‘湘農甜玉2號’可溶性糖變化規律及產量與農藝性狀相關分析

陳婷婷，孫姣輝，張同科，賀晟陽，趙 宇，羅紅兵，羅水清

（湖南農業大學農學院，長沙410128）

‘湘農甜玉2號’可溶性糖變化規律及產量與農藝性狀相關分析

陳婷婷，孫姣輝，張同科，賀晟陽，趙 宇，羅紅兵，羅水清*

（湖南農業大學農學院，長沙410128）

為確定甜玉米的最佳食用期和收獲期及其收獲產量與農藝性狀之間的相互關系，以湘農甜玉2號的正常胞質和不育胞質兩種類型的甜玉米為材料，分析了甜玉米籽粒在授粉后不同天數可溶性糖含量的變化規律。結果表明：S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號籽粒在授粉后22 d左右時，可溶性糖含量均達到了最大值139.0 mg/g和140.7 mg/g，此時可作為它們的最佳食用期。在授粉后有效積溫為394℃、第28天時可進行甜玉米的采收。根據產量和農藝性狀等的相關分析得出，兩種類型的甜玉米產量之間差異不顯著，S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號凈穗產量分別為10 694.4、10 277.8 kg/hm2，兩種類型的甜玉米均可用于實際生產。

甜玉米；可溶性糖；產量；農藝性狀；相關性分析

玉米作為我國的第一大糧食作物，同時也是重要的飼料作物和工業原料，在我國的糧食安全中具有不可替代的作用。甜玉米（Zea mays L.saccharatr -Sturt）屬于禾本科甜質型玉米屬的一個亞種，由普通玉米的胚乳突變體轉育而產生［1，2］。甜玉米具有甜、香、嫩、粘等特點［3］，且口感好、營養豐富，素有“蔬菜玉米”、“水果玉米”的美稱［4］，以其含有多種微量元素和人體所必需的氨基酸等營養成分而被用作保健食品，受到越來越多消費者的青睞［5］。

甜玉米也是我國的重要經濟作物，同時是集果、蔬、糧、飼為一體的作物［4］。甜玉米籽粒中可溶性糖含量的高低直接決定著其甜度和適口性［6］。由于su和sh等基因突變而影響甜玉米糖分向淀粉的轉變，使得淀粉含量較低于糖分含量［7，8］。甜玉米的含糖量可高達18%～20%，一般而言，受粉后的第20天左右，含糖量可達到最大值，隨著籽粒逐漸生長發育，糖分隨之向淀粉轉換，甜味迅速消退［9，10］。

本試驗對兩種類型的甜玉米新品種進行種植，對其在灌漿后籽粒的含糖量以及對收獲后的產量和農藝性狀進行分析，以確定兩種甜玉米的適宜食用期以及最佳收獲期，并根據產量及農藝性狀相關分析結果，判定S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號兩種類型甜玉米性狀等的差異是否顯著，選擇出品質及產量等符合市場需求的甜玉米類型。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料有正常胞質的湘農甜玉2號和不育胞質的S型湘農甜玉2號兩種類型的甜玉米品種。均為早熟品種，株型為半緊湊型。

1.2 試驗設計

試驗于2016年春在湖南農業大學耘園試驗基地進行。試驗小區采用隨機區組設計，重復3次，每個小區種植4行，行長3.6 m，每行12穴，穴距30 cm，行距50 cm，試驗地四周設4行保護行。4月6日開播種行，人工點播，每穴3粒。施復合肥675 kg/hm2作基肥。4葉1心間苗，每穴最終留苗1株。追肥在7葉完全展開時進行，每穴施15 g尿素并結合中根松土，以確保后期的營養生長和生殖生長能夠順利進行。小區間農事操作同一天完成。其他栽培管理等農藝措施與當地大田生產一致，所有小區肥水管理方法相同，同時注意防治病、蟲、草害。

1.3 方法

在玉米生長期間記載播種期、出苗期、拔節期、抽雄期、吐絲期、開花期以及成熟期等。并在玉米抽雄前，每小區選擇生長發育一致的植株掛牌作為取樣植株，吐絲前套袋，待散粉時統一授粉。從授粉后12 d開始取樣，每隔4 d在每個小區選取3個果穗帶回實驗室，并從每個果穗中部取下完整的籽粒混勻提取可溶性糖。

在收獲之前每個小區分別選擇10株測量株高和穗位高，收獲后計算鮮穗產量。分別從每個小區取出10個果穗用以考種。考種性狀包括青苞重、鮮果穗重、穗長、穗粗、穗行數、行粒數、鮮百粒重、小區產量、禿尖長等。

1.4 可溶性糖含量的測定

采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量。比色時選用722型分光光度計測定吸光度值［11］。

測定時從所選樣品中取果穗中部籽粒混勻，每次稱取0.5 g鮮樣，重復3次，研磨煮沸提取可溶性糖并測定。

1.5 數據處理和分析

所有數據采用Microsoft Excel2007軟件進行整理和分析，部分數據運用SPSS 21進行相關分析。

2 結果與分析

2.1 籽粒可溶性糖含量變化

測定結果表明，S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號兩種類型甜玉米在灌漿過程中籽粒的可溶性糖積累規律基本一致，均成“S”曲線（圖1）。S型湘農甜玉2號籽粒的可溶性糖含量在籽粒灌漿初期含量比較低，隨著灌漿的進行，灌漿前期籽粒可溶性糖含量迅速上升，灌漿中期積累速度比較慢，到灌漿后期籽粒可溶性糖含量開始下降，下降速度緩慢，最終籽粒含糖量趨于穩定。湘農甜玉2號籽粒在灌漿初期含糖量要明顯高于S型湘農甜玉2號的，但在灌漿后期籽粒含糖量下降迅速，最后逐漸穩定。兩種類型的甜玉米籽粒在灌漿后期，湘農甜玉2號的籽粒含糖量要低于S型湘農甜玉2號的。其中，在果穗授粉后20 d左右時，S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號甜玉米籽粒可溶性糖含量均增加到最大值，分別為139.0 mg/g和140.7 mg/g。結合當地有效積溫，自甜玉米授粉后至28 d左右時的有效積溫為394℃，此時，S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號的籽粒含糖量不再下降，基本穩定。此時，S型湘農甜玉2號甜玉米籽粒含糖量為104.7 mg/g，湘農甜玉2號的籽粒含糖量為77.5 mg/g。

圖1 不同類型玉米籽粒灌漿期間可溶性糖含量的變化Fig.1 The change of soluble sugar conten ts of different typemaize grain during filling period

2.2 甜玉米產量

由表1可知，湘農甜玉2號的小區青苞產量比S型湘農甜玉2號的高0.1 kg，它們的每公頃青苞產量相差138.8 kg，未達到顯著差異水平。

小區凈穗產量S型湘農甜玉2號高于湘農甜玉2號0.3 kg，折合成公頃產量S型湘農甜玉2號與湘農甜玉2號的每公頃凈穗產量相差約為28 kg，差異不顯著。

表1 供試甜玉米的產量Table1 Yields of the sweet corn varieties

2.3 產量與農藝性狀的多元線性分析

由表2和表3可知，S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號兩種類型的甜玉米品種的生育期一致；S型湘農甜玉2號的青苞重與凈穗重成極顯著正相關關系（r＝1.000）；而株高與青苞重（r＝-0.996）和單穗凈重（r＝-0.996）成弱負相關關系；小區凈穗產量與穗長（r＝0.988）成弱正相關關系；鮮百粒重與穗行數成弱正相關關系。說明在一定程度下，S型湘農甜玉2號的青苞果穗重量會影響到凈穗重量進而影響到小區產量；其中株高影響到玉米的青苞重和單穗凈重，玉米植株越高，青苞重和凈穗重反而受到限制，這可能是植株在生長時，營養生長過盛而生殖生長受到影響，這一現象還需進一步試驗驗證。

湘農甜玉2號的農藝性狀中，穗長與株高成顯著負相關關系，相關系數為-0.997，說明株高增加，穗長反而受到抑制。是否因為株高和穗長之間存在競爭關系而影響最終的結果，需進一步試驗。

表2 供試甜玉米品種的小區產量與農藝性狀Table 2 Agronom ic traits of the sweet corn varieties

表3 供試甜玉米品種產量與農藝性狀的相關系數Table 3 Correlation among agronom ic traits and yields of sweet corn varieties

（續表3）

3 結論與討論

選育高糖分含量是甜玉米育種的重要目標之一。樂素菊等［12］研究表明，甜玉米甜味的主要來源為蔗糖，而蔗糖是構成可溶性糖的主要成分。因此，改善甜玉米的食用口感就需在品種選育過程中加強對可溶性糖及蔗糖的選擇。本研究結果表明，灌漿前期，兩種甜玉米籽粒中的可溶性糖含量逐漸升高；灌漿中期，籽粒含糖量達到了最大值；在灌漿后期，不同類型的甜玉米籽粒糖分下降速度不同，S型湘農甜玉2號的糖分下降緩慢，并且后期的可溶性糖含量要高于湘農甜玉2號的可溶性糖含量。這與前人關于普通玉米和甜玉米研究結果一致［13］。

甜玉米鮮食期有一個持續過程，采摘過早含水量高，甜味差，籽粒嫩，商品性不好，產量低；采摘過遲，籽粒水分少，皮厚渣多，口感粗糙，風味下降，甚至籽粒凹陷，失去食用價值。確定甜玉米采收期的方法，主要有授粉后天數、籽粒含糖量或水分含量、出苗后或授粉后有效積溫等。本試驗按授粉后不同天數籽粒含糖量的變化來確定S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號的最佳食用期為果穗授粉后22 d左右，在授粉后28 d時，吐絲后有效積溫為394℃，可作為兩種不同胞質類型的湘農甜玉2號的最佳收獲期。此時，玉米籽粒含水量等基本趨于穩定。

李端富［14］研究認為，甜玉米從授粉到收獲有效積溫為317～398℃。陳永欣［15］指出，甜玉米的適宜采收期為授粉后24～27 d，生產上可適當延長收獲期。而薛珠政等［16］研究認為，甜玉米適宜采收期因季節不同而有所不同；在實際生產中，還要根據品質和產量綜合考慮，應以授粉后20～26 d采收，但要考慮品種熟性和采收期溫度，若釆收期處于高溫階段，應適當早收，采收期溫度較低時，可適當延長收獲期。

從本研究結果可以看出，兩種類型的甜玉米S型湘農甜玉2號和湘農甜玉2號的產量無論是青苞還是凈穗等相差均不顯著，兩種類型的甜玉米都可用于甜玉米生產。

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The Changing Regularity of Soluble Sugar in Gains of‘Xiangnongtianyu 2’and Its Yield Correlation w ith Agronom ic Characteristics

CHEN Tingting，SUN Jiaohui，ZHANG Tongke，HE Shengyang，ZHAO Yu，LUO Hongbin，LUO Shuiqing*
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

To identify the best edible period and the harvest time of sweet corn and the relationship between their harvest yield and agronomic traits，Xiangnongtianyu 2（Normal cytop lasmic）and S-type diamond Xiangnongtianyu 2（male sterile cytoplasm）were used as experimentalmaterial，the change regularity of sweet corn soluble sugar contents at different days after pollinationwereanalyzed.The results showed that the soluble sugar contents reached themaximum at22 days after pollinated，there were 139.0 mg/g and 140.7 mg/g respectively for the two varieties S-type diamond Tianyu 2 and Xiangnongtianyu 2.this time could be used as their best food period.Theharvest time for sweet corn could be setat28 days after pollinated when the effective accumulative temperature reached at394℃.There was no significant difference between the yields of the two sweet corn types according to the correlation analysis of yield and agronomic traits，their yields were 10 694.4 kg/hm2and 10 277.8 kg/hm2for variety S-type diamond Xiangnongtianyu 2 and Xiangnongtianyu 2 respectively.All of the two sweet corn types could be used in the actual production.

sweet corn；soluble sugar；yield；agronom ic characteristics；correlation analysis

S513.01

A

1001-5280（2017）03-0235-04 DO I：10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.06

2016- 12- 10

陳婷婷（1989-），女，助教，碩士研究生，Email：418291561＠qq.com。*通信作者，羅水清，助理研究員，主要從事甜糯玉米種子生產技術研究與應用，Email：385404367＠qq.com。

湖南省科技計劃項目（2015NK3007）。