普通玉米新組合的品質多樣性分析

樓肖成，呂學高，朱正梅，趙軍華

（浙江省東陽玉米研究所,東陽浙江 322100）

普通玉米新組合的品質多樣性分析

樓肖成，呂學高，朱正梅，趙軍華

（浙江省東陽玉米研究所,東陽浙江 322100）

用F 0 SS公司新一代I nf r aX a c t T M近紅外反射品質分析儀,對160份普通玉米新組合籽粒品質成分進行測定。結果表明,蛋白質、油分和總氨基酸平均含量分別為10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%,變異幅度分別為8.767 3%～12.130 0%,2.954 1%～4.661 1%和8.043 5%～11.730 5%,變異系數分別為6.65%,8.26%和8.11%；灰分和水分變異系數最低,分別是3.55%和5.19%,氨基酸變異系數較大的依次為組氨酸＞精氨酸＞異亮氨酸＞賴氨酸＞苯丙氨酸。蛋白質含量超過12.0%的有2份,油分含量超過4.5%的有3份,賴氨酸含量超過0.4%的有1份,含量較高的氨基酸依次是谷氨酸＞脯氨酸＞亮氨酸＞天冬氨酸。

普通玉米；品質；近紅外光譜分析

綜觀我國玉米育種現狀,高產與優質是當前及今后相當長時間內追求的主要目標［1］。品質是產品對使用目的的適合性,玉米籽粒營養品質泛指籽粒中所含的營養成分,如蛋白質、脂肪、氨基酸以及各種維生素、礦質元素的含量和質量等［2］。在玉米新品種選育中,品質育種占據越來越重要的地位,因此,在玉米育種過程中對主要種質或組合開展品質分析鑒定,對提高品質育種效率具有重要意義［3］。近紅外光譜分析技術是20世紀80年代后期迅速發展起來的一項測試技術,在歐美等國, N I R S已成為谷物品質分析的重要手段［4-5］。本試驗利用近紅外品質分析儀對160份普通玉米新組合開展品質分析,以期為品質育種和品質多樣性利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為2012年春季組配的普通玉米新組合［6］,2012年8月6日種植于浙江省東陽玉米研究所試驗田,開花期隨機選擇5株套袋授粉自交,成熟期統一收獲、晾曬。選取產量表現較高的組合160份,每份組合選擇3個結實良好的果穗,每個果穗取等量籽粒混合,用于品質分析。

1.2 方法

用粉碎機將每份玉米組合混合籽粒（約200g）粉碎成粉,成品細度達到250目（0.06 m m）。選用F 0 SS公司新一代I nf r aX a c t T M近紅外反射分析儀分析,其波長為570～1 850 nm（硅570～

1 100 nm,銦鎵砷1 100～1 850 nm）,同時分析水分、灰分、蛋白質、油分和15種氨基酸含量。

注：誠摯感謝齊齊哈爾市華夏西瓜沙棘育種研究所馬正潭老師和F 0 SS公司中國總經理趙武善博士給予的支持與幫助！

2 結果與分析

2.1 品質概況

由表1-2可以看出,160份普通玉米新組合的水分、灰分、蛋白質、油分和總氨基酸平均含量分別為9.700 3%,0.974 6%,10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%。灰分和水分變異系數最低,分別為3.55%和5.19%,變異幅度分別為0.884 6%～1.079 0%和8.604 6%～10.634 9%。說明160份玉米組合在相同晾曬條件下籽?；曳趾退趾肯鄬^穩定。蛋白質和油分變異系數分別為6.65%和8.26%,蛋白質含量變異幅度為8.767 3%～12.130 0%,油分變異幅度為2.9541%～4.661 1%?？偘被岬淖儺愊禂禐?.11%,變異幅度為8.043 5%～11.730 5%,其中,變異系數較大的氨基酸依次為組氨酸13.27%,精氨酸11.36%,異亮氨酸11.12%,賴氨酸10.65%,苯丙氨酸10.45%；最高含量/最低含量依次是組氨酸1.94倍、苯丙氨酸1.81倍、異亮氨酸1.78倍、精氨酸1.77倍、賴氨酸1.72倍,說明這幾類氨基酸在160份普通玉米組合中多樣性更為豐富。其他幾類氨基酸變異系數由大到小依次為亮氨酸＞纈氨酸＞蘇氨酸＞天冬氨酸＞絲氨酸＞脯氨酸＞甘氨酸＞半胱氨酸＞谷氨酸。

表1 普通玉米新組合籽粒品質測定結果

2.2 品質多樣性

由表2可以看出,水分和灰分分布相對集中,水分含量主要集中在9.0%～11.0%,共計148份,占92.5%；灰分含量主要集中在0.9%～1.5%,共計158份,占98.75%。蛋白質含量主要集中在9.0%～12.0%,共計155份,占96.88%,超過12.0%的高蛋白玉米有2份,占1.25%。油分含量主要集中在3.0%～4.5%,共計156份,占97.50%,超過4.5%的高油玉米有3份,占1.88%?？偘被岷恐饕性?.0%～11.0%,共計153份,占95.60%；賴氨酸含量主要集中在0.25%～0.40%,共計157份,占98.10%,超過0.4%的高賴氨酸玉米有1份,占0.63%。含量較高的氨基酸排序為谷氨酸≥脯氨酸＞亮氨酸＞天冬氨酸,其他幾類氨基酸含量由高到低依次為絲氨酸＞纈氨酸＞精氨酸＞蘇氨酸＞苯丙氨酸＞甘氨酸＞組氨酸＞異亮氨酸＞半胱氨酸。

3 小結與討論

試驗中160份普通玉米組合在相同晾曬條件下灰分和水分含量相對較穩定,蛋白質、油分和氨基酸含量表現出多樣性。蛋白質、油分和總氨基酸含量分別為10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%,油分和總氨基酸含量的變異系數比蛋白質含量變異系數大,分別為8.26%,8.11%和6.65%。段民孝等［4］近紅外測定1 125份（2001年）和313份（2002年）普通玉米組合,粗脂肪平均含量分別為4.53%和4.86%,蛋白質平均含量分別為9.93%和10.05%；粗脂肪含量變異幅度較大,最高含量是最低含量的3倍左右,含量超過6%的組合的親本中都有高油玉米自交系。張新等［3］對11個?。ㄊ?、自治區）所選育并推廣的88個雜交種的品質分析表明,普通玉米粗脂肪、蛋白質、粗淀粉含量平均為4.43%,9.72%和68.16%。對比發現,普通玉米組合油分含量變異有比蛋白質含量變異大的趨勢,但本研究中油分含量均低于前人研究結果,可能是測定樣品或測定方法不同所致。

玉米富含多種氨基酸,其中纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸是人體必需氨基酸。本研究中160份普通玉米新組合,總氨基酸平均含量為9.701 7%,變異幅度為8.043 5%～11.730 5%,變異系數為8.11%,含量較高的氨基酸排序為谷氨酸＞脯氨酸＞亮氨酸＞天冬氨酸,變異系數較大的依次為組氨酸＞精氨酸＞異亮氨酸＞賴氨酸＞苯丙氨酸。玉米中賴氨酸的研究最為深入,自0 2單隱性基因被發現以來,美國便開始大量研究和選育高賴氨酸玉米,使賴氨酸

含量比普通玉米提高1倍以上。中國農業科學院和北京農業大學等單位1970年引進0 2群體進行研究,通過轉育和選擇鑒定,選育出賴氨酸含量超過0.4%的半硬質高賴氨酸品種,如中單206、魯玉13號等［2,7］。白永新等［1］對1998-2001年國審玉米品種品質現狀分析和比較結果表明賴氨酸含量基本穩定在一個較低的水平。

表2 普通玉米新組合籽粒品質成分分布情況

近紅外光譜分析技術最早應用在農產品方面［4,8］,目前應用范圍得到拓展［4,9］,本研究中所選用的I nf r aX a c t T M近紅外反射分析儀是F 0 SS公司最新一代飼用玉米分析儀,在分析水分、灰分、蛋白質和油分常規品質指標含量之余,可同時分析

多種氨基酸含量,分析更可靠、更高效。因此,在玉米品質育種中,可以利用這一先進測定技術,既提高分析效率,又可以在早代進行測定,增強選擇預測性,提高選擇準確度,可以保證育種進程,提高效率［10-11］。

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［3］ 張新,王振華,張前進.我國玉米主要品質性狀的測定與分析［J］.玉米科學,2006,14（3）：36-39.

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（責任編輯：張才德）

S513文獻標志碼：A文章編號：0528-9017（2014）05-0649-03

2014-03-15

浙江省金華市科技項目（2013-2-064）；浙江省旱作糧油科技創新團隊項目（2011R 50026-18）

樓肖成（1962-）,男,浙江東陽人,實驗師,主要從事玉米遺傳育種工作。E-mail：dy l x c@163.com。

呂學高,E-mail：l xg-909@163.com。

文獻著錄格式：樓肖成,呂學高,朱正梅,等.普通玉米新組合的品質多樣性分析［J］.浙江農業科學,2014（5）：649-652.