玉米—大刍草杂种F1籽粒品质杂种优势分析

王丽娟

摘 要：通过玉米自交系48-2与7个不同大刍草远缘杂交获得杂种F1，利用近红外光谱分析技术测定其籽粒品质指标含量。结果表明：杂种F1油分、蛋白质及淀粉指标均显著或极显著高于对照48-2。其中油分含量以栽培玉米×尼加拉瓜玉米最高，为6.60%；蛋白质含量以栽培玉米×小颖玉米最高，为13.0%；淀粉含量以栽培玉米×四倍体多年生玉米最高，为75.31%。杂种F1油分、蛋白质含量具有较强的对照优势，淀粉含量对照优势相对较弱。说明导入大刍草基因可以提高玉米油分及蛋白质含量，从而改良玉米品质。

关键词：玉米品质；近红外光谱分析技术；对照优势

玉米是世界三大粮食作物之一，不仅是高产粮食作物，也是营养丰富的饲料作物和良好的工业原料作物。玉米籽粒是优质的饲料，一般2～3公斤籽粒可转换1公斤肉产品。玉米籽粒营养品质的蛋白质、油分含量及淀粉含量等是人类和动物营养和维持生命活动不可缺少的物质。随着人民生活水平的提高，对于玉米的品质要求也在不断的提高，因此提高玉米品质势在必行。目前，获得优质玉米的方法有很多，例如杂交育种、倍性育种、回交育种、诱变育种、远缘杂交育种等。随着育种进程提高，种间杂交已经不能满足人们育种目标，要使育种工作有所突破，必须打破种间界限，通过远缘杂交，充分利用野生资源所蕴藏的独特的特征、特性，扩大基因重组和染色体间相互关系的变化范围，创造出更加丰富的变异类型。大刍草是玉米亲缘关系最近的物种，在玉米远缘杂交中起着重要作用。

1 玉米品质的评价

营养品质是玉米价值的重要体现，评定玉米营养品质的方法有多种，使用比较多是单营养指标评定法和综合指标评价法。单营养指标包括粗蛋白含量、油分、淀粉等。

1.1 油分

玉米油分含量的高低取决于各类脂肪酸的相对比例，而各类脂肪的含量同样受遗传的控制。据调查，不同玉米白交系油酸的含量的变异是14%～64%；而亚油酸的变异为19%～71%。

1.2 粗蛋白

玉米籽粒中所有含氮物质统称为粗蛋白，包括真蛋白质与非蛋白含氮物，其中各种必需氨基酸是决定玉米营养品质的重要基础。蛋白质是生命过程的重要物质，因此玉米籽粒中蛋白质的供应对生物维持生命和进行生产具有重要的作用。

1.3 淀粉

淀粉是玉米碳水化合物的主要成分，是淀粉工业的主要原料。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉不仅是制作胶片的不可缺少的材料，而且被广泛运用于食品工业，它的另一个潜在的用途是作为制造可降解塑料的原料。支链淀粉适宜作为纺织业和造纸工业的原料之一，并广泛的运用于食品工业，像布丁等的增稠剂。

2 试验设计与方法

2.1 试验材料

试验材料包括栽培玉米亚种中的玉米自交系48-2，以及玉米近缘种——大刍草：二倍体多年生玉米，四倍体多年生玉米，繁茂玉米，尼加拉瓜玉米，墨西哥玉米，小颖玉米和韦韦特南戈玉米。

2.2 试验方法

2.2.1 杂种F1制备 4月中旬开始，每7天播一批玉米自交系48-2，共分6期播于实验田，田间精细管理。开花前，分别对父母本进行套袋，开花后于早上9：00～10：00取大刍草花粉对吐丝2～3天的玉米授粉，每个材料授粉20穗以上。

2.2.2 营养品质测定 采用近红外光谱分析仪测定玉米籽粒营养品质指标含量，测定指标为粗蛋白含量、油分含量和淀粉含量。

3 结果与分析

3.1 油分含量分析

由表2可知，材料之间油分含量差异显著。其中48-2×TZ04油分含量最高，为6.60%，高于其余材料。

3.2 蛋白质含量分析

蛋白质含量是玉米重要的品质指标。其中48-2×TZ05蛋白质含量最高，为13.00%，显著高于其余各材料。

3.3 淀粉含量分析

淀粉含量是决定籽粒能量供给能力的高低。各材料的淀粉含量差异显著。其中以48-2×9475的淀粉含量最高，为75.31%，高于其余材料。

由表3可知，油分含量对照优势最为突出的是48-2×TZ04，其对照优势为33.87%。蛋白质含量对照优势最高是48-2×TZ05为20.70%。淀粉含量对照优势以48-2×9475最高。

4 结论

利用近红外光谱分析技术对玉米自交系48-2与7个不同大刍草远缘杂交获得杂种F1的籽粒品质指标含量进行测定。杂种F1油分、蛋白质及淀粉指标均显著或极显著高于对照48-2。杂种F1油分、蛋白质含量具有较强的对照优势，淀粉含量对照优势相对较弱。说明导入大刍草基因可以提高玉米油分及蛋白质含量，从而改良玉米品质。