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优质蛋白玉米的研究进展及综合开发利用

李晓亮 王常芸 王荣 董超 张建明 王芹

山东省烟台市农业科学研究所

 

1.      特点及研究进展 

优质蛋白玉米(QPM)也叫高赖氨酸玉米,即玉米籽粒中赖氨酸含量在0.40%以上,较普通玉米高一倍左右的玉米类型,目前所指的高赖氨酸玉米一般是指由opague-2(简称o2)基因控制的优质类型,该基因纯合时,籽粒表现为不透明的软胚乳且蛋白质中谷蛋白(富含赖氨酸)增加,醇溶蛋白(缺乏赖氨酸)降低,故人们把这种玉米称为高赖氨酸玉米或QPM。1964年美国普渡大学的麦茨(E.T.Mertz)等首先发现了带有o2基因的玉米。

我国在70年代初引进o2种质,其研究先后列入国家“六五”、“七五”、“八五”玉米攻关项目,在育种进展上经历了3个阶段,第一阶段:“六五”期间育种产量相当于普通玉米的92%~95%,赖氨酸含量在0.40%以上,胚乳全部为软质型,在此阶段,中国农业科学院作物研究所首先在全国育成了第一个通过审定的优质蛋白玉米品种“中单206”,其产量较对照“中单2号”低3.06%,赖氨酸含量达0.47%;第二阶段:“七五”期间育种产量达到了普通玉米水平,赖氨酸含量在0.35%以上,胚乳为半硬质,在此阶段,山东省农业科学院玉米研究所成功地选育了我国第一个通过审定的半硬质胚乳的品种“鲁玉13号”,两年区试产量平均比对照高5.4%,赖氨酸含量达0.40%;第三阶段:“八五”期间,育种产量超过了普通品种,赖氨酸含量在0.40%左右,胚乳基本达到硬质或半硬质化。特别是近几年,我国的优质蛋白玉米育种取得重大突破,育成了几个产量潜力为13500kg/hm2且赖氨酸含量比普通玉米高80%~100%的新组合,使我国在这一领域的研究处于世界先进水平。目前我国育成的优质蛋白玉米品种在生产上推广面积较大的还有农大107(赖氨酸含量0.42%,北京农业大学选育)、长单58(0.42%,长春市农业科学院选育)、新玉6号(0.35%,新疆农业科学院粮食作物研究所选育)、中单3850(0.44%,中国农业科学院作物研究所选育)。我国育种途径主要有3种:一是用两个o2自交系组配成单交种;二是用回交转育法将o2基因导入普通玉米;三是用o2自交系与普通玉米自交系组配成单交种。

2.      综合利用

2.1       食用 

优质蛋白玉米提高了玉米作为粮食的营养价值,它对于改善以玉米为主食地区的营养状况,防止营养缺乏症有着重要的意义。研究证明:对儿童来说,优质蛋白玉米的营养价值与脱脂奶相当,对成人来说,每人每天提供优质蛋白玉米粉300g,就可维持人体氮的代谢平衡,而普通玉米则需600g。

2.2饲用 

试验证明,用优质蛋白玉米养猪,日增重较普通玉米提高50%~110%,每增长1kg猪肉,可节省饲料1.3~2.1kg;用优质蛋白玉米喂鸡,产蛋率较普通玉米提高20%~30%。

 

转自:《杂粮作物》