玉米—大芻草雜種F1籽粒品質(zhì)雜種優(yōu)勢分析

王麗娟

摘 要：通過玉米自交系48-2與7個(gè)不同大芻草遠(yuǎn)緣雜交獲得雜種F1，利用近紅外光譜分析技術(shù)測定其籽粒品質(zhì)指標(biāo)含量。結(jié)果表明：雜種F1油分、蛋白質(zhì)及淀粉指標(biāo)均顯著或極顯著高于對(duì)照48-2。其中油分含量以栽培玉米×尼加拉瓜玉米最高，為6.60%；蛋白質(zhì)含量以栽培玉米×小穎玉米最高，為13.0%；淀粉含量以栽培玉米×四倍體多年生玉米最高，為75.31%。雜種F1油分、蛋白質(zhì)含量具有較強(qiáng)的對(duì)照優(yōu)勢，淀粉含量對(duì)照優(yōu)勢相對(duì)較弱。說明導(dǎo)入大芻草基因可以提高玉米油分及蛋白質(zhì)含量，從而改良玉米品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：玉米品質(zhì)；近紅外光譜分析技術(shù)；對(duì)照優(yōu)勢

玉米是世界三大糧食作物之一，不僅是高產(chǎn)糧食作物，也是營養(yǎng)豐富的飼料作物和良好的工業(yè)原料作物。玉米籽粒是優(yōu)質(zhì)的飼料，一般2～3公斤籽?？赊D(zhuǎn)換1公斤肉產(chǎn)品。玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的蛋白質(zhì)、油分含量及淀粉含量等是人類和動(dòng)物營養(yǎng)和維持生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。隨著人民生活水平的提高，對(duì)于玉米的品質(zhì)要求也在不斷的提高，因此提高玉米品質(zhì)勢在必行。目前，獲得優(yōu)質(zhì)玉米的方法有很多，例如雜交育種、倍性育種、回交育種、誘變育種、遠(yuǎn)緣雜交育種等。隨著育種進(jìn)程提高，種間雜交已經(jīng)不能滿足人們育種目標(biāo)，要使育種工作有所突破，必須打破種間界限，通過遠(yuǎn)緣雜交，充分利用野生資源所蘊(yùn)藏的獨(dú)特的特征、特性，擴(kuò)大基因重組和染色體間相互關(guān)系的變化范圍，創(chuàng)造出更加豐富的變異類型。大芻草是玉米親緣關(guān)系最近的物種，在玉米遠(yuǎn)緣雜交中起著重要作用。

1 玉米品質(zhì)的評(píng)價(jià)

營養(yǎng)品質(zhì)是玉米價(jià)值的重要體現(xiàn)，評(píng)定玉米營養(yǎng)品質(zhì)的方法有多種，使用比較多是單營養(yǎng)指標(biāo)評(píng)定法和綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法。單營養(yǎng)指標(biāo)包括粗蛋白含量、油分、淀粉等。

1.1 油分

玉米油分含量的高低取決于各類脂肪酸的相對(duì)比例，而各類脂肪的含量同樣受遺傳的控制。據(jù)調(diào)查，不同玉米白交系油酸的含量的變異是14%～64%；而亞油酸的變異為19%～71%。

1.2 粗蛋白

玉米籽粒中所有含氮物質(zhì)統(tǒng)稱為粗蛋白，包括真蛋白質(zhì)與非蛋白含氮物，其中各種必需氨基酸是決定玉米營養(yǎng)品質(zhì)的重要基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)是生命過程的重要物質(zhì)，因此玉米籽粒中蛋白質(zhì)的供應(yīng)對(duì)生物維持生命和進(jìn)行生產(chǎn)具有重要的作用。

1.3 淀粉

淀粉是玉米碳水化合物的主要成分，是淀粉工業(yè)的主要原料。淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉不僅是制作膠片的不可缺少的材料，而且被廣泛運(yùn)用于食品工業(yè)，它的另一個(gè)潛在的用途是作為制造可降解塑料的原料。支鏈淀粉適宜作為紡織業(yè)和造紙工業(yè)的原料之一，并廣泛的運(yùn)用于食品工業(yè)，像布丁等的增稠劑。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料包括栽培玉米亞種中的玉米自交系48-2，以及玉米近緣種——大芻草：二倍體多年生玉米，四倍體多年生玉米，繁茂玉米，尼加拉瓜玉米，墨西哥玉米，小穎玉米和韋韋特南戈玉米。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 雜種F1制備 4月中旬開始，每7天播一批玉米自交系48-2，共分6期播于實(shí)驗(yàn)田，田間精細(xì)管理。開花前，分別對(duì)父母本進(jìn)行套袋，開花后于早上9：00～10：00取大芻草花粉對(duì)吐絲2～3天的玉米授粉，每個(gè)材料授粉20穗以上。

2.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)測定 采用近紅外光譜分析儀測定玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)含量，測定指標(biāo)為粗蛋白含量、油分含量和淀粉含量。

3 結(jié)果與分析

3.1 油分含量分析

由表2可知，材料之間油分含量差異顯著。其中48-2×TZ04油分含量最高，為6.60%，高于其余材料。

3.2 蛋白質(zhì)含量分析

蛋白質(zhì)含量是玉米重要的品質(zhì)指標(biāo)。其中48-2×TZ05蛋白質(zhì)含量最高，為13.00%，顯著高于其余各材料。

3.3 淀粉含量分析

淀粉含量是決定籽粒能量供給能力的高低。各材料的淀粉含量差異顯著。其中以48-2×9475的淀粉含量最高，為75.31%，高于其余材料。

由表3可知，油分含量對(duì)照優(yōu)勢最為突出的是48-2×TZ04，其對(duì)照優(yōu)勢為33.87%。蛋白質(zhì)含量對(duì)照優(yōu)勢最高是48-2×TZ05為20.70%。淀粉含量對(duì)照優(yōu)勢以48-2×9475最高。

4 結(jié)論

利用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)玉米自交系48-2與7個(gè)不同大芻草遠(yuǎn)緣雜交獲得雜種F1的籽粒品質(zhì)指標(biāo)含量進(jìn)行測定。雜種F1油分、蛋白質(zhì)及淀粉指標(biāo)均顯著或極顯著高于對(duì)照48-2。雜種F1油分、蛋白質(zhì)含量具有較強(qiáng)的對(duì)照優(yōu)勢，淀粉含量對(duì)照優(yōu)勢相對(duì)較弱。說明導(dǎo)入大芻草基因可以提高玉米油分及蛋白質(zhì)含量，從而改良玉米品質(zhì)。