和甜糯13-2已通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定,甜糯13-3参加广西壮族自治区区域试验,尚未通过审定｡3个品种分春､秋两季在广西大学农学院试验农场种植,田间试验设计采用完全随机设计｡每品种种植4行,行长4.2 m,行距为90 cm和40 cm宽窄行,株距30 cm｡
1.2田间观察与室内产量性状考种项目
于生长期对每品种在小区中间两行(不包括每行两头的植株)随机抽样10株进行田间观察记载,记载项目包括出苗期､抽雄期､散粉期､吐丝期､株高､穗位高､茎粗､叶片数等｡每材料随机抽样10个自交授粉的果穗进行室内产量性状考种,考种项目包括穗长､穗秃尖长､穗粗､穗行数､行粒数､粒色等｡
1.3试样制备方法
在自交授粉后21 d取甜糯玉米的鲜果穗,每品种在小区中间两行(不包括每行两头的植株)随机取6个果穗｡取样时间为上午08∶00左右,将整个果穗连苞叶及时带回实验室｡用于测定可溶性总糖､粗蛋白质､钙､镁､铁､锰､铜､锌含量的取样果穗,带回实验室后,剥去苞叶,立即置于105℃烘箱杀青1 h,再取出将每个材料的6个取样果穗分别脱粒,置于80℃烘箱烘干至恒重,用不锈钢高速粉碎机充分粉碎,过100目筛,得到粉状样品,待用｡
用于测定水分､维生素E､维生素B1､维生素B2､维生素C､氨基酸和硒含量的取样果穗带回实验室后,先用顶载天平称青苞产量,然后剥去苞叶,立即脱粒,用匀浆机将6个取样果穗的子粒充分粉碎均匀成匀浆,用于测定｡
1.4各营养品质的测定方法
可溶性总糖采用蒽酮比色法测定[5,6],粗蛋白质采用凯氏定氮法测定,氨基酸采用氨基酸分析仪法测定,维生素E用高效液相色谱法测定,维生素B1､维生素B2､维生素C和硒采用荧光法测定,钙､镁､铁､锰､铜､锌采用原子吸收分光光度法测定[7],水分的测定参照张宪政的方法用烘干法测定[8]｡
2结果与分析
2.13个甜糯玉米品种的田间农艺性状观测结果
春､秋两次试验3个甜糯玉米品种的田间农艺性状观测结果见表1｡由表1可知,从各个生育时期看,彩甜糯13-1的抽雄期､散粉期､吐丝期较长,其次是甜糯13-2,而甜糯13-3的抽雄､散粉､吐丝较快｡从株高和穗位高看,甜糯13-3株高最高,其次是彩甜糯13-1,而甜糯13-2最矮;彩甜糯13-1的穗位最高,其次是甜糯13-3,甜糯13-2穗位最矮｡
2.23个甜糯玉米品种的产量性状
春､秋两次试验3个甜糯玉米品种的产量性状测定结果见表2｡由表2可知,甜糯13-3穗长最长,其次是彩甜糯13-1,而甜糯13-2穗较短｡甜糯13-2秃尖较长,其次是甜糯13-3,而彩甜糯13-1封顶较好｡甜糯13-2穗行数较多｡从青苞产量看,甜糯13-3在春､秋两次试验产最都最高,在秋种试验中甜糯13-2产量高于彩甜糯13-1,春种试验中彩甜糯13-1高于甜糯13-2｡
2.33个甜糯玉米品种授粉后21 d的主要营养成分含量
作为鲜食玉米,其青苞采收期营养成分如何,是消费者所关心的｡对3个甜糯玉米品种授粉后21 d的主要营养成分进行分析的结果(表3)表明,3个甜糯玉米品种在适宜鲜食期,子粒中都含有可溶性总糖和粗蛋白质､各种人体所必需的氨基酸,富含维生素E､维生素B1､维生素B2､维生素C等多种维生素以及钙､镁､铁､锰､铜､锌､硒多种矿质营养元素｡
从可溶性总糖含量来看,甜糯13-2可溶性总糖含量最高,其次是甜糯13-3,而彩甜糯13-1可溶性总糖含量最低｡
从其他各种营养成分看,尚未发现上述各种营养成分都最高的品种,而且对同一品种的某一种营养成分,在春､秋两次试验中也有差异｡对3个甜糯玉米品种的上述各种营养成分含量进行综合评价,甜糯13-3的多种营养成分含量较高,其次是甜糯13-2,而彩甜糯13-1的一些营养成分含量略低,如粗蛋白质､维生素B1､维生素B2等｡
2.43个甜糯玉米品种与其对应糯玉米亲本含糖量的比较
对春､秋两季3个甜糯玉米品种授粉后21 d的子粒可溶性总糖含量与其对应糯玉米亲本同期可溶性总糖含量的测定结果见表4｡由表4可以看出,甜糯玉米杂交种比其对应的糯玉米亲本的可溶性总糖含量都有增加,增加率最高达94.68%,提高近1倍,增加率最低的也达16.78%｡可见,甜糯玉米确实达到了既甜又糯的改良效果｡
3结论与讨论
1)通过对3个甜糯玉米品种间各种营养成分含量的比较可知,未发现各种营养成分含量均最高的品种｡说明要选配多种营养成分含量都高的甜糯玉米品种,可能需要逐一解决｡
2)从试验测定结果看,彩色甜糯玉米彩甜糯13-1的多种营养成分并不高于黄色甜糯玉米甜糯13-3和白色甜糯玉米甜糯13-2,与一些研究者对黑玉米与黄玉米的一些营养成分含量的研究结果有所不同｡已有研究结果表明,黑玉米的各营养成分含量相对较高,黑玉米的蛋白质､氨基酸､赖氨酸､蛋氨酸､铜､锰､锌､钙含量高于黄玉米[9-13]｡有研究者认为,玉米子粒色素的形成一般是在灌浆的后期[14],而甜糯玉米作为鲜食一般在乳熟期收获,累积的色素较少,鲜穗颜色较完熟子粒颜色淡,可能鲜食子粒与完熟子粒的营养成分含量有所不同｡虽然彩色甜糯玉米的多种营养成分含量并不明显高于黄色､白色甜糯玉米,但彩色玉米外观好,深受消费者青睐,所以仍不失为育种的一种选择方向｡
3)从区域试验和多年推广种植情况看,在3个甜糯玉米品种中,虽然彩甜糯13-1的多种营养成分和产量不是最高,但其外观较好,食用风味好,皮薄无渣,深受消费者青睐;甜糯13-2抗性较好,在肥水条件好的情况下,增产潜力高,食用风味也较好,农民种植经济效益较好;甜糯13-3的产量和多种营养成分含量较高,但在区域试验中表现为抗病性较差,食用风味欠佳,所以尚未通过审定,有待继续进行改良｡
参考文献:
[1] 史振声,张喜华.鲜食型玉米育种目标和品种标准的探讨[J].玉米科学,2002,10(4):16-18.
[2] 吴子恺.一种培育玉米新品种的方法[P].中国专利:ZL99111739.5,2002-09-18.
[3] SANDERSON T E, PAULISH T W, PORCUAN F N, et al. Sweet corn variation and developmental differences in amino acid content and composition of grain[J]. Journal of Food Science, 1989,44:836-839.
[4] 李金洪,李伯航.矿质营养对玉米子粒营养品质的影响[J].玉米科学,1995,3(3):54-58.
[5] 蔡武城.生物物质常用化学分析法[M].北京:科学出版社,1982. 21-22.
[6] 林炎坤.常用的几种蒽酮比色定糖法的比较和改进[J].植物生理学通讯,1989(4):53-55.
[7] 南京农业大学.土壤农化分析[M].北京:农业出版社,1996.219-228.
[8] 张宪政.作物生理研究法[M].北京:农业出版社,1992.117-118.
[9] 王利明,宋同明,陈绍江,等.近等基因背景下有色与无色糯玉米的营养成分分析[J].作物杂志,2002(4):13-16.
[10] 张效梅,穆志新,刘金玉.黑玉米子粒的营养成分分析[J].作物杂志,1998(1):16-17.
[11] 王平,林瑞民,孙慧, 等. 双隐性黑甜玉米营养成分的研究[J].中山大学学报论丛,1998,17(4):42-44.
[12] 高云.黑甜玉米的营养成分分析及开发利用[J].食品科学,2000,21(12):59-61.
[13] 陆恒.黑玉米的营养优势及开发利用[J].现代商贸工业,2003(3):45-46.
[14] 颜伟, 袁建华,陈艳萍,等. 利用胚乳突变基因改良鲜食玉米[J].江苏农业科学,2003(4):6-9.。