甜蜜糯玉米的发现及应用

2022-06-29赫忠友

农业技术与装备 2022年4期

赫晋，赫忠友

（海南绿川种苗有限公司，海南海口 571100）

甜蜜糯玉米是鲜食玉米家族中的又一个新成员，2015年在整理糯玉米自交系的一个果穗上，发现了9 粒既不像糯玉米也不像普通玉米又不像甜玉米的籽粒，籽粒半透明玉状的基因突变粒，经5年的研究认为这是一种甜糯玉米新资源，这种玉米在乳熟期时含糖量达18%以上，和超甜玉米的含糖量差不多，乳熟后期籽粒变糯，成熟后的籽粒比较饱满，干籽粒也甜，和爽甜糯籽粒的外观很相象。这种从糯玉米中发现的基因突变粒，由于籽粒中的淀粉是支链淀粉，乳熟期籽粒中含糖量18%以上，定名它为甜蜜糯玉米，就是含有糯质淀粉的一种甜玉米，也可以说是含有糖的糯玉米，而这种玉米中糖的味道非常像蜂蜜的味道，故定名为甜蜜糯，基因代码tmn。这种甜度高、糯性好、甜糯一体的玉米新资源，是界于糯玉米和甜玉米之间的一种鲜食玉米，甜蜜糯玉米是双隐性基因玉米，也可以称之为双隐性基因甜糯玉米。这种玉米在乳熟期做鲜食玉米食用口感非常好，它不同于普甜、超甜、加强甜、脆甜和糯玉米，而具有一种甜蜜味糯爽的感觉，甜度高，籽粒中内溶物较多，皮渣感不明显，老熟后淀粉多一些，但有糯性，更有一种独特的风味。也正因为乳熟后期也很好吃，所以这种玉米的适采期较长。这种玉米不仅好吃还比较好种，由于这种玉米籽粒较饱满，成熟的种子淀粉含量高，易出苗、易保苗，不像其他甜玉米制种保苗难，生产田保苗也难。为了使这种新发现的玉米新种质尽快用于生产，在发现玉米新种质资源的基础上对甜蜜糯玉米遗传进行了深入的研究，并研究出一套甜蜜糯玉米的育种方法。

1 甜蜜糯玉米的表现型和基因型

甜蜜糯玉米在植株上和其他玉米一样没有任何区别，唯一的区别就是籽粒上的区别，它的籽粒不同于普通的玉米，也不同于糯玉米，更不同于瘪粒的甜玉米，而是籽粒比较饱满的甜糯玉米。乳熟期含糖量高，这时是甜玉米，蜡熟后期含糖量下降，籽粒中的糖大部分转为淀粉，玉米籽粒由甜粒变成半硬粒，这时是较硬粒的糯玉米。甜蜜糯玉米可称之为甜糯一体，它在乳熟后期籽粒变糯，所以即甜又糯，应是鲜食玉米的狡狡者。甜蜜糯玉米的籽粒表现型和基因型，见表1。

表1 甜蜜糯玉米的籽粒表现型和基因型Tab.1 The grain phenotypes and genotypes of sweet waxy maize

甜蜜糯和其他玉米在表现型上具有直观的区别，但甜蜜糯和爽甜糯玉米在表现型上直观不易区别，最典型标记性状就是这2 种玉米种子都是半透明玉质，区别的方法就是通过和爽甜糯玉米测交才能区别。具体方法是用标准的爽甜糯玉米和甜蜜糯玉米测交，当代玉米种子是糯质的，那么这份种子就是甜蜜糯玉米，否则就不是。

甜蜜糯玉米和其他玉米相互杂交后，在F1 和F2 代时会产生分离，见表2。

表2 F1和F2代产生地分离Tab.2 The separation of generation F1 and F2

利用甜蜜糯玉米和其他玉米杂交的分离现象，可以将其他玉米的优良性状导入甜蜜糯玉米中来，可以选育出理想的甜蜜糯杂交玉米品种。配制出甜蜜糯玉米杂交种用于生产。

2 甜蜜糯玉米自交系的选育方法

在玉米大家族中所有的玉米品种都是可以相互杂交组配的，根据不同的籽粒分离规律，经杂交、自交、定向选育，最后选育出配合力高，多种优点具为一身的自交系，再用自交系组配成单交种、三交种、双交种，最终配制出强优甜蜜糯玉玉米杂交种。

2.1 通过和普通玉米杂交，培育甜蜜糯玉米自交系的方法

我国普通玉米的育种工作突飞猛进，资源丰富，已培育出适宜各地气候的优良玉米，普通玉米也是世界栽培面积最大的粮食作物。发现的甜蜜糯玉米是在一个糯玉米自交系的一个单穗上发现的基因突变粒，遗传背景单一，产量低，抗性差，只是品质好，又是新一类型的甜（糯）玉米，为了获得抗性好，产量高，品质优，配合力高的甜蜜糯玉米杂交品种，通过和普通玉米杂交转育是最好的育种方法，可将普通玉米身上的优良性状，导入到甜蜜糯玉米中来。选育甜蜜糯玉米杂交品种第一个步骤就是选育自交系。具体的方法是：选择抗病好，株型紧凑、中秆、抗倒、大穗大粒、轴细、不同粒色的普通玉米杂交系、品种、综合种、单交种、双交种、三交种等若干个普通（硬粒）玉米材料和甜蜜糯玉米新资源成对杂交，每组合只做一对，杂交当代全果穗为硬粒，S1代自交，玉米籽粒产生9 硬∶3 糯∶4 甜的分离，用直观法从中选出糯粒，种植糯粒自交，果穗上有3∶1 的分离，选取半透玉质籽粒，这个就是甜蜜糯。再自交6～7代，甜蜜糯自交系就选育完成了。

2.2 通过与糯玉米杂交培育甜蜜糯玉米自交系的方法

我国是糯玉米的发源地，优良的糯玉米资源非常丰富，用糯玉米杂交转育，是选育优良甜蜜糯玉米自交系最直接的方法。选择理想的糯玉米自交系，单交种、品种，综合种、双交种、三交种等糯玉米材料若干个和甜蜜糯玉米成对杂交，每组合只做一对，杂交当代全果穗为糯粒，S1代自交，玉米籽粒产生3 糯∶1 甜的分离，从分离的果穗上挑取半透玉质籽粒，这个籽粒就是甜蜜糯，再按着穗行选、单株选、单穗选的方法进行7代自交，选育出理想的甜蜜糯玉米自交系。

2.3 通过与超甜、加强甜、普甜、脆甜玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

在甜玉米家族中，由于人们多年的培育，生产上用的甜玉米几乎都是性状好、品质优的资源，与甜玉米杂交转育更易选育出性状好、品质优的甜蜜糯自交系。根据育种的目标选取超甜、加强甜、普甜、脆甜玉米等不同类型的甜玉米和甜蜜糯玉米进行杂交，杂交当代玉米果穗上的籽粒全是硬粒（普通玉米），S1 代自交穗粒产生9 硬∶3 糯：4 甜的分离，从果穗上用直观法从中选出糯粒，种植糯粒后再自交，有33%的果穗上会有3∶1的分离，选取半透明玉质的籽粒，这个籽粒就是甜蜜糯。再自交6～7代，甜蜜糯自交系就选育完成了。

2.4 通过与具有双隐性基因的糯超甜玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

具有双隐性基因的甜玉米是近些年选育出的新一类的鲜食甜玉米，这类甜玉米主要是用来和糯玉米杂交，配制加甜糯玉米，在生产上基本不单独使用。但它可以用来转育甜蜜糯玉米自交系，具体的方法是先根据育种目标的需要，选取若干个上述甜玉米材料和甜蜜糯玉米杂交，当代果穗上的玉米籽粒全是糯粒，S1自交果穗上产生9糯∶7甜的分离，用9份糯玉米粒再播种自交，在分离的果穗上选取甜蜜糯玉米再自交，这就是甜蜜糯玉米纯系。也可以从分离的7 份甜玉米中直接挑选出甜蜜糯玉米籽粒再自交，直接选育出甜蜜糯玉米自交。这两种方法都要经过8代自交才能育成甜蜜糯玉米自交系。在选育过程中再按着穗行选、单株选、单穗选的方法进行7代自交，选育出理想的甜蜜糯玉米自交系。

2.5 通过与具有双隐性基因的糯加强甜玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

糯加强甜玉米也是具有双隐性基因的甜玉米，是近些年选育出的新一类的鲜食甜玉米，这类甜玉米也主要是用来和糯玉米杂交，配制加甜糯玉米，在生产上一般不单独使用。但它可以用来转育甜蜜糯玉米自交系，具体的方法同2.4。

2.6 通过与具有双隐性基因的糯普甜玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

糯普甜玉米也是具有双隐性基因的一种甜玉米，这类甜玉米主要是用来和糯玉米杂交，配制加甜糯玉米，可以用来转育甜蜜糯玉米自交系，具体的方法同2.4。

2.7 通过与具有双隐性基因的糯脆甜玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

糯脆甜玉米也是具有双隐性基因的甜玉米，这类甜玉米主要是用来和糯玉米杂交，配制加甜糯玉米，在生产上基本不单独使用。但它可以用来转育甜蜜糯玉米自交系，具体的方法同2.4。

2.8 通过与具有双隐性基因的糖糯玉米杂交选育甜蜜糯玉米自交系的方法

糖糯玉米也是具有双隐性基因的甜玉米，这类甜玉米主要是用来和糯玉米杂交，配制加甜糯玉米，在生产上基本不单独使用。但它可以用来转育甜蜜糯玉米自交系，具体的方法同2.4。

2.9 通过回交转育的方法选育甜蜜糯玉米自交系的方法

当前配合力好的糯玉米自交系很多，已配出的优良品种成百上千。可以用回交转育的方法将甜蜜糯玉米的基因导入这些优良的玉米自交系中，快速的配育出甜蜜糯玉米自交系，这样可以将已推广应用的玉米品种转育成甜蜜糯玉米，不需要进行大量测配，这种方法更直接、更容易。具体的方法是：选择好优良品种的双亲或配合力好的自交系和甜蜜糯玉米资源杂交，种植这些配好的组合，用选择好优良品种的双亲或配合力好的自交系做父本，进行第一次回交BC1 代。种植BC1 代，在用选择好优良的品种的双亲或配合力好的自交系做父本，进行第二次回交BC2 代。这样连续进行六代回交，BC6 后再自交一代，甜蜜糯玉米自交系就选育成了。根据育种目标的需要进行测配。

3 甜蜜糯玉米杂交种的配制方法

应用上述甜蜜糯玉米自交系可以配制多种类型甜蜜糯玉米杂交种，也可以和其他具有糯质淀粉的甜玉米进行异型杂交，配制各种不同类型的甜糯鲜食玉米。

3.1 甜蜜糯玉米自交系×甜蜜糯玉米自交系

这种组配的玉米当代种子是甜蜜糯玉米种，种植后果穗籽粒乳熟初期是甜玉米，后期是糯玉米，可以根据需要进行采收。不管何时采收都是风味独特，甜糯一体，蜜甜香糯的优质鲜食玉米。当前糯超甜、糯加强甜、糯普甜、糯脆甜玉米杂交种由于种子干瘪，又是双隐基因，生活力差，很难用于生产。但甜蜜糯种子不干瘪、淀粉含量高、出芽好，所以可以和爽甜糯一样不用和其他玉米杂交，可以单独使用。