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甜玉米选育
甜玉米（Sweet Corn）是玉米的一种胚乳突变型。在甜玉米育种中应用较为广泛的玉米胚乳突变基因有Su1、Su2、Sh1、Sh2、bt1、bt2、ae、du、wx、sc等，它们都与胚乳碳水化合物代谢有关。这些基因的隐性单基因纯合或多基因互作，都能引起胚乳中碳水化合物组成和含量的改变。甜玉米育种就是以这些基因的遗传操作为基础的。甜玉米的风味和食用品质，主要取决于乳熟期胚乳中糖分的含量、水溶性多糖 （Water Soluble Polysaccharides，WSP是高度分枝的小分子量的淀粉，分枝程度高于支链淀粉，且溶于水中，类似于动物糖原，所以，也称为植物糖原（Phytoylycogen），味带糯性），干物质含量，果皮柔嫩性。商品用甜玉米，根据乳熟期中糖分和WSP含量的多少，可分为普通甜玉米、超甜玉米、加强甜玉米三种类型。 一、甜玉米的遗传及类型特点 1.普通甜玉米（Sugar）型 是由Su1基因发生隐性突变为Su1的胚乳突变型，这个隐性纯合的突变基因可引起胚乳生理缺陷。Su1基因位于第四条染色体的8－66位点，基因纯合时，胚和胚乳的基因型为Su1Su1／Su1Su1Su1，在su1位点先后发现了有Su－am、Su－R、Su－Bn2、Su－Cr等复等位基因。具有Su1纯合体的基因型在乳熟期胚乳中含有10％～15％左右的糖分，相当于普通玉米的2～3倍，并大量的积累水溶性多糖约占胚乳的24％，因此具有一定的甜味和独特的糯性。另外，蛋白质、油分、各种维生素也较普通玉米为高，故形成了普通甜玉米甜中带粘的风味。鲜嫩果穗可直接煮食和加工各类罐头食品、速冻食品。普通甜玉米籽粒成熟脱水后，皱缩干批呈半透明状，皮薄易碎，种子发芽率在80％左右。缺点是含糖量偏低，且采收期很短，不耐贮存，通常采摘后24～48小时果皮变厚，甜度迅速下降，失去良好的品质和商品性。 2.超甜玉米（Extra Sweet）型 是由Sh基因发生隐性突变为Sh，当Sh为隐性纯合体时将引起胚乳生理缺陷。Sh2基因位于第三条染色体的L－127.2位点；Sh1基因位于第九条染色体的S－29位点。乳熟期的Sh2纯合体胚乳中糖分含量可达18％～20％，是普通玉米的8～10倍。Sh2基因可使胚乳中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG）的活性下降或完全丧失。水溶性多精含量很少，仅占5％，大部分是蔗糖。淀粉含量也有所降低，减少到18％～20％，因此，超甜玉米吃起来口味甘甜，但不粘不韧。成熟的超甜玉米籽粒脱水后，果皮皱缩凹陷干批，呈不透明状态，粒重只有普通玉米的1／3，易识别，种子发芽率在60％～70％左右。超甜玉米显著的优点是甜度高，口感鲜脆，采收期可延长7～10天，所以，做为青食和速冻食品较好。由于WSP太少，果皮较厚，内容物少，缺乏糯性，所以，不宜制作粒状和糊状罐头。 3. 加强甜玉米（Sugary enhanced）型 加强甜玉米是隐性Su1纯合基因，同一个隐性纯合的修饰基因Se互作产生的类型。Se基因对Su1基因为专一修饰，只有在Su1背景下Se基因才能发挥增强精度的作用。Se对se为不完全显性，Se对提高胚乳含糖量具有剂量效应，se se纯合型对Su1是 100％的修饰，而Se se杂合型对Su1是25％的修饰，后者也称为半加强甜玉米。Se基因与Su1基因连锁于第四条染色体上。据研究表明，se基因能大幅度提高蔗糖含量，降低葡萄糖和果糖含量，总糖量与超甜玉米相似，达20％以上。同时WSP的含量并不降低，与普通甜玉米相似，所以口感亦甜亦粘。由于采收后麦芽糖的含量逐渐增加，所以又有独特的麦芽糖风味。加强甜玉米种子的发芽率和种子大小接近于普通甜玉米，籽粒胚乳为淡黄色。加强甜玉米既可加工成各类甜玉米罐头，又可作为青嫩玉米食用或速冻加工利用。 4.甜玉米果皮柔嫩性遗传 甜玉米果皮柔嫩性是与食用品质和加工品质有着密切关系的重要性状。果皮的柔嫩性取决于果皮厚度和果皮细胞层数，Richardson（1960）、Helm （1970）认为果皮厚度可能是由几个主基因和一些修饰基因所控制，还认为对胚乳有影响的基因对果皮厚度也有影响，但对果皮细胞层数无影响。郑大浩的研究表明，Su1、Sh2、Se基因都能降低果皮厚度，以Su1、Se为最多，Su1次之，而Sh2降低最小。 二、甜玉米的育种目标 甜玉米的育种目标在农艺性状、产量因素、抗逆性等方面与普通玉米的育种目标是相同的，但甜玉米主要用做青穗食用、速冻食品或加工罐头的原料，故有如下几个方面的特殊要求： l.品质优良，特别是含糖量、WSP含量、淀粉含量、游离氨基酸含量等要达到各类甜玉米的要求。 2.果皮较薄，色泽艳丽，白色籽粒或黄色籽粒为佳。 3.食味纯正，包括甜度、粘度、香味，质地柔嫩，不回生。 4.果穗大小较为整齐，粒形及大小一致，粒偏大，行列整齐。 5.成熟期、采收期、穗位高度整齐一致。 6抗病虫性强，包括抗大、小斑病、青枯病、丝黑穗病。抗螟虫、抗蚜虫、抗金龟子。苞叶要长，严紧不露穗尖。 7.种子发芽力和幼苗长势较强。 三、甜玉米的选育 甜玉米的育种方法和普通玉米育种相类似。首先，从农家品种或现有甜玉米杂交种中自交筛选优良自交系，这些自交系可以直接利用，或回交转育到普通玉米自交系中，成为同型甜玉米自交系。然后选配甜玉米杂交种，也可以配成甜玉米综合种。在选择上要突出品质特征，外观品质要注意果形、粒形、粒色；内在品质要注意测定含糖量、WSP含量、淀粉含量（均采用蒽酮法）等指标，测定果皮的厚度（显微镜法）。根据测定结果选择自交系和甜玉米杂交种。甜玉米的选择还必须经过品尝来确定风味和加工品质。各甜玉米品种之间在采收时期虽有差异，但一般是在开花授粉后18～25天左右，所以要掌握最佳的采收期和品尝时间。甜玉米的产量一般以鲜重果穗来表示，故测产是在青果穗采收期进行的。甜玉米的病虫害较为严重，提高现有材料及杂交种的抗病虫性和抗逆性也是甜玉米育种中较为突出的问题。注意选择抗性强的自交系选配杂交种，果穗苞叶较紧，不露尖，这也是抗虫性好的果穗性状。由于甜玉米的受控基因均为隐性纯合体，所以，在测定试验圃和产比试验圃都需要与普通玉米隔离400米以上；又由于各类甜玉米的受控基因载在不同的染色体上，所以，不同类型的甜玉米之间也需要隔离。笔者曾对四种玉米的干种子和乳熟期籽粒成分进行测定，结果如下：
表1 四种玉米干籽粒营养成分比较
(由全国食品质量检测中心沈阳站测定)
表2 四种玉米乳熟期成分比较
甜玉米种子贮存要求的条件较高，干燥通风、防治种子病害、种子包衣是十分重要的。根据试验普通甜玉米和加强甜玉米还能够用隔年种子，而超甜玉米只能用当年种子，隔年种子的发芽率较低。甜玉米种子随贮存年份的延长发芽率下降的情况是：普通甜玉米1～4年（96、75、42、35）；加强甜玉米（95、72、45、31）；超甜玉米（78、56、31、15）。
摘自：曹广才、黄长玲等主编《特用玉米-品种、种植、利用》
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