优质鲜食玉米种质资源的筛选与利用

赵琳，骆乐谈，袁德明

(1.杭州市农业科学研究院，浙江 杭州 310024；2.杭州市临安区农林技术推广中心，浙江 杭州 311300)

玉米不仅仅是人类赖以生存的粮食作物，而且逐渐成为一种重要的生物能源[1]。鲜食玉米是指具有特殊风味和品质的幼嫩玉米。市场上主要以甜玉米、糯玉米为主。鲜食玉米的营养价值较高，其中甜玉米鲜穗的含糖量约为12%～30%，成熟期鲜食玉米籽粒微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、B的含量依次为94.53、18.99、4.10、97.16、2.38 mg·kg-1，人体必需氨基酸的含量也较高[2]。甜玉米香甜可口，味道鲜美，含有丰富的蛋白质、VC、VE、VB1、VB2、糖以及粗脂肪和水分，营养价值高于普通的玉米[3]。鲜食糯玉米的籽粒黏软清香、皮薄无渣、内容物多，干物质含量达33%～58%，并含有大量的VC、VE、VB1、VB2、肌醇、胆碱、烟碱和矿质元素[4]。同时糯玉米中蛋白质含量较高，赖氨酸含量远高于普通玉米[5]。由于人们对生产中鲜食玉米质量提出了更高的要求，大力推广鲜食玉米及配套栽培技术具有广阔的市场前景。但目前鲜食玉米品种退化、种子来源混杂、发芽率低等问题依然严重[6]。

玉米种质是育种家进行育种研究的基础，玉米育种的突破性进展，无不与新型玉米种质的出现有关。玉米产量的不断提高、各个农艺性状的改善和抗性的增强都归功于玉米种质的不断创新与利用，因此，种质资源的引进、改良、创新与利用，对拓展玉米种质基础，提高玉米杂种优势具有重要意义[7]。为发掘和利用更优质的种质，本试验从上海市、南京市、温州市、南平市等地引进鲜食玉米品种，进行品种比较及初步的适应性筛选，综合性状优良的品种可作为优良种质资源，用于后续育种。

1 材料与方法

1.1 供试材料

甜玉米材料共6份：沪甜12、南甜玉164、金玉甜5号、金甜顺666、泰甜金银粟和粤甜16(CK1)；糯玉米材料共7份：荆彩甜糯18、苏科糯1902、玉糯916、金辉118、连甜糯922、长征104和苏玉糯5号(CK2)。

1.2 处理设计及田间管理

2020年试验在杭州市西湖区本院之江试验基地进行。试验设计采用随机区组排列，设3次重复，畦带沟宽 1.2 m，种双行，株距25.0 cm，小区面积24.0 m2，四周设保护行。试验地地势平坦、肥力均匀，播种前大田施入有机肥翻耕，每 667 m2定植 3 000株。4月10日在大棚内育苗，4月25日施基肥(商品有机肥)2 000 kg，4月27日移植，5月2日施苗肥(尿素)5 kg，6月10日结合中耕除草，施拔节肥(尿素)15 kg，注意蚜虫、灰飞虱、玉米螟防治。7月6日至7月10日开始采收鲜玉米棒。

1.3 测定项目

玉米出苗后记录苗期叶色，成熟后调查株高、穗位高、株形、叶片数和雄穗分枝数。收获时调查生育期、穗数、空秆率、倒伏率、抗病性等，选取10穗，测定其穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、秃尖、单穗鲜重和净穗重等指标。

2 结果与分析

2.1 植株性状

所有甜玉米品种中，苗期叶色多为绿色，金玉甜5号为深绿色，粤甜16为淡绿色；沪甜12的生育期比对照品种粤甜16多2 d，株形紧凑，泰甜金银粟的生育期比对照品种粤甜16少2 d，株形平展；金玉甜5号的叶片数最少，为15.0片，南甜玉164的叶片数最多，为18.4片；对照品种粤甜16的雄穗分枝数最少，为12个，金甜顺666和南甜玉164的雄穗分枝数最多，为20个；所有品种中，金玉甜5号的双穗率最高，为2.9%，而倒伏率最高的品种是沪甜12，为79.4%。所有糯玉米品种中，苗期叶色多为绿色，连甜糯922和长征104为淡绿色；玉糯916和长征104的生育期比对照品种苏玉糯5号多2 d，金辉118的生育期比对照品种苏玉糯5号少3 d；金辉118的叶片数最少，为15.6片，对照品种苏玉糯5号的叶片数最多，为18.0片；荆彩甜糯18和金辉118的雄穗分枝数最少，为14个，连甜糯922的雄穗分枝数最多，为20个；所有品种的空秆率和双穗率为0，而倒伏率中仅荆彩甜糯18为8.8%，其余品种均为0(表1)。

表1 甜玉米和糯玉米品种植株性状比较

2.2 株高、穗位高

图1所示，沪甜12株高最高，为277.2 cm，比对照粤甜16高6.6 cm，金玉甜5号株高最低，为224.4 cm，比对照粤甜16低46.2 cm；对照品种粤甜16的穗位最高，为139.6 cm，金玉甜5号的穗位最低，为93.0 cm，比对照低46.6 cm；所有品种中金玉甜5号的穗位/株高比值最低，为0.41，其次为泰甜金银粟，穗位/株高比是0.42，穗位/株高比最高的为对照品种粤甜16，比值为0.52。不同糯玉米品种之间株高存在明显差异，对照品种苏玉糯5号株高最高，为255.6 cm，其次是荆彩甜糯18，为246.8 cm，最低的是连甜糯922，为206.8 cm，比对照低23.6%；对照品种苏玉糯5号的穗位最高，为145.0 cm，最低的是金辉118，穗位高为92.8 cm，且该品种的穗位/株高比最低，为0.40，对照品种苏玉糯5号的穗位/株高比为0.57，所有引进品种均低于对照苏玉糯5号。

图1 不同甜玉米和糯玉米品种株高、穗位高比较

2.3 经济性状

表2表明，品种间苞叶长短有差异，沪甜12苞叶长，泰甜金银粟苞叶短，其他品种苞叶均为中等；泰甜金银粟的穗长最长，为20.7 cm，其次为金甜顺666，穗长是19.3 cm，对照品种粤甜16的穗长为18.2 cm，仅沪甜12的穗长低于对照，其他品种均高于对照；所有品种穗粗在4.9～5.4 cm；轴粗在3.1～3.5 cm；穗粗/轴粗在1.47～1.59，比值最高的沪甜12为1.59，比值最低的泰甜金银粟为1.47；穗行数最小的是南甜玉164和金田顺666，为15.6行，比对照少2.8行，沪甜12和泰甜金银粟的穗行数高于对照品种，其余均低于对照；所有品种的行粒数均低于对照品种；金玉甜5号的秃尖最长，为2.9 cm，对照品种粤甜16的秃尖最短，为0.4 cm；穗形有长筒形和长锥形，仅沪甜12为短筒形；金甜顺666的净穗重最高，为277.0 g，高于对照9.9%，所有品种的净穗重均高于对照品种。所有糯玉米品种中，金辉118、连甜糯922和对照品种苏玉糯5号的苞叶短，其他品种的苞叶中等；玉糯916的穗长最长，为20.6 cm，其次是金辉118，为20.3 cm，苏科糯1902和连甜糯922的穗长最短，为16.9 cm；所有品种穗粗在4.4～5.0 cm；轴粗在2.7～3.5 cm；穗粗/轴粗在1.31～1.79，比值最高的苏科糯1902为1.79，比值最低的荆彩甜糯18为1.31；穗行数最小的是荆彩甜糯18，为12.0行，比对照少2.0行，穗行数最大的是长征104，为20.4行，比对照多6.4行；苏科糯1902行粒数最多，为36.6粒，玉糯916的行粒数最少，为31.8粒；仅苏科糯1902穗形为短锥形，其他品种有长锥形和长筒形；玉糯916的净穗重最高，其次是金辉118，所有品种中对照品种苏玉糯5号的净穗重最低。

2.4 株形及抗性

表3表明，金甜顺666高感大斑病，对照品种粤甜16中抗大斑病，其他品种高抗大斑病；所有品种均高抗小斑病；金玉甜5号的矮花叶病发病率最高，为5.9%，其次为沪甜12，发病率为2.9%；金甜顺666高感纹枯病，泰甜金银粟中抗纹枯病，其他品种高抗纹枯病；所有品种中仅对照品种粤甜16感玉米螟，其他品种都高抗玉米螟。糯玉米品种中连甜糯922高感大斑病，苏科糯1902和对照品种苏玉糯5号中抗大斑病，其他品种均高抗大斑病；金辉118中抗小斑病，其他品种均高抗小斑病；玉糯916的矮花叶病发病率最高，为8.8%，其次为长征104，发病率为2.9%，其他品种均不发病；荆彩甜糯18、苏科糯1902和玉糯916中抗纹枯病，其他品种高抗纹枯病；金辉118和长征104中抗玉米螟，其他品种高抗玉米螟。

表3 不同甜玉米和糯玉米品种株形及抗性比较

2.5 产量

表4所示，所有参试甜玉米品种中仅沪甜12的产量低于对照品种粤甜16，其余品种均高于对照。产量最高的品种金甜顺666比对照增产15.0%，南甜玉164比对照增产11.5%，所有品种与对照相比，差异均未达到极显著。所有糯玉米品种中，金辉118的产量最高，比对照增产24.4%，其次为玉糯916和苏科糯1902，比对照分别增产15.3%和0.7%，连甜糯922、长征104和荆彩甜糯18产量均低于对照。所有品种中仅金辉118与对照相比，差异达极显著水平，其余品种差异均未达到极显著。

表4 不同甜玉米和糯玉米品种产量比较

2.6 品质

表5所示，所有甜玉米品种的感官品质和色泽相同，在气味、风味、甜性、柔嫩性和皮薄厚指标上存在差异。沪甜12的气味和风味最好；泰甜金银粟的甜性最高；柔嫩性上沪甜12、金甜顺666和泰甜金银粟为9分，其他品种为8分；泰甜金银粟的皮最厚，其次是金玉甜5号；总评分最高的是沪甜12、南甜玉164和金甜顺666。所有糯玉米品种中对照品种苏玉糯5号的感官品质最高，其次为连甜糯922；在气味、风味指标上苏科糯1902、金辉118和连甜糯922分值最高；色泽上金辉118最差，其次为连甜糯922和长征104；苏科糯1902和连甜糯922甜性最好；不同品种间柔嫩性差异不大；苏科糯1902、连甜糯922和苏玉糯5号的皮薄，其他品种皮相对较厚；连甜糯922的总评分最高，金辉118和长征104的总评分最低，但两者气味和风味最好。

表5 不同甜玉米和糯玉米品种品质评价

3 小结与讨论

3.1 种质资源筛选

本试验结果表明，引进的13个鲜食玉米品种在杭州地区种植后差异明显，不仅仅是甜玉米和糯玉米组间存在差异，单是甜玉米或糯玉米的组内也存在着明显差异。甜玉米组中沪甜12品质佳，但其倒伏率高，产量低；南甜玉164品质佳、产量高且果穗性状优良，建议推广利用；金玉甜5号产量和品质一般，无明显优点；金甜顺666产量高、品质佳，但倒伏率高、抗病性差，以后试验可再次进行观察比较；泰甜金银粟产量较高，品质相对较佳，适宜作为种质材料利用及后续示范推广。糯玉米组中荆彩甜糯18产量低，倒伏率高；苏科糯1902抗性一般，产量与对照相比无显著差异，但品质佳，可在后续配组中加以利用；玉糯916产量高，品质中上等，抗矮花叶病能力相对差，可作后续观察比较；金辉118产量高，但品质最差，对小斑病和玉米螟的抗性差；连甜糯922品质排第一位，产量相对低，感大斑病；长征104产量低，品质和抗性差。综合而言，甜玉米组综合表现优于糯玉米组。

3.2 气象条件分析

2020年试验所需种苗在大棚内育苗，4月27日移栽到室外，移苗时间较2019年晚，4月上半月平均气温14.5 ℃，较2019年的16.3 ℃有所下降，平均相对湿度为59.3%，较2019年的69.7%也有所下降；平均雨量0.83 mm，较2019年的4.04 mm也下降了3.21 mm；平均日照6.66 h，较2019年的5.64 h有所提高。下半月平均气温18.4 ℃，较2019年的20 ℃下降了1.6 ℃；相对湿度也由2019年的80.7%下降到60.9%，平均日照时间长，从2019年的2.69 h增长到2020年的6.51 h。总体而言，2020年4月的温湿度较2019年下降，因此，出苗时间相对较长，移苗延后，但日照时间变长，苗后期相对生长速度快。5月上半月平均气温23.7 ℃，最高气温和最低气温分别为29.1 ℃和20.0 ℃；相对湿度69.9%，雨量2.78 mm，平均日照时数为5.16 h。而2019年5月上半月平均气温20.6 ℃，最高气温和最低气温分别为26.0 ℃和15.8 ℃，相对湿度60.0%，雨量8.9 mm，平均日照时数为6.26 h，相比而言，2020年5月上半月温湿度高，适宜玉米快速生长。两年间5月下半月的各项指标差异不明显。日照时间短，不利于玉米生长。6月全市平均气温为26.1 ℃，较2019年偏高1.1 ℃；相对湿度为84.6%，较2019年增加6.6%；雨量为12.8 mm，较2019年增长5.21 mm，适宜玉米籽粒的初步灌浆；平均日照时数较去年短，不利于玉米后期灌浆，这可能也是导致秃尖严重的原因之一。

3.3 讨论

任君等[8]通过种子发芽和苗期干旱试验筛选玉米抗旱材料，李红飞等[9]对654份玉米自交系的耐低温特性进行了鉴定，在常温(25 ℃)和低温(10 ℃)胁迫下分别测定种子的发芽率以及低温胁迫下的发芽时间。以相对发芽率和平均发芽时间作为耐低温特性评价指标，通过聚类分析筛选到30 份强耐低温自交系和 43 份对低温胁迫强敏感自交系，为培育耐低温玉米新品种和挖掘耐低温相关基因提供种质资源。李凤艳等[10]对20个玉米优异地方品种资源主要农艺性状进行研究，运用灰色系统理论的方法，分析了资源的综合性状及各性状间的关系。研究结果表明，株高影响穗粗，穗位高影响穗长，株高和穗位均低的品种资源不会有较高的单株粒重；叶片数对品种资源的筛选、利用有一定的影响，对穗长、穗粗、单株粒重有显著影响；利用生育期较短的品种资源可能会选出单株粒重较高的自交系和杂交种。该理论可为当地玉米品种资源的引进筛选提供参考。在筛选玉米地方品种资源时，根据育种目标注重对生育性状和农艺性状的选择，以株高、叶片数、果穗长、穗粗为直接指标，并协调出籽率、千粒重、穗行数、穗位性状进行选择。同时也可设置高温、低温、干旱等逆境处理来进行筛选，为优质种质资源的开发提供参考依据。