鮮食型糯玉米品質(zhì)性狀的育種探討

劉鵬飛 唐君興 蔣鋒 王曉明

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院農(nóng)林學院，廣東廣州，510225；2.廣東陽山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）

鮮食型糯玉米品質(zhì)性狀的育種探討

劉鵬飛1唐君興2蔣鋒1王曉明1

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院農(nóng)林學院，廣東廣州，510225；2.廣東陽山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）

當前我國糯玉米主要用作鮮食，但生產(chǎn)上應用的糯玉米品種符合鮮食要求的不多，育種者在品質(zhì)性狀方面不夠重視，研究較少，從而影響了糯玉米的食用品質(zhì)、商品價值和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。對糯玉米的品質(zhì)性狀的構(gòu)成和評價、品質(zhì)性狀的研究進展進行了綜述。探索鮮食糯玉米品質(zhì)的鑒定標準和檢測技術(shù)，拓展種質(zhì)資源，應用生物技術(shù)改良品質(zhì)，加強糯玉米品質(zhì)的遺傳規(guī)律研究是現(xiàn)今我國鮮食型糯玉米育種及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。

鮮食型糯玉米 品質(zhì)性狀 育種

鮮食糯玉米是指以收獲嫩果穗直接蒸煮食用或用于速凍保鮮制作食品的糯玉米，又稱菜用玉米、果蔬玉米或餐桌型玉米。食用優(yōu)質(zhì)糯玉米嫩果穗時，籽粒粘軟清香、皮薄無渣、口感好、營養(yǎng)豐富，深受我國廣大城鄉(xiāng)居民的喜愛；其種植成本低、經(jīng)濟效益較高，受到廣大農(nóng)民的歡迎；糯玉米鮮果穗加工因投資少，收效快，引起不少企業(yè)的關(guān)注，從而使我國鮮食糯玉米的育種、生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化都有了較快的發(fā)展。今后隨著消費量逐年增加，保鮮加工技術(shù)的逐漸成熟，糯玉米的發(fā)展將會更快，產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景日益廣闊。

1 糯玉米的起源及特性

糯玉米起源于我國云南的西雙版納地區(qū)，是在玉米傳入我國后，在長期的栽培實踐中，人為選擇粘食型玉米突變體培育而成的。1908年，美國傳教士Farnhaun牧師將糯玉米從我國帶到美國，由此傳播到世界各地[1]。

2 鮮食糯玉米品質(zhì)性狀的構(gòu)成和等級評價指標

果穗作鮮食用，直接影響其價值的品質(zhì)性狀主要為外觀品質(zhì)和品嘗品質(zhì)，這也是當前我國鮮食糯玉米品種試驗品質(zhì)性狀重點考察內(nèi)容，主要通過與對照品種作比較，評價其優(yōu)劣，同時也制定了相應品質(zhì)評價考察指標。具體內(nèi)容見《國家農(nóng)作物品種審定規(guī)范——玉米》（表1～3）。

目前品種試驗所采用的外觀品質(zhì)評價指標（表1）主要圍繞果穗、籽粒兩方面進行評價，內(nèi)容包括穗形、粒形；籽粒飽滿、排列情況；色澤；苞葉包裹情況；新鮮嫩綠度；籽粒柔嫩度、皮厚??；禿尖、蟲咬、霉變、損傷情況。品種試驗中糯玉米品種鮮果穗品嘗品質(zhì)主要通過組織人員，蒸煮鮮穗并進行品嘗打分。共6項指標（表2），總分70分。糯玉米品質(zhì)等級分3個等級，評定指標見表3。

3 鮮食糯玉米品質(zhì)性狀的研究進展

鮮食型糯玉米作為蔬菜或水果鮮食，因此鮮食口感、營養(yǎng)品質(zhì)成為決定品種優(yōu)劣、經(jīng)濟價值高低的最重要因素[3]。宋雪皎[4]認為，糯玉米品質(zhì)主要體現(xiàn)在嫩度、甜度（甜）、糯性（糯）、風味等方面。主要包括甜度、粘性、果皮厚度、色澤、柔嫩性以及香味等方面。

宋雪皎[4]、陸芳芳等[5]分析了糯玉米品嘗氣味（1）、色澤（2）、風味（）、柔嫩性（4）、糯性（5）、皮厚薄（6）與蒸煮品嘗評分（）的關(guān)系，2003年數(shù)據(jù)得到的回歸方程為=1.00+1.502+1.844+1.255+0.956，直接通徑系數(shù)分別為0.26，0.29，0.41和0.29；2004年數(shù)據(jù)得到的回歸方程為=3.33+1.142+1.483+1.055+ 1.356，直接通徑系數(shù)分別為0.18，0.24，0.37和0.42；2005年數(shù)據(jù)得到的回歸方程為=8.31+1.332+ 1.03+1.065+1.176， 直接通徑系數(shù)分別為0.23，0.33，0.47和0.44?？梢姡葱院推ず癖身椫笜耸酋r食糯玉米食用品質(zhì)的主要影響因子。

表1 鮮食糯玉米外觀品質(zhì)評分指標

表2 鮮食糯玉米蒸煮品質(zhì)評分

表3 鮮食糯玉米品質(zhì)定等指標

糯玉米支鏈淀粉含量的多少決定鮮食期糯性的強弱[5～6]，一般認為直鏈淀粉含量應不超過總淀粉的5%。近年來生產(chǎn)實踐表明[7～8]，許多糯玉米品種甜、糯、香，但吃來皮較厚、硬，渣多，口感較差。與世界先進水平相比，果皮偏厚是國產(chǎn)糯玉米品質(zhì)差的主要原因[9]。籽粒果皮厚度和韌度已成為嚴重影響鮮食口感的首要因素。此外，有研究表明[10]，果皮柔嫩、爽脆度是指果皮因咀嚼而破碎的能力，是影響玉米食味品質(zhì)和加工品質(zhì)的主要因素之一[11]，與果皮厚度密切相關(guān)。Bailey等[12]研究認為，糯玉米籽粒果皮厚度是決定其口感品質(zhì)最重要的因子之一，籽粒的柔嫩度是由籽粒種皮的厚度所決定的，且柔嫩度和籽粒種皮厚度呈負相關(guān)，果皮越薄，柔嫩性越好[13]。可見，果皮厚薄對評價鮮食糯玉米適口性十分重要。

一些研究表明[14]，果皮厚度可能是由幾個主基因和一些修飾基因控制的。胚乳突變基因?qū)ず穸鹊挠绊懯秋@著的。玉米核背景以及核背景與胚乳基因的互作對果皮厚度有顯著的影響。常大軍等[14]研究了糯玉米果皮厚度遺傳變異，初步發(fā)現(xiàn)糯玉米果皮厚度主要表現(xiàn)為加性遺傳，雜交種果皮厚度在兩親本之間，有部分顯性效應存在，即在F1代果皮厚度上表現(xiàn)為偏向于薄的親本，這對親本選育及組合配制有重要的參考價值。

4 糯玉米品質(zhì)育種的探討

4.1 加強品質(zhì)性狀的測定技術(shù)與鑒定標準的研究

外觀品質(zhì)的重要性前面已作闡述，但目前品種試驗外觀品質(zhì)評價指標的操作性和準確性受到質(zhì)疑。品嘗評分的影響因素較多，指標內(nèi)容的準確性和可操作性不強，且受蒸煮條件影響很大，同時品嘗評分通過人為打分，受人的喜好影響較大。目前尚未明確品嘗評分的基本要求、品嘗評分各項指標的規(guī)范性，以及是否尋找客觀理化測定代替等。

鑒于鮮果穗品嘗品質(zhì)對糯玉米品種品質(zhì)評價的重要性，可以將品嘗品質(zhì)評價在通過固定試點、評價人員，確定取樣時間、規(guī)范蒸煮條件等基礎(chǔ)上，與對照作比較，具體指標模糊化，作總體適口性評價則更易于操作。在明確支鏈淀粉占總淀粉的比例大于95%的基礎(chǔ)上，可測定籽粒粗淀粉含量、淀粉粘度特征值和皮渣率來客觀反映品種綜合品質(zhì)性狀，以實現(xiàn)品種品質(zhì)評價的準確、客觀和可操作性。

4.2 加強糯玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新研究

親本間遺傳互補性越強，雜種優(yōu)勢也就越明顯。目前，糯玉米自交系多是將農(nóng)家糯玉米品種通過雜交回交方法導入到普通玉米骨干自交系中，或直接利用糯玉米雜交種選育而成，因此，育種材料遺傳基礎(chǔ)較狹窄。應大量引進外地或國外的糯玉米品種資源，以豐富糯玉米基因資源庫，也可以通過雜交、回交、生物工程等手段創(chuàng)造變異，豐富遺傳基礎(chǔ)。資源創(chuàng)新是一項巨大的系統(tǒng)工程，在大量引進各類種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，要擴大種質(zhì)資源研究的規(guī)模與深度，加強資源的鑒定和遺傳分類新方法研究，培育新的優(yōu)勢類群，構(gòu)建新的鮮食糯玉米雜優(yōu)模式，選育出配合力更高的自交系，提高雜種優(yōu)勢水平。

4.3 將生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合來改良糯玉米品質(zhì)

糯玉米的許多品質(zhì)性狀是數(shù)量性狀，受多個基因控制，采用傳統(tǒng)的育種方法，品種選育的周期較長且工作量大，在短期內(nèi)難有較大的突破。在糯玉米育種過程中，以糯玉米基因內(nèi)或旁側(cè)的SSR標記為目標品質(zhì)性狀的選擇標記，通過選擇DNA標記性狀來選擇基因，對分離群體（回交后代、F2等）目標基因的選擇比較便利，可以連續(xù)回交，一直到完成糯玉米育種，過程縮短了將近一半的時間[15]。如利用SSR分子標記技術(shù)可以輔助選擇糯質(zhì)材料，分析不同種質(zhì)的遺傳差異，劃分雜種優(yōu)勢群和雜優(yōu)模式，減少組配的盲目性，提高育種效率。

任何一種生物技術(shù)都只能對育種材料的某些遺傳特性進行改良，加速育種進程，推動育種向深度方向發(fā)展，但其改良對象是常規(guī)育種得到的育種材料，改良后的材料必須通過常規(guī)育種手段選育綜合性狀優(yōu)良的品系，再進行測配和試驗示范，然后才能推廣應用，所以生物技術(shù)育種和常規(guī)育種緊密結(jié)合起來，才能真正達到高效、低成本的目的。

4.4 加強品質(zhì)性狀的遺傳規(guī)律研究，為糯玉米品質(zhì)育種指明方向

以不同基因型糯玉米自交系為親本，按Griffing雙列雜交方法配制組合，采用數(shù)量遺傳學的統(tǒng)計方法，分析在不同基因型、不同遺傳背景和不同基因型組合條件下，糯玉米品質(zhì)性狀的遺傳特性，分析糯玉米品質(zhì)性狀的各種配合力效應，以便為鮮食型糯玉米品質(zhì)育種提供理論依據(jù)。

加強品質(zhì)性狀的遺傳規(guī)律研究，充分綜合利用鮮食型糯玉米品質(zhì)性狀潛在的雜種優(yōu)勢，改良鮮食型糯玉米的品質(zhì)，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鮮食型糯玉米新品種，是現(xiàn)今我國鮮食型糯玉米育種及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。

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Discussion on the Qualitative Characters of Fresh-eating Waxy Corn

LIU Pengfei1,TANG Junxing2,JIANG Feng1,WANG Xiaoming1

At present,most waxy corn is mainly used as fresh food,but few of waxy corn cultivars meet the requirment of fresh food,the breeders do not pay great attention to the characters of waxy corn,and it greatly impact the fresh characters and commercial value.The components and evaluation about quality and the research advances are reviewed.It is an important research direction of waxy corn breeding and industrial development to explore the identification standards and detection techniques,expand germplasm resources,improve quality by biotechnology,and focus on the inheritance law of the waxy corn in China.

Fresh-eating waxy corn;Qualitative characters;Breeding

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.18.001

劉鵬飛（1982-），男，碩士，助教，主要從事鮮食型甜糯玉米育種及栽培研究，電話:020-89003197，13430242196。E-mail:lpf2004buildit@yahoo.com.cn

王曉明，通信作者

2009-04-06