鮮食玉米選育目標(biāo)研究

胡洪林，關(guān)濤，高偉政，李艷麗，張闊，王瑋

（1.黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)作物開(kāi)發(fā)研究所，黑龍江佳木斯 154007；2.國(guó)家現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè)體系佳木斯綜合試驗(yàn)站，黑龍江佳木斯 154007；3.鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧鐵嶺 112001）

鮮食玉米是指在乳熟期采摘果穗，供鮮食或保鮮加工的各類(lèi)型玉米，主要包括甜玉米和糯玉米（包括甜加糯玉米）。鮮食玉米風(fēng)味獨(dú)特，適口性好，“糧蔬果”三位一體，是理想的天然全谷物食品，除含碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、膳食纖維等一般營(yíng)養(yǎng)外，還富含葉酸、維生素C、維生素E、鋅、鐵及多酚類(lèi)生物活性物質(zhì)等。經(jīng)常食用鮮食玉米有降血壓血脂、調(diào)節(jié)腸道菌群、防便秘、保護(hù)視力等功效[1-2]。隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)、終端消費(fèi)市場(chǎng)細(xì)分，消費(fèi)者對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)更加注重，鮮食玉米市場(chǎng)需求越來(lái)越大，對(duì)鮮食玉米的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。制定滿足市場(chǎng)需求的選育目標(biāo)，進(jìn)而通過(guò)常規(guī)育種與生物技術(shù)結(jié)合選育出滿足市場(chǎng)需求的品種是鮮食玉米產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。該文結(jié)合多年選育實(shí)踐，從產(chǎn)量、品質(zhì)、耐（抗）逆性、熟期和其他易被忽略的方面進(jìn)行重點(diǎn)闡釋?zhuān)偨Y(jié)鮮食玉米選育細(xì)節(jié)和目標(biāo)，為推進(jìn)鮮食玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新、選育符合市場(chǎng)需求的雜交種提供參考。

1 產(chǎn)量

鮮食玉米產(chǎn)量根據(jù)市場(chǎng)需求可按重量或穗數(shù)出售，產(chǎn)量選育目標(biāo)需符合市場(chǎng)需求。按重量計(jì)價(jià)出售，在保證一定單穗重量前提下提高單位面積鮮穗重量，按重量計(jì)價(jià)的鮮穗中有帶苞葉出售的情況，此時(shí)苞葉和穗軸偏重的品種可能就更具產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)；按穗數(shù)計(jì)價(jià)出售，產(chǎn)量要求為提高單位面積商品穗數(shù)，耐密植、中等穗、穗勻的品種就更具產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，穗長(zhǎng)以15～20 cm 為宜。

2 品質(zhì)

鮮食玉米直接供給餐桌，品質(zhì)好是最基本的要求，其次平衡產(chǎn)量、抗性、熟期等指標(biāo)。果皮、適宜采收期持續(xù)時(shí)間和延遲加工能力等是影響鮮食玉米品質(zhì)的重要因素。

2.1 果皮

鮮食玉米果皮直接影響柔嫩性和皮渣感，從而對(duì)食味品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，是影響鮮食玉米口感的最重要因素。具有優(yōu)異食味品質(zhì)的鮮食玉米食用時(shí)無(wú)皮感、無(wú)渣、柔嫩細(xì)膩，反之品質(zhì)差的則皮渣感強(qiáng)、皮厚硬，甚至難以咀嚼。玉米果皮由來(lái)自子房壁形成的果皮和珠被發(fā)育而來(lái)的種皮結(jié)合而形成，果皮的厚度大約為30～150 μm，果皮細(xì)胞層數(shù)一般為4～30 層[3]。果皮厚度是影響口感的重要因素之一，但與果皮柔嫩性并不必然存在相關(guān)性，柔嫩性還受其他性狀影響。果皮性狀包含了果皮細(xì)胞層數(shù)、細(xì)胞排列緊密程度、細(xì)胞壁木質(zhì)化程度、纖維素含量、淀粉含量、蛋白質(zhì)含量等，這些果皮性狀就決定了果皮的食味品質(zhì)[4-5]。而果皮性狀是多基因控制的數(shù)量性狀，測(cè)定技術(shù)缺乏、測(cè)定難度大而且還會(huì)影響其他農(nóng)藝性狀，是鮮食玉米選育的難點(diǎn)。需平衡玉米果皮和其他農(nóng)藝性狀的關(guān)系，在對(duì)其他農(nóng)藝性狀不造成明顯傷害的前提下，同時(shí)考慮品種的銷(xiāo)售加工方式，選育果皮品質(zhì)適宜的品種。

果皮中淀粉、可溶性膳食纖維等成分含量不同，熟食會(huì)不同程度降低果皮的厚度及韌性，熟穗果皮測(cè)試時(shí)會(huì)放大遺傳方差，利于選擇。因此果皮品質(zhì)鑒定要在鮮食玉米的正常食用狀態(tài)下進(jìn)行，如糯玉米要測(cè)試熟穗而不是生穗。鑒于果皮生食與熟食口感存在差異及雜交種果皮有低親、中親遺傳優(yōu)勢(shì)，可將雜交種果皮柔嫩、皮渣感低而親本尤其是母本生穗果皮厚度及韌性適中作為選育目標(biāo)，這樣可以兼顧雜交種的口感和種子果皮不易損傷破裂的目標(biāo)。

2.2 適宜采收期持續(xù)時(shí)間及延遲加工能力

適宜采收期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、延遲加工能力強(qiáng)是出于鮮穗保鮮、延長(zhǎng)鮮穗采收的需要，對(duì)采收后直接鮮食或加工都有非常重要的意義，也有利于鮮穗采后的秸稈持綠，增加秸稈的飼用價(jià)值。這與普通玉米選育中要求籽粒脫水快相反，在鮮食玉米選育中應(yīng)引起注意。為達(dá)到適宜采收期長(zhǎng)的目標(biāo)，要求鮮食玉米灌漿前期（R1～R3 期）灌漿速率快。而中期（R3～R4 期）慢、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、脫水慢、可溶性糖含量適宜，這樣熟期偏早且適宜采收期長(zhǎng)，這一目標(biāo)可能很難完成，但至少要做到中期（R3～R4 期）灌漿期長(zhǎng)、脫水慢。墾粘189 就是按此目標(biāo)選育的白色糯玉米組合，結(jié)合果皮等優(yōu)良性狀，該組合適宜采收期長(zhǎng)達(dá)7 d。

鮮食玉米從采收到加工，食味品質(zhì)會(huì)隨溫度、時(shí)間增加而下降，采收后貯存溫度≥20℃、貯存時(shí)間≥18 h，品質(zhì)無(wú)明顯下降為佳，即蒸煮評(píng)分下降不超過(guò)10%，同時(shí)總分不低于80 分（滿分100 分）。墾甜糯19A 就是按此目標(biāo)選育的黃白雙色甜加糯玉米組合，該組合鮮果穗采摘后貯存在溫度15℃～18℃、濕度75%～85%條件下28 h 后蒸煮，品質(zhì)無(wú)明顯降低。

3 抗性

3.1 芽苗期耐寒性

鮮食玉米為了提早上市，需在春季促早播種。冷涼地區(qū)易發(fā)生芽苗期低溫冷害，造成種子發(fā)芽率低、絲黑穗病等土傳病害發(fā)病率高、成苗率低、苗大小不一致等情況。發(fā)芽期、苗期耐寒能力和對(duì)土傳病害的抗性是冷涼地區(qū)早播品種必備的特性，否則會(huì)造成成苗率低、苗不整齊，降低鮮食玉米產(chǎn)量、增加采收加工成本，進(jìn)而影響品質(zhì)。

3.2 乳熟期耐寒性

為延長(zhǎng)鮮食玉米上市銷(xiāo)售或者加工時(shí)間，需進(jìn)行晚播以延遲收獲時(shí)間，但低溫降低光合速率，光合產(chǎn)物積累少，籽粒建成受到抑制，連續(xù)3～7 d 日均氣溫低于10℃～14℃或者1 次輕霜，都會(huì)抑制物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)水平，也可能會(huì)誘導(dǎo)黑層提前出現(xiàn)，導(dǎo)致玉米灌漿提前終止、干物質(zhì)積累降低、果皮韌性增加，影響鮮食玉米品質(zhì)，所以乳熟期（R3～R4 期）耐低溫和耐輕霜能力是冷涼地區(qū)鮮食玉米重要的選育目標(biāo)。如墾粘181，乳熟期耐低溫能力強(qiáng)，輕霜后品質(zhì)無(wú)明顯下降。

4 糯玉米選育目標(biāo)

組配糯玉米單交種時(shí)雙親中食味品質(zhì)更好的作母本，選育出的單交種食味品質(zhì)相對(duì)更好，正交或反交也要考慮制種產(chǎn)量問(wèn)題。雙親熟期或灌漿脫水速率有差異，這樣配制的單交種后代果穗上的籽粒灌漿脫水速率會(huì)有差異，易達(dá)到糯香與甜軟的品質(zhì)目標(biāo)。如墾粘182，糯香甜軟，食味品質(zhì)好。

5 甜加糯玉米選育目標(biāo)

甜加糯玉米是糯玉米中的一種特殊類(lèi)型，同一果穗上既有甜粒又有糯粒，現(xiàn)有審定品種以糯?！锰鹆?∶1（籽粒表現(xiàn)型）居多，也是目前市場(chǎng)認(rèn)可度最高的甜加糯類(lèi)型。甜加糯玉米雙親是不同類(lèi)型基因突變體，母本、父本的選育目標(biāo)差異較大，母本選育目標(biāo)為糯質(zhì)，比父本熟期早，灌漿前期（R1～R3 期）灌漿速率快而中期（R3～R4期）慢，糯性好、香味足、籽粒中等大小、穗粒數(shù)多、硬粒、種子芽勢(shì)強(qiáng)、對(duì)常用除草劑不敏感；父本選育目標(biāo)為甜糯雙隱，比母本熟期晚，甜度高且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)異味、粒深、粒大、種子芽率好、抗性好。這樣配制的組合后代穗上糯粒灌漿速率稍快、雙隱粒灌漿速率稍慢，可兼顧糯性與甜度。如墾甜糯18A，外觀品質(zhì)好，糯性優(yōu)，甜度高，風(fēng)味佳，抗倒耐逆，商品穗率高。

6 特色鮮食玉米選育目標(biāo)

保證食味品質(zhì)的同時(shí)，突出品種的多元化特色，能提高鮮食玉米附加值，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，以鮮明特點(diǎn)吸引不同消費(fèi)群體，是滿足多元化細(xì)分市場(chǎng)需求的重要目標(biāo)。提高品種對(duì)微量元素如硒、鋅等元素的吸收積累能力，阻隔對(duì)人體有害的元素如鎘元素；引入優(yōu)質(zhì)蛋白基因、注重賴(lài)氨酸和色氨酸含量的選擇；進(jìn)行葉酸、核黃素強(qiáng)化研究，挖掘高葉酸、核黃素玉米種質(zhì)資源并選育品種；改善高花青素品種的食味品質(zhì)及抗性；不同果皮、糊粉層、胚乳顏色疊加后雜交創(chuàng)制不同花色品種；不同基因突變體聚合后（雙隱、三隱、四隱）雜交創(chuàng)制不同籽粒表現(xiàn)型品種。選育優(yōu)質(zhì)蛋白、氨基酸、類(lèi)胡蘿卜素、花青素、葉酸、核黃素、維生素E、硒、鐵、鋅等營(yíng)養(yǎng)中有多種物質(zhì)含量較高，在保證食味品質(zhì)前提下，開(kāi)發(fā)產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、花色類(lèi)型多樣的多性狀聚合營(yíng)養(yǎng)保健功能型玉米品種是鮮食玉米選育的重要目標(biāo)[6-9]。

7 加工型鮮食玉米選育目標(biāo)

中國(guó)鮮食玉米加工以速凍和高溫滅菌真空包裝為主，這兩種加工方式都要求苞葉軟、口松，利于機(jī)械或人工扒皮，但要注意不是要求苞葉薄、層數(shù)少，此類(lèi)型通常延遲加工能力差，用機(jī)械扒皮的生穗果皮厚度及韌性應(yīng)適中，過(guò)于柔嫩的果穗破損率高還會(huì)降低作業(yè)效率。

7.1 速凍加工

速凍加工雖能較大程度地保持新鮮玉米原有的色澤、質(zhì)地、口感及其獨(dú)特的香味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但隨著消費(fèi)者對(duì)食味品質(zhì)要求的提升，品種選育目標(biāo)也要相應(yīng)提高，即要求加工后原有品質(zhì)保持能力好，無(wú)凍味，加工后耐貯性好。如墾粘189，速凍加工包裝后在-18℃下貯存，1 年內(nèi)品質(zhì)與鮮穗無(wú)差異，2 年內(nèi)品質(zhì)也較好。

7.2 高溫滅菌

高溫滅菌真空包裝雖降低了倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸成本，但由于加工工藝及倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)挠绊?，使其相?duì)于速凍加工不易保持原有品質(zhì)，這就對(duì)品種選育目標(biāo)有更高要求，即要求加工后原有品質(zhì)保持能力強(qiáng)，加工后耐貯性強(qiáng)，尤其注重減輕非酶褐變等引起的色澤、風(fēng)味氣味、甜度變劣。穗細(xì)長(zhǎng)、穗軸軟或中空更易滅菌，可縮短滅菌時(shí)間，容易保持玉米原有品質(zhì)，但穗軸軟或中空可能會(huì)犧牲部分延遲加工能力及產(chǎn)量。由于淀粉糊化特性的影響，有些品種高溫滅菌后會(huì)暫時(shí)出現(xiàn)胚乳過(guò)軟、口感不好的現(xiàn)象，但其抗老化、耐貯存，存放后隨著淀粉老化口感會(huì)在1～2 個(gè)月后恢復(fù)正常。淀粉糊化時(shí)有較高的糊化溫度、峰值粘度、崩解值、回復(fù)值，細(xì)長(zhǎng)穗、穗軸中空的性狀更利于滅菌時(shí)保持原有品質(zhì)及加工后更耐貯。滅菌時(shí)的高溫高壓對(duì)果穗的軟化作用更強(qiáng)，所以品種選育對(duì)果皮及柔嫩度可適當(dāng)降低要求。

8 小結(jié)

品種選育要有突出優(yōu)點(diǎn)，柔嫩度、香味、糯性、甜度、外觀、適宜采收期持續(xù)時(shí)間、產(chǎn)量、延遲加工能力、加工后原有品質(zhì)保持和耐貯性。品種至少具備上述優(yōu)點(diǎn)中的3 個(gè)（食味品質(zhì)必須有突出優(yōu)點(diǎn)）且無(wú)明顯短板，才能做到產(chǎn)品有賣(mài)點(diǎn)，品種有市場(chǎng)。選育目標(biāo)要平衡產(chǎn)量、品質(zhì)、耐（抗）逆性和熟期，根據(jù)用途、種植區(qū)域選育和種植品種，結(jié)合適當(dāng)?shù)脑耘喙芾怼⒉墒占庸べA存工序，品種的潛力才能較好地發(fā)揮出來(lái)。需遵循效率優(yōu)先的原則設(shè)計(jì)精巧的實(shí)施路線，挖掘優(yōu)異的種質(zhì)資源，采用常規(guī)育種與生物技術(shù)高效融合的方法，結(jié)合選系低中高世代材料、雜交種的品質(zhì)分析品嘗，這是持續(xù)選育特色自交系和具有突破性、適合產(chǎn)業(yè)需求的雜交種的有效途徑。