15個鮮食玉米雜交組合選育性狀比較研究

鄒原東 韓振芹 李志強(qiáng) 袁淑蓮

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院園藝系，北京 102442）

鮮食玉米是指具有特殊風(fēng)味和品質(zhì)的幼嫩玉米，也稱水果玉米。與普通玉米相比，鮮食玉米具有甜、糯、嫩、香等特點(diǎn)，有甜、超甜、甜糯等口味之分，籽粒顏色有黑、紫、黃、白之別。隨著人們生活水平的提高、飲食結(jié)構(gòu)的變化及對健康的關(guān)注度越來越高等，市場上對鮮食玉米的需求量及消費(fèi)量也越來越高，新品種諸如京科糯2000、京科糯928的育成也深受人們的喜愛，推廣面積逐年增加[1]。很多生產(chǎn)廠家對鮮食玉米進(jìn)行包裝、加工，冠以“綠色食品”“健康食品”銷售，需求量逐年增加。為了促進(jìn)鮮食玉米的品種更新，增強(qiáng)鮮食玉米的抗性及產(chǎn)量，筆者開展了不同優(yōu)良自交系雜交組合選育性狀比較試驗(yàn)，分別觀察生育期及倒伏情況，初步判斷雜交組合的生長適應(yīng)性，找出不同組合間的差異，既可為鮮食玉米多點(diǎn)重復(fù)性栽培、雜交提供參考，又可以為持續(xù)研究鮮食玉米的種植、篩選乃至區(qū)試、審定提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院新品種培育基地進(jìn)行。參試材料父本來自北京市農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查篩選出的農(nóng)家品種自交系，共5份，分別為火棒子、黃果春、大紅棒子、96白、A16-13，對應(yīng)編號分別為hbz、hgc、dhbz、96b；母本為北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院鮮食玉米自交系11份，對應(yīng)編號分別為24-13-2、24-14-2、24-14-4、24-23-3、24-23-3、24-14-3、71-1、78-2、90-2、9-2、ZA。 雜交選擇后獲得 15 份組合，分別為 24-13-2×hbz、24-14-2×hbz、24-14-4×hgc、24-23-3×hbz、24-23-3×hgc、24-14-3×hgc、71-1×dhbz、78-2×hgc、90-2×hbz、9-2×hbz、ZA×96b、ZA×A16-13、ZA×dbbz、ZA×hgc、ZA×hbz。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地位于北京市房山區(qū)長陽鎮(zhèn)，海拔53 m，年均降水量540 mm，年均氣溫11.6℃，無霜期207 d。2021年4月29日播種，按照父本∶母本=1∶2的比例確定種植行比，小區(qū)行長15 m，行距60 cm，株距25 cm，人工穴播，每穴2～4粒，定苗2株。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與方法

按照生長時(shí)期分別調(diào)查玉米的抽雄期（全區(qū)有50%的雄穗頂端露出頂葉期）、吐絲期（全區(qū)有50%的雌穗花絲吐出苞葉期）、乳熟期（由基部至最上邊的第一個長果穗節(jié)部為準(zhǔn)，連續(xù)調(diào)查10株，求平均值）和成熟期（全區(qū)有90%以上的植株果穗苞葉變黃，籽粒乳線消失、變硬，表現(xiàn)出品種典型性狀的日期）。抽雄吐絲后選取小區(qū)中間連續(xù)、有代表性的玉米10株，分別調(diào)查記載花粉量（散粉時(shí)搖動雄穗調(diào)查，分為多、中、少、無）、花絲顏色（吐絲后，新鮮花絲長出約5 cm時(shí)調(diào)查，分為白、綠、棕黃、淺紅、紅、深紅色）。成熟期前調(diào)查倒伏情況，計(jì)算倒伏率，計(jì)算公式為倒伏率（%）=倒伏株數(shù)/小區(qū)總株數(shù)×100。成熟期記錄單株穗數(shù)（即每株結(jié)穗的個數(shù)，連續(xù)調(diào)查30株玉米，求平均值）及軸色（分為白、紅）等性狀，求其平均數(shù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同自交系組配雜交組合生育時(shí)期比較

玉米生育時(shí)期可分為播種期、拔節(jié)期、抽雄期、開花期、抽絲期、乳熟期和完熟期。從表1可以看出，15個自交系雜交組合的生育時(shí)期不同。抽雄至乳熟天數(shù)為 17～20 d 的有 24-23-3×hbz、24-23-3×hgc、71-1×dhbz、ZA×hgc、24-13-2×hbz、24-14-3×hgc 和ZA×96b，21～25 d 的有 24-14-2×hbz、24-14-4×hgc、78-2×hgc、90-2×hbz 和 9-2×hbz，26～30 d 的有 ZA×A16-13、ZA×hbz和 ZA×dbbz。 抽雄至完熟天數(shù)最少的是 37 d， 分別為 24-13-2×hbz、9-2×hbz 和 ZA×96b；最多的 44 d，分別為 24-23-3×hbz、24-14-3×hgc、90-2×hbz。

按照乳熟期和完熟期的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷，播種至乳熟期天數(shù)最少的是 24-23-3×hbz和 71-1×dhbz，均為 78 d；最多的是 ZA×A16-13 和 ZA×dbbz，為 93 d；85 d 的有 5 個，分別是 24-23-3×hgc、78-2×hgc、90-2×hbz、9-2×hbz和 ZA×hgc；81 d 的有 24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 24-14-3×hgc。從播種期至完熟期來看，24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 9-2×hbz為 98 d，71-1×dhbz為101 d，剩下的11個雜交組合全部為105 d。

2.2 不同自交系組配雜交組合花粉量及花絲顏色比較

從表 1 可以看出，24-13-2×hbz、24-14-2×hbz、ZA×dbbz和 ZA×hbz的花粉量多，24-14-4×hgc、71-1×dhbz、78-2×hgc、ZA×A16-13 花粉量少， 其余 7 個雜交組合的花粉量居中。

15個雜交組合的花絲顏色呈現(xiàn)出不同的顏色，偏綠色的有5個，以ZA系列作為母本的居多；淺紅的5個，以24系列作為母本的占據(jù)了2個；紅色的有4個，以24系列作為母本的居多；深紅色的1個，以24系列作為母本。

2.3 不同自交系組配雜交組合倒伏率比較

從15個雜交組合的倒伏率來看，倒伏的雜交組合占全部組合的近50%，為7個。倒伏率為20%～30%的2個；倒伏率為30%～40%的1個；倒伏率為40%～50%的3個；倒伏率為50%以上的1個（表1）。

表1 不同雜交組合生育時(shí)期、花粉量、花絲顏色及倒伏率

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)研究與北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院新品種選育的大背景高度契合，經(jīng)過多年的實(shí)踐與努力，選出了多個優(yōu)良自交系，其中以24系列、ZA系列為代表，自交系普遍具有生育期中或短、植株矮壯、穗大、產(chǎn)量高、品質(zhì)高、多抗等顯著特點(diǎn)。近2年，北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院參與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種質(zhì)資源普查相關(guān)工作，就鮮食玉米的調(diào)查工作，力爭在北京郊區(qū)尋找年限長、長勢好、抗病、口感好、當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶多年種植的農(nóng)家種，作為優(yōu)良種質(zhì)資源登記在冊并最終入選國家種質(zhì)資源庫。經(jīng)過學(xué)院團(tuán)隊(duì)成員的不懈努力與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的大力配合，選出數(shù)量眾多的農(nóng)家種，且這些農(nóng)家種都符合入庫初選的標(biāo)準(zhǔn)。為了將這些農(nóng)家種的優(yōu)良遺傳基因保留下來，又從中進(jìn)行自交系的選育，并有針對性地對這些性狀基因進(jìn)行標(biāo)記，在此基礎(chǔ)上，將農(nóng)家種選育出的自交系和學(xué)院自有自交系進(jìn)行雜交，篩選優(yōu)良雜交組合。

從組配的雜交組合的生育期、花粉量、倒伏情況可以看出一些組合之間的差異。從播種開始計(jì)算，到各個生育時(shí)期的天數(shù)因品種不同而不同。所有雜交組合的播種至抽雄期集中在60～68 d，61 d的有5個；播種期至乳熟期的天數(shù)跨度較大，從78 d到93 d，跨越了15 d；播種期至完熟期又近乎趨于一致，105 d的組合占73.3%，100 d以內(nèi)的組合有3個（分別是24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 9-2×hbz）。

玉米乳熟期是玉米籽粒形成的關(guān)鍵時(shí)期，一般在授粉后16～36 d，在這段時(shí)期內(nèi)，玉米籽粒內(nèi)容物均呈乳白色糊狀，因而稱為乳熟期。玉米進(jìn)入乳熟期后，營養(yǎng)生長全部停止，全部營養(yǎng)都向籽粒輸送。乳熟期至完熟期很關(guān)鍵，管理好，玉米籽粒飽滿、產(chǎn)出率高；管理不善，籽粒干癟、病蟲害重、葉片干枯等。邢燕菊等[2]研究發(fā)現(xiàn)，玉米進(jìn)入乳熟期后，籽粒具有光澤，皮薄、色澤鮮明，無病害侵襲，無損傷，外苞葉完整色澤鮮綠。在乳熟期采收，某些品種的營養(yǎng)品質(zhì)諸如蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、淀粉等會顯著提升。劉素愛等[3]研究發(fā)現(xiàn)，鮮食玉米在乳熟期適時(shí)收獲，可以提高品質(zhì)，其口感鮮嫩可口?？梢钥闯?，所有雜交組配品種的乳熟期集中在7月16—31日，這段時(shí)期正好趕上北京“七上八下”的雨季，雨水會影響植株的長勢，也會影響籽粒灌漿。

趙德華[4]研究發(fā)現(xiàn)，為了提升鮮食玉米籽粒的營養(yǎng)成分、保證口感、滿足人們的喜好，在抽絲后20～22 d采收最為適宜。本研究發(fā)現(xiàn)，所有雜交組合抽絲至乳熟的天數(shù)在17～29 d之間，在21 d左右的有6個組合， 分別是 24-13-2×hbz、24-14-3×hgc、ZA×96b、24-14-2×hbz、24-14-4×hgc 和 78-2×hgc。

玉米的完熟期一般標(biāo)志著其在生理上真正的成熟，這一時(shí)期玉米的含水量適中，早于此時(shí)期，玉米收獲后可能存在晾曬不足、腐爛霉變的危險(xiǎn)；晚于此時(shí)期，植株存在倒伏的風(fēng)險(xiǎn)。因此，玉米的完熟期是判斷玉米成熟的關(guān)鍵時(shí)期，可以作為采收的判定依據(jù)。宿高紅等[5]認(rèn)為，抓住鮮食玉米的適宜采收期，不僅有利于提升鮮食玉米的品質(zhì)，還可以與市場消費(fèi)相吻合，提高銷售價(jià)格，促進(jìn)銷售。本研究表明，11個雜交組合的完熟期在8月13日，其他組合在8月6日及8月9日。

鮮食玉米在散粉期間，可以通過觀察花粉量的多少來初步判斷植株生長是否健壯、花期是否一致、是否遭受病蟲害侵染以及授粉后的結(jié)實(shí)情況。另外，花粉量大也可以直觀反映出玉米的授粉概率增大。玉中[6]研究發(fā)現(xiàn)，微量元素的施用可以增大花粉管長度，提高授粉率。本研究發(fā)現(xiàn)，24-13-2×hbz、4-14-2×hbz、ZA×dbbz、ZA×hbz等 4 個組合的花粉量多，其他組合花粉量中等甚至較少。

玉米的倒伏與根系發(fā)育不強(qiáng)、莖稈脆弱、遇到大風(fēng)或者土壤疏松等原因有關(guān)[7]。因此，在防治倒伏方面應(yīng)該選擇抗倒伏品種、合理安排種植密度、合理營造玉米生長空間、適時(shí)加強(qiáng)田間管理等。本研究發(fā)現(xiàn)，倒伏比較嚴(yán)重的是24-23-3×hbz組合（倒伏率58.82%），其次是 71-1×dhbz、24-23-3×hgc、9-2×hbz等 3 個組合， 再次是 24-14-3×hgc、24-14-2×hbz、90-2×hbz等3個組合，其余8個組合無倒伏。

在選擇優(yōu)良組合時(shí)，應(yīng)考慮多方面因素，除了品種自身外，還應(yīng)從當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、種植條件以及田間管理等方面加以綜合分析，來評判組合品種的適應(yīng)性。2021年7月中旬以來，北京雨水較往年顯著增多，對于玉米的栽培較為不利，尤其供試品種的授粉時(shí)期正趕上北京的汛期，對花粉量、授粉率及倒伏率都會有影響。 綜合來看，24-13-2×hbz、ZA×hbz及ZA×dbbz等3個組合的倒伏率為0，花粉量較多，生育期在105 d左右，鮮食采收期（乳熟期）在90 d左右，綜合表現(xiàn)較好。綜合來看，1年試驗(yàn)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性不能完全說明品種的優(yōu)劣，需要多年重復(fù)試驗(yàn)來檢驗(yàn)。今后應(yīng)在本研究基礎(chǔ)上繼續(xù)對鮮食玉米的組合進(jìn)行篩選，從干物質(zhì)、產(chǎn)量、植株生長性狀、抗病性等方面入手，加快自交系及雜交組合的淘汰與優(yōu)選，為鮮食玉米的新品種選育提供參考。