玉米品種(系)子粒品質性狀的分析比較

摘要：為今后推廣高產優質的玉米新品種及玉米新品種的種植生產提供參考依據，以“國家科技支撐計劃”的３７個展示玉米品種（系）和生產上主要推廣的玉米品種為材料，分析玉米淀粉、蛋白質、賴氨酸、脂肪4種營養品質性狀，同時結合產量的表現，與主推的玉米品種進行比較。結果表明，參加展示的３７個玉米品種（系）中淀粉含量較高的中試４３３９其產量、脂肪含量均較對照有所提高，蛋白質、賴氨酸含量較對照表現最好的是ＹＤ２２６，脂肪含量較對照表現最好的是ＮＤ６８５，產量表現最好的ＮＤ６９２。

關鍵詞：玉米；展示品種（系）；品質分析

中圖分類號：Ｓ５１３．０３３ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）14－3257-05

Comparison of Seed Quality of Hybrid Maize Varieties

ＷＡＮＧ ＦＵ－ｊｕａｎ１，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ２，ＬＩ Ｓｈｕ－ｍｅｉ１

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ，Ｘｉｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｘｉｎyａｎｇ ４６４０００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｓｅｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ３７ ｍａｉｚｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｐｌａｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ （ｍａｉｎ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ） ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ３７ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ（lines）， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｓｔａｒｃｈ， ｃｒｕｄｅ ｆａｔ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ４３３９ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇｒｏｕｐ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｌｙｓｉｎｅ ｏｆ ＹＤ２２６， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｒｕｄｅ ｆａｔ ｏｆ ＮＤ６８５， ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ＮＤ６９２ ｗａｓ ｔｈｅ highest among all varieties． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｅｖｉｄｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｍａｉｚｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｉｚｅ； displayed varieties（lines）； ｑｕａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ

玉米種植面積、總產在我國糧食生產中的地位十分突出。以玉米生產為基礎的產業格局基本建成，玉米既是高產糧食作物，又是重要的多元經濟作物，玉米在糧食作物中產業鏈最長，增值效益最高。玉米的產量、質量關系到飼料工業、食品工業、化工工業及能源產業。近年來玉米消費量持續增加，發展玉米生產，提高單產、增加總產，對于社會經濟發展具有重要的基礎支撐作用，對于實現我國由農業大國走向農業強國，實現農業增產增效、農民增收等均具有重要的戰略意義。

隨著玉米生產水平的提高和玉米加工業的發展，玉米品質問題越來越受到人們的關注，而且國內外玉米育種研究者都將優質作為一項重要的育種目標。我國是一個農業大國，但目前還不是農業強國，要想把我國的農副產品打入國際市場，就必須提高產品的產量和質量。目前，生產上推廣的玉米品種不僅產量要高，而且品質要好。高產不優質的玉米經濟效益不高，農民不會歡迎。因此，品質育種將是我國玉米育種繼高產育種之后面臨的新問題［１］。加入世貿組織以后，提高玉米品種品質，降低生產成本，開拓國內外市場是促進我國玉米產業化發展的一個重要對策。國外特別是發達國家在玉米品種優質專用化方面發展較早，并已形成產業化經營，如美國的“伊利諾斯”高蛋白質飼用玉米、“奧帕克”高油工業用玉米、高賴氨酸工業用玉米、食用甜玉米、蔬菜玉米等已在生產上實現商業化種植。實踐證明，為能生產高質量、高效益的配合飼料，為玉米工業提供大量的優質原料及為人們補充營養豐富的食用玉米，必須大力發展特殊用途的“三高”玉米。因此，如何在繼續提高普通玉米產量的同時，進行品質育種，提高其子粒品質，滿足多樣化、優質化的市場需求，將是２１世紀玉米育種工作者面臨的新課題。

我國專用玉米的育種和遺傳研究起步較晚，種質資源基礎薄弱，食用、飼用和加工共用同一類品種，缺乏高產優質抗逆性強的專用品種，加上食用玉米、飼用玉米和加工專用玉米混種、混收、混貯，直接影響商品玉米的質量。在當前農村產業結構的調整中，應加大開發力度，倡導發展優質專用玉米。以專用化、多樣化的市場需求為導向，以提高玉米競爭力和農民收入為目的，以提高玉米品質和降低生產成本為核心，優化品種結構，提高玉米轉化能力，實現專用玉米區域化布局、專用品種種植、規模化生產、產業化經營，加快建成具有國內外市場競爭力的專用玉米產業帶。為此，試驗以“國家科技支撐計劃”的３７個展示玉米品種（系）為材料，利用近紅外光譜分析技術測定各展示玉米品種子粒的淀粉、蛋白質、賴氨酸、脂肪等含量，以期篩選一批高產優質玉米，為實現專用玉米區域化布局、加快建成具有國內外市場競爭力的專用玉米產業帶提供參考。

１材料與方法

１．１試驗材料

供試材料為“國家科技支撐計劃”的３７個展示玉米品種（系）丹玉４０２、太試５號、ＮＤ６８５等。其中產量對照為浚單１８，蛋白質對照為蛋白含量較高的豫單２００２（１１．１８％），賴氨酸對照為高賴氨酸的豫單１０１（０．３５2 5％），脂肪對照為高脂肪的鄭單９５８（４．２２％），淀粉對照為目前生產上淀粉含量較高的豫玉３４（７５．０７％）。

１．２試驗設計

２００８年夏播于河南鄭州，田間試驗按完全隨機區組設計，２次重復，２行區，行長４.00 ｍ，行距０．６０ ｍ，株距０．２３ ｍ，種植密度６０ ０００株/ｈｍ２。成熟后收獲每小區果穗進行室內考種、計產和品質測定。收獲后自然風干，混合作為一個待測樣品。利用近紅外光譜品質分析儀（Ｂｒｕｋｅｒ公司，Ｍａｔｒｉｘ－Ｉ型）進行子粒淀粉、蛋白質、脂肪、賴氨酸等含量測定。

２結果與分析

２．１目前主推普通玉米品種（系）品質現狀

庫麗霞等［２］以河南省生產上主要推廣的１５個玉米品種（系）為材料，采用近紅外光譜技術，分析了在８個不同生態環境下蛋白質、淀粉、脂肪和賴氨酸４種組分含量。結果表明，在１５個品種中，ＨＥ－１、ＨＥ－２、豫單２００１和豫單２００２蛋白質含量高于１１.00％，賴氨酸含量高于０．３５％，可作為高蛋白質、高賴氨酸優質飼用專用玉米；鄭單９５８、浚單２０、洛玉１號和鄭單１８淀粉含量在７２.00％以上，可作為高淀粉工業加工專用玉米；ＨＥ－１、ＨＥ－２的脂肪含量在７．５0％以上，可將它們作為高油工業加工和優質飼用專用玉米。參試的１５個品種（系）中，ＨＥ－１、ＨＥ－２屬高油玉米；剩余的１３個普通玉米品種（系）中，鄭單９５８的脂肪含量較高，并且是目前推廣面積最大的品種。

２．２展示玉米品種（系）間品質性狀差異

對３７個展示玉米品種（系）4個主要品質性狀進行方差分析結果表明，４個主要品質性狀品種（系）間除脂肪含量達到顯著差異外，其余３個品質性狀在３７個展示玉米品種（系）間均達到極顯著差異，說明展示玉米品種（系）確實存在遺傳差異，淀粉、蛋白質、脂肪、賴氨酸含量在不同玉米品種（系）間存在著本質的差異。

２．３展示玉米品種（系）的品質性狀及產量的平均表現

由表１可以看出，不同玉米品種（系）間淀粉含量、蛋白質含量、賴氨酸含量、脂肪含量及產量存在明顯差異。就淀粉含量而言，其變化范圍為６９．１９％~７６．１６％，總體平均值為７３．２５％。淀粉含量高于對照豫玉３４的玉米品種（系）有兩個，即中試４３３９（７６．１６％）、大豐２６（７５．１０％）。就蛋白質含量而言，其變化范圍為７．９７％~１２．７６％，總體平均值為９．９３％，其中較對照豫單２００２蛋白質含量高的玉米品種（系）為ＹＤ２２６。就賴氨酸含量而言，其變化范圍為０．３17 9％~０．４38 5％，總體平均值為０．３47 3％，其中較對照豫單１０１賴氨酸含量高的玉米品種（系）有ＹＤ２２６、太試６號、丹玉２０１、ＺＢ－１９８、ＮＤ６８５、遼單５２６、ＮＤ６９２、丹玉８６、豫單８１１。就脂肪含量而言，其變化范圍為５．６８％~６．９３％，總體平均值為６．１０％，其中較對照鄭單９５８脂肪含量高的玉米品種（系）中前兩位的為ＮＤ６８５（６．９３％）、丹玉８６（６．７６％），提高幅度分別為６４．2２％、６０．19％，其余均有不同程度的提高，其中幅度最小的兩個玉米品種（系）分別是ＺＢ－１３８、新玉３４，提高幅度也均達到３４．６０％。就產量而言，其變化范圍為6 052.20～16 320.75 ｋｇ／hm2，總體平均值為11 213.55 ｋｇ／hm2，其中較對照浚單１８產量提高幅度最大的玉米品種（系）是ＮＤ６９２，產量為16 320.75 ｋｇ／hm2，增產幅度為５６．８６％，與對照比較有顯著提高；其次為大豐２６、中試４３３９，增產幅度分別為３７．４３％、３６．５３％。

２．３．１展示玉米品種（系）淀粉含量分析將３７個展示的玉米品種（系）的淀粉含量高于對照豫玉３４的玉米品種（系）列入表２。由表２可以看出，淀粉含量高于對照豫玉３４的玉米品種（系）有兩個，即中試４３３９、大豐２６，淀粉含量分別為７６．１6％、７５．１０％，分別較對照高１．４５％、０．０4％。經ＬＳＤ法檢驗結果表明，中試４３３９的淀粉含量顯著高于豫玉３４，大豐２６的淀粉含量雖然高于豫玉３４但差異沒有達到顯著水平。就產量而言，中試４３３９的產量為14 205.75 ｋｇ／hm2，比對照浚單１８高3 800.85 ｋｇ／hm2，增產幅度為３６．５３％；大豐２６的產量為14 299.05 ｋｇ／hm2，比對照浚單１８高3 894.15 ｋｇ／hm2，增產幅度為３７．４３％。由此可見，中試４３３９可以在生產上作為高產高淀粉的高產優質玉米加以推廣利用。

２．３．２展示玉米品種（系）蛋白質含量分析將３７個展示的玉米品種（系）的蛋白質含量高于豫單２００２的玉米品種（系）列入表３。由表３可以看出，高于對照豫單２００２蛋白質含量的玉米品種（系）有ＹＤ２２６，其蛋白質含量為１２．７6％，較對照高１４．１3％，與對照相比有較大提高。經ＬＳＤ法檢驗結果表明，ＹＤ２２６蛋白質含量極顯著高于對照豫單２００２。就產量而言，ＹＤ２２６的產量為9 065.10 ｋｇ／hm2，比浚單１８下降1 339.80 ｋｇ/hm2，減產幅度為１２．８８％。雖然ＹＤ２２６蛋白質含量較高但其產量有明顯下降。由此可見，在選擇高蛋白質的玉米時應該綜合考慮各方面因素，確保推廣中能夠滿足生產需要。

２．３．３展示玉米品種（系）賴氨酸含量分析將３７個展示的玉米品種（系）的賴氨酸含量高于豫單１０１的玉米品種（系）列入表４。由表４可以看出，較對照豫單１０１賴氨酸含量高的玉米品種（系）有ＹＤ２２６、太試６號、丹玉２０１、ＺＢ－１９８、ＮＤ６８５、遼單５２６、ＮＤ６９２、丹玉８６、豫單８１１，賴氨酸含量分別為

０．４３８ ５％、０．３６９ ８％、０．３６４ ３％、０．３６０ ９％、０．３５９ ９％、０．３５９ ４％、０．３５８ １％、０．３５４ ５％、０．３５３ ６％。經過ＬＳＤ法比較結果顯示，ＹＤ２２６、太試６號、丹玉２０１號、ＺＢ－１９８、ＮＤ６８５、遼單５２６均較對照差異達到極顯著水平。ＮＤ６９２、丹玉８６、豫單８１１賴氨酸含量雖高于對照但未達到顯著水平。就產量而言，太試６號、ＺＢ－１９８、ＮＤ６８５、遼單５２６、ＮＤ６９２、丹玉８６、豫單８１１，比對照浚單１８高，其中ＮＤ６９２和太試６號較對照增產較高，增產幅度分別為５６．８６％、２４．７７％。由此可知，ＮＤ６９２和太試６號在賴氨酸含量和產量方面都較對照有很大提高，在生產上可作為高產優質玉米推廣利用。

２．３．４展示玉米品種（系）脂肪含量分析３７個展示的玉米品種（系）的脂肪含量均高于鄭單９５８，將前兩位和后兩位玉米品種（系）列入表５。由表５可以看出，ＮＤ６８５、丹玉８６、ＺＢ－１３８、新玉３４脂肪含量分別為６．９３％、６．７６％、５．６８％、５．６８％，提高幅度分別為６４．2２％、６０．19％、３４．６0％、３４．60％。ＬＳＤ法比較結果顯示， ＮＤ６８５、丹玉８６、ＺＢ－１３８、新玉３４的脂肪含量與對照比較差異均達到極顯著水平。就產量而言，ＮＤ６８５、丹玉８６、ＺＢ－１３８、新玉３４的產量均比對照浚單１８的產量高。由此可見，ＮＤ６８５、丹玉８６號、ＺＢ－１３８、新玉３４在生產上可作為高產優質的玉米加以推廣利用。

３結論與討論

１）參加展示的３７個玉米品種（系）中淀粉含量較高的是中試４３３９，其產量、脂肪含量均較對照有所提高，在推廣中應該作為高淀粉玉米加以利用。太試６號、ＺＢ－１９８、ＮＤ６８５、遼單５２６、ＮＤ６９２、丹玉８６、豫單８１１在賴氨酸含量和產量方面都表現較好。ＮＤ６８５、丹玉８６、ＺＢ－１３８、新玉３４在脂肪和產量方面都較對照有所提高。而較對照的蛋白質含量表現好的ＹＤ２２６產量卻有所下降，可見子粒的蛋白質含量與產量性狀在某種程度上呈負相關。因此，生產上應綜合考慮品種的性狀以適應我國飼料、工業對高賴氨酸玉米的需要。ＮＤ６８５的產量、賴氨酸含量和脂肪含量較對照表現較好，在高油玉米較少的情況下，可以在推廣應用中著重發揮其高油的特點。產量表現最好的ＮＤ６９２其脂肪、賴氨酸含量較對照有所提高，可以將其作為高產且賴氨酸、脂肪含量較高的玉米加以推廣利用。

２）玉米子粒品質性狀的形成同時受到基因型、環境以及二者互作的共同影響。姚大年等［3］研究認為，在多數品質性狀上基因型變異大于環境變異，但環境變異在一些品質性狀上的作用較大。有研究表明駐馬店、鄭州和洛陽適宜高蛋白質、高賴氨酸優質飼用專用玉米品種的種植；商丘、安陽和周口適宜高淀粉工業加工專用玉米品種的種植；商丘、新鄉和鄭州適宜高油專用玉米品種的種植［２］。所以可以將試驗中蛋白質、賴氨酸含量較對照表現最好的ＹＤ２２６在駐馬店、鄭州和洛陽地區試種；將淀粉含量較對照表現最好的中試４３３９在商丘、安陽和周口推廣試種；將脂肪含量較對照表現最好的ＮＤ６８５在商丘、新鄉和鄭州推廣試種。在當前農村產業結構的調整中，實現專用玉米區域化布局，加快建成具有國內外市場競爭力的專用玉米產業帶。

３）由于優質蛋白質玉米乳熟期子粒脫水慢，成熟時果穗子粒含水量略高于普通玉米［４］，因此參加展示的３７個玉米品種（系）中蛋白質含量較高的幾個玉米品種（系）最好在玉米成熟時雨水少、光照足的地區推廣應用，同時應注意及時收獲和晾曬，以防種子霉爛或感病，從而影響子粒品質，降低經濟價值。另外，一方面，我國玉米總產量的７８％用作畜禽飼料，但不能滿足國內飼料的需求，成為畜牧業發展的主要障礙因素；另一方面，許多農民沒有足夠的資金去購買價格昂貴的配合飼料。因此，高產高蛋白質玉米品種在貧困山區或畜牧業發達地區推廣應用以代替純飼料或價格昂貴的配合飼料，是解決畜牧業對高產優質玉米需求的一條有效途徑。

４）玉米油色澤淡黃透明，氣味芳香，富含多種營養物質，易被人體吸收利用，可有效緩解某些疾病，長期食用也可起到很好的預防作用，是一種優質食用油。由于我國高油玉米育種起步較晚，育成的高油玉米品種不能滿足當前玉米生產的需求，所以參加展示的３７個玉米品種（系）中脂肪含量和產量較高的ＮＤ６８５、丹玉８６、ＺＢ－１３８、新玉３４可作為高產高脂肪玉米品種（系）在生產上加以推廣利用，以滿足現代人的需求。根據有關研究的高油玉米的三利用模式中的花粉直感效應［５］，以上幾個高產優質品種（系）在生產上可有選擇地混合或相間種植，以此進一步提高玉米的脂肪含量。

５）高淀粉玉米主要以加工淀粉為主，淀粉是玉米碳水化合物的主要成分，也是淀粉工業的主要原料。玉米淀粉不僅自身的用途廣，而且還可以進一步加工轉化成高直鏈淀粉、工業酒精、食用酒精、味精、甘油等５００多種產品，廣泛應用于食品、醫藥等行業。尤其是近年來因石油、煤等能源減少而將玉米淀粉生產燃料作為清潔燃料的現象日益增多，種植高產高淀粉的玉米品種將成為一種不可逆的趨勢。參加展示的３７個玉米品種（系）中在淀粉含量和產量方面均表現突出的中試４３３９在生產上推廣應用可以有效解決對高淀粉玉米的需求。

參考文獻：

［１］ 張欣，張喜華，江丹，等．我國玉米品質育種研究進展［Ｊ］.雜糧作物，２０００，２０（５）：１３－１７．

［２］ 庫麗霞，吳連成，劉新香，等．環境對玉米雜交種品質性狀的影響研究［Ｊ］． 玉米科學，２００６，１４（６）：２３－２７．

［３］ 姚大年，李保云，梁榮奇，等． 基因型和環境對小麥品種淀粉性狀及面條品質的影響［Ｊ］.中國農業大學學報，２０００，５（１）：６３－６８．

［４］ 郭慶法，王慶成，汪黎明．中國玉米栽培學［Ｍ］．上海：上海科學技術出版社，２００４．

［５］ 姜海鷹，張寶石，邢吉敏，等． 高油玉米雜交種品質及其花粉直感效應的穩定性分析［Ｊ］． 作物學報，２００７，３３（１２）：２０４７－２０５２．