糯玉米支链淀粉含量与主要性状的灰色关联度分析

税红霞, 何 丹, 王秀全, 张 华, 蒋晓芳,卢庭启, 庞启华, 卿春燕, 马 鹏

(绵阳市农业科学研究院， 四川 绵阳 621023)

支链淀粉含量是评价糯玉米品质的重要指标之一。糯玉米的支链淀粉在食品、饲料、工业加工等方面使用十分广泛。糯玉米支链淀粉不易发生老化，其分子的开式结构使其易于水合，生产出的产品膨胀率高，在加工生产焙烤类小食品时比直链淀粉产品有更良好的效果[1]。与普通玉米相比，糯玉米的支链淀粉消化率高，用作饲料的转化率也高；糯玉米淀粉作为增稠剂、乳化剂、粘着剂、悬浮剂用于香肠、罐头、凉菜速冻食品等；也广泛用于造纸工业、纺织工业和粘着剂工业[2]。糯玉米胚乳淀粉几乎全由支链淀粉组成，其食用消化率、黏滞性和膨胀力高，适口性好，这些优良特性赋予糯玉米宝贵的价值和广泛的用途[3]。

灰色关联度分析作为灰色系统理论的一个分支，是对一个发展变化态势的定量描述和比较，有方法简便、所需样本小、信息量大等优点[4-5]。本研究采用灰色关联度分析法，找出影响糯玉米支链淀粉含量的主要因素，为糯玉米育种科研及生产等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以2018年南方(西南)鲜食糯玉米组区域试验的12个组合(YN 515、苏科糯1601、斯达糯44、桂糯528、粤鲜糯6号、真糯101、万糯188、荣玉糯2号、荣玉糯100、晶白甜糯、YN 715、渝糯7号)为材料。

1.2 试验方法

采用随机区组设计，小区面积24 m2，6行区。

1.3 计算方法

按照灰色系统理论，将12个糯玉米新品种的支链淀粉含量和11个性状视为一个系统，支链淀粉含量作为参考数列X0，其余11个性状为比较数列，分别记作：生育期(X1)、株高(X2)、穗位高(X3)、穗长(X4)、穗粗(X5)、穗行数(X6)、鲜百粒重(X7)、鲜出籽率(X8)、皮渣率(X9)、粗淀粉(X10)、鲜穗产量(X11)。

1.3.1数据标准化

将数据进行标准化(无量纲化)处理：

(1)

1.3.2估算参考数列和比较数列的绝对差值

参考数列和比较数列的绝对差值为:

(2)

Δi(k)为第k个品种的参考数列与第i个性状第k个品种差的绝对值，即参考数列与比较序列的差序列。

1.3.3计算各性状与产量的灰色关联系数

灰色关联系数:

ξi(k)=(Δmin+ρΔmax)/(Δi(k)+ρΔmax)

(3)

Δmin为绝对差值Δi(k)的最小值，Δmax为绝对差值Δi(k)的最大值。ρ为分辨系数，0<ρ<1，一般取ρ=0.5。

1.3.4计算各性状与产量的灰色关联度

灰色关联度γi=1/ξi(k)

(4)

2 结果与分析

2.1 参试品种主要性状表现

由表1可知，糯玉米品种出苗至采收期变幅为82～87 d，天数最长的是荣玉糯100，最短的是斯达糯44；株高变幅为196.51～253.57 cm，最高的是荣玉糯100，最低的是苏科糯1601；穗位变幅为81.32～115.43 cm，最高的是荣玉糯100，最低的是粤鲜糯6号；穗长变幅为18.4～22.2 cm，最长的是荣玉糯100，最短的是粤鲜糯6号；穗粗变幅为4.4～5.4 cm，最粗的是万糯188，最细的是斯达糯44；穗行数变幅为13.2～17.9行，最多的是荣玉糯2号，最少的是苏科糯1601；鲜百粒重变幅为31.6～42.2 g，最高的是晶白甜糯，最低的是真糯101；鲜出籽率变幅为62.3%～73.2%，最高的是粤鲜糯6号，最低的是YN 515；皮渣率变幅为10.26%～13.44%，最高的是晶白甜糯，最低的是渝糯7号；粗淀粉变幅为47.12%～65.74%，最高的是苏科糯1601，最低的是真糯101；鲜穗产量变幅在740.04～991.30 kg/667 m2之间，比对照渝糯7号增产的品种有7个，减产品种有4个，产量排在第1位的品种是YN 515，斯达糯44在该组中排最后1位。所有品种支链淀粉含量均达标，达到97%以上，含量最高的是苏科糯1601。

表1 参试品种主要性状表现

2.2 支链淀粉含量与主要性状的绝对差值

按公式(1)将表1数据进行无量纲化处理。依据公式(2)估算出参考数列(平均产量)与比较数列(12个主要农艺性状)的绝对差值，得出最小差值Δmin=0.000 1,最大差值Δmax=4.437 9。

表2 数据标准化

表3 支链淀粉含量与主要性状的绝对差值

表4 支链淀粉含量与主要性状的关联系数

2.3 糯玉米支链淀粉含量与主要性状的关联系数

根据公式(3)求出支链淀粉含量与主要性状的关联系数。可以看出，同一个糯玉米品种在不同性状之间的关联系数是不同的，而同一性状在不同组合之间的关联系数也不相同。

2.4 糯玉米支链淀粉含量与主要性状的关联度

糯玉米支链淀粉含量与主要性状的关联度排序为：出苗至采收>皮渣率>鲜穗产量>株高>粗淀粉>穗长>穗位>鲜出籽率>穗粗>穗行数>鲜百粒重。与支链淀粉含量关联度最大的性状为出苗至采收(r=0.795 9)；其次是皮渣率(r=0.719 6)，再次是鲜穗产量(r=0.716 4)，与支链淀粉含量关联度最小的性状是鲜百粒重(r=0.508 8)。出苗至采收天数与支链淀粉含量关系最近，可能对支链淀粉含量的影响最大；鲜百粒重与支链淀粉含量的关系最远，可能对其影响相对最小。

表5 糯玉米支链淀粉含量与主要性状的关联度和排序

3 讨 论

本研究采用灰色关联度法，对12个糯玉米品种的11个主要性状与支链淀粉含量进行分析，得出关联度排序：出苗至采收>皮渣率>鲜穗产量>株高>粗淀粉>穗长>穗位>鲜出籽率>穗粗>穗行数>鲜百粒重，出苗至采收、皮渣率、鲜穗产量，这三个性状对糯玉米支链淀粉含量的影响大。因此，在选育糯玉米品种时，可以考虑在这三个性状中重点进行选择。

对糯玉米品种支链淀粉含量与主要性状的分析鲜见报道。不同学者对糯玉米性状有不同的分析，孙志东等[6]对糯玉米游离氨基酸与品质性状进行相关分析发现，在提高游离氨基酸含量的同时支链淀粉含量也显著提高。李俊宏等[7]研究了氮密互作对糯玉米淀粉含量和食味品质的影响，发现糯玉米淀粉含量与氮的施用量呈极显著正相关，试验范围内，施氮量越大淀粉含量越高；密度与淀粉含量相关性不显著。