優(yōu)質(zhì)廣適甜玉米新品種‘申科甜2 號’的選育及營養(yǎng)成分分析

王 慧,胡穎雄,關(guān) 媛,衛(wèi)季輝,于典司,孫萍東,顧 煒,鄭洪建

(上海市農(nóng)業(yè)科學院作物育種栽培研究所∕CIMMYT-中國特用玉米研究中心,上海特用玉米工程技術(shù)研究中心,上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點實驗室,上海 201403)

甜玉米是普通玉米的一個變種,是玉米屬中的一個亞種(即甜質(zhì)型玉米亞種)。 甜玉米作為新型果蔬型食品,已經(jīng)在世界多個國家得到迅速發(fā)展。 我國甜玉米生產(chǎn)起步較晚,甜玉米市場還處于發(fā)展階段,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展有利于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,增加出口創(chuàng)匯,發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟,具有較為廣闊的發(fā)展前景。 作為東南沿海經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū),上海農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整速度較快,注重發(fā)展外向型農(nóng)業(yè)和附加值高的經(jīng)濟作物,種植發(fā)展甜玉米已成為滬郊農(nóng)民增收致富的重要途徑之一[1-6]。

甜玉米的品質(zhì)主要分為營養(yǎng)品質(zhì)和品嘗品質(zhì),其獨特的風味主要取決于籽粒水溶性糖、還原糖含量及皮渣率,品嘗品質(zhì)決定了甜玉米的口感。 目前,關(guān)于甜玉米的胡蘿卜素、維生素E(VE)含量及健康功能元素的研究還未受到關(guān)注,鮮見鮮食玉米營養(yǎng)成分對人們健康的報道。

上海市農(nóng)業(yè)科學院針對甜玉米品種單一、抗性、品質(zhì)差等現(xiàn)狀,以優(yōu)質(zhì)、廣適、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)健康為育種目標,采用SHL01 為母本,SHL03 為父本組配而成的雜交甜玉米新品種‘申科甜2 號’,該品種品質(zhì)優(yōu)良、適應性較廣,于2017 年通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:滬審玉2017008),2020 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(國審玉20200512)。 本研究通過檢測分析‘申科甜2 號’的水溶性糖含量、還原糖含量、皮渣率、胡蘿卜素、維生素E(VE)含量等品嘗品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)性狀,以期為該品種的推廣及應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

組合為SHL01 ×SHL03。 母本SHL01 是經(jīng)連續(xù)6 代自交純合后選育而成的抗倒性好、抗病性強,粒色白的優(yōu)良單株自交系。 父本SHL03 是經(jīng)6 代自交純合后選育而成的優(yōu)質(zhì)、黃色籽粒甜玉米自交系。

1.2 選育經(jīng)過

于2011 年冬,在海南以自交系SHL01 為母本,SHL03 為父本配置組合 SHL01 × SHL03,后定名為‘申科甜 2 號’(圖 1)。 經(jīng)2012 年、2013 年多點鑒定試驗,2014 年參加評比試驗,2015 年、2016 年參加上海市鮮食玉米區(qū)域試驗,2017 年通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:滬審玉2017008);2018 年、2019 年參加申科玉(東南區(qū))鮮食玉米品種試驗聯(lián)合體,2020 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:國審玉20200512)。

圖1 ‘申科甜2 號’果穗Fig.1 Ear map of ‘Shenketian 2’

1.3 項目調(diào)查與方法

田間試驗不設(shè)重復,小區(qū)面積24 m2,6 行區(qū),種植密度為每667 m23 500 株。 為防止花粉直感造成相互影響,每個品種在2 個邊行套袋自交或互交20 株(穗),以備品嘗鑒定和評價,套袋隔離直至采收。 最佳采收期為授粉后21—23 d,收中間4 行計產(chǎn)。

按照國家區(qū)試試驗標準對產(chǎn)量性狀、植株性狀、果穗性狀及田間病害調(diào)查,抗病接種鑒定委托浙江省東陽玉米研究所和廣西農(nóng)業(yè)科學院微生物所鑒定。

1.4 品質(zhì)測定與方法

鮮食品質(zhì)測定按照國家玉米區(qū)試試驗統(tǒng)一標準進行,采用套袋自花授粉方法,相同條件下采收品嘗。蒸煮后品嘗打分評定[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量和植株性狀表現(xiàn)

2018—2019 年‘申科甜2 號’參加申科玉(東南區(qū))鮮食玉米品種試驗聯(lián)合體,‘粵甜27 號’為對照。2018 年‘申科甜2 號’平均鮮穗產(chǎn)量13 316.7 kg∕hm2,生育期(出苗至采收)平均78 d 左右,平均株高227.9 cm,穗位高97.3 cm,平均葉片數(shù)17.9,倒伏倒折率之和為2.2%。

2019 年‘申科甜2 號’平均鮮穗產(chǎn)量14 338.5 kg∕hm2,生育期(出苗至采收)平均80.8 d 左右,平均株高226.7 cm,穗位高92.6 cm,平均葉片數(shù)18.9,倒伏倒折率之和為0.5%。

兩年平均鮮穗產(chǎn)量13 827.6 kg∕hm2,比對照‘粵甜27 號’略增長。

表1 2018 年‘申科甜2 號’東南區(qū)各試驗點產(chǎn)量及植株性狀表現(xiàn)Table 1 Yield and plant characters of ‘Shenketian 2’ in South-East District in 2018

表2 2019 年‘申科甜2 號’東南區(qū)各試驗點產(chǎn)量及植株性狀表現(xiàn)Table 2 Yield and plant characters of ‘Shenketian 2’ in South-East District in 2019

2.2 果穗性狀表現(xiàn)

2018—2019 年,經(jīng)過東南區(qū)兩年多點試驗,‘申科甜2 號’雙穗率5.8%,空稈率2.2%,苞葉中,穗長18.7 cm,穗粗5.1 cm,禿尖0.4 cm,穗行數(shù)13.5,行粒數(shù)38.2,軸粗3.0 cm,穗重283.8 g,軸重83.1 g,鮮百粒重41.5 g,出籽率68.2%,籽粒顏色黃、白,花絲綠色。

表3 2018—2019 年‘申科甜2 號’東南區(qū)各試驗點果穗性狀表現(xiàn)Table 3 Plant characters of of’Shenketian 2’ in South-East District in 2018—2019

2.3 營養(yǎng)成分分析

對‘申科甜2 號’的品嘗品質(zhì)性狀還原糖含量、水溶性總糖含量、皮渣率及營養(yǎng)品質(zhì)VE、類胡蘿卜素等指標進行檢測,測定結(jié)果見表4 和表5。 ‘申科甜2 號’的皮渣率為9.8%,對照‘粵甜27 號’為8.6%,水溶性總糖含量為23.1%,對照‘粵甜27 號’為23.6%,還原糖含量為11.2%,對照‘粵甜27 號’為9.9%。

表4 ‘申科甜2 號’品嘗品質(zhì)性狀分析Table 4 Analysis on taste quality characters of ‘Shenketian 2’ %

表5 ‘申科甜2 號’營養(yǎng)品質(zhì)性狀分析Table 5 Analysis on nutritional quality characters of ‘Shenketian 2’ μg·g -1

‘申科甜2 號’的 δ-VE、γ-VE、α-VE 含量分別為0.154 3 μg∕g、0.840 3 μg∕g,0.352 1 μg∕g,VE 總含量為1.346 7 μg∕g,對照‘粵甜27 號’δ-VE、γ-VE、α-VE 含量分別為0.060 8 μg∕g、0.525 1 μg∕g、0.656 9 μg∕g,VE 總含量為 1.242 8 μg∕g。 ‘申科甜 2 號’紫黃質(zhì)(violaxanthin)、辣椒紅色素(capsanthin)、葉黃素(lutein)、玉米黃質(zhì)(zeaxanthin)、隱黃素(β-Cryptoxanthin)、α-胡蘿卜素(a-Carotene)、β-胡蘿卜素(β-Carotene)含量分別為0.053 2 μg∕g、0.138 2 μg∕g、8.035 8 μg∕g、9.977 7 μg∕g、0.571 2 μg∕g、0.216 4 μg∕g、0.645 3 μg∕g。 對照‘粵甜27 號’紫黃質(zhì)(violaxanthin)、葉黃素(lutein)、玉米黃質(zhì)(zeaxanthin)含量分別為0.168 9 μg∕g、0.358 3 μg∕g、1.839 6 μg∕g,辣椒紅色素(capsanthin)、隱黃素(β-cryptoxanthin)、α-胡蘿卜素(α-carotene)、β-胡蘿卜素(β-carotene)含量未檢測出。

2.4 品質(zhì)品嘗分析

上海市農(nóng)業(yè)科學院作物育種栽培研究所、浙江省東陽玉米研究所、江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所3 個試點組織專家進行統(tǒng)一品嘗鑒定,結(jié)果見表6。 2018 年‘申科甜2 號’3 個點的總評分為87.8,比對照‘粵甜27 號’高2.8,2019 年‘申科甜2 號’3 個點的總評分是90.1,比對照‘粵甜27 號’高5.1。 兩年品質(zhì)品嘗平均分為89.0。

表6 2018—2019 年‘申科甜2 號’品質(zhì)品嘗結(jié)果Table 6 Quality taste of ‘Shenketian 2’ in 2018—2019

2.5 抗病接種鑒定

經(jīng)浙江省東陽玉米研究所和廣西農(nóng)業(yè)科學院微生物所進行抗病接種鑒定,取兩個點的最大值,‘申科甜2 號’中抗小斑病、紋枯病、南方銹病。

田間自然發(fā)病調(diào)查結(jié)果顯示,矮花葉病、絲黑穗病、瘤黑粉病和莖腐病田間發(fā)病率最大值分別為0.8%、0%、0%和3.0%,大斑病、小斑病、紋枯病和南方銹病田間發(fā)病最大值分別為5 級、1 級、5 級和3級,均未達高感。

表7 2018—2019 年‘申科甜2 號’抗病接種鑒定結(jié)果Table 7 Results of disease-resistant inoculation of ‘Shenketian 2’ in 2018—2019

表8 2018—2019 年‘申科甜2 號’田間自然病害結(jié)果Table 8 Results of field natural diseases of ‘Shenketian 2’ in 2018—2019

(續(xù)表8)

3 結(jié)論

維生素E(VE)為脂溶性維生素,是動物和人體必不可少的微量營養(yǎng)物質(zhì)。 維生素E 在繁殖生育、免疫、抗衰老、抗氧化等方面具有重要功能[8-9]。 鮮食玉米籽粒包含5 種主要的類胡蘿卜素,即α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、隱黃質(zhì)、葉黃素和玉米黃質(zhì),95%—97%都位于胚乳中,僅有1%左右位于胚[10-14],通過對‘申科甜2 號’的品嘗品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)進行檢測,皮渣率為9.8%,水溶性總糖、還原糖含量分別為23.1%和11.2%,δ-VE、 γ-VE 和 α-VE 含量分別為 0.154 3 μg∕g、0.840 3 μg∕g 和 0.352 1 μg∕g,VE 總含量是1.346 7 μg∕g,紫黃質(zhì)、辣椒紅色素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、隱黃素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素含量分別是0.053 2 μg∕g、0.138 2 μg∕g、8.035 8 μg∕g、9.977 7 μg∕g、0.571 2 μg∕g、0.216 4 μg∕g、0.645 3 μg∕g。

‘申科甜2 號’由sh2 隱性基因控制,應與其他類型玉米隔離種植,空間隔離500 m 以上或錯期播種?！昕铺? 號’在各地經(jīng)過多年示范、種植,均表現(xiàn)岀抗性強、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、商品性好等特點,深受種植戶、消費者的喜愛。 該品種豐富了上海的甜玉米類型,為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民增收,滿足市場對玉米品種類型多樣化需求提供了更多選擇,具有較大推廣應用前景。