玉米—大刍草杂种F1籽粒品质杂种优势分析

陈菁

摘要：為筛选比较优良的大刍草，利用NIRS测定玉米与7个不同大刍草杂种F1籽粒中的油分、蛋白质、淀粉含量。试验结果表明：杂种F1的油分、蛋白质及淀粉指标均显著或极显著高于对照48-2；油分、蛋白质含量具有较强的对照优势，淀粉含量的对照优势较弱；导入大刍草基因可提高玉米的油分和蛋白质含量。

关键词：杂种；玉米；大刍草；油分；蛋白质；淀粉

中图分类号：S334.2+4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）09-0012-03

随着人们生活水平的提高，传统的玉米品质已经无法满足人们生产生活的需要，而大刍草在自然界的选择淘汰下保留了许多优良性状，如优质、抗寒、抗病、耐涝、根系发达等。研究结果表明，玉米与大刍草杂交可以改良玉米品质，利用近红外反射光谱（NIRS）分析技术，对玉米与7个不同大刍草杂种F1籽粒中的油分、蛋白质、淀粉进行研究，筛选比较优良的大刍草，为利用大刍草改良玉米品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

玉米自交系由四川农业大学玉米研究所提供；大刍草由国际小麦玉米改良中心提供。各材料的来源及染色体数目见表1。

1.2 杂种F1制备

2014年4月中旬开始，每7 d播一批玉米自交系48-2，共分6期播于沈阳农业大学后山实验田，田间精细管理。开花前，分别对父母本进行套袋；开花后，于早上9：00～10：00取大刍草花粉对吐丝2～3 d的玉米授粉，每个材料授粉20穗以上。

1.3 营养品质测定

采用近红外光谱分析仪测定玉米籽粒营养品质指标含量，测定指标为粗蛋白（CP）含量、油分含量和淀粉含量。

1.4 数据统计分析方法

数据处理及作图选用Microsoft Excel 2003完成。用DPS v6.55对数据进行方差分析，多重比较采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 籽粒品质含量分析

8个杂种F1的营养成分含量见表2。

2.1.1 油份含量 材料之间油分含量差异达到极显著（F=52.892**）。其中，48-2×TZ04油分含量最高，为6.60%，极显著高于其余材料；48-2×9475油分含量最低，为4.50%，极显著低于其余材料；各材料油分含量由高到低依次为48-2×TZ04﹥48-2×MEX﹥48-2×TZ09﹥48-2×10003﹥48-2×TZ10﹥48-2×TZ05﹥48-2（CK）﹥48-2×9475。

2.1.2 蛋白质含量 蛋白质含量是玉米重要的品质指标。其中，48-2×TZ05的蛋白质含量最高，为13.00%，显著高于其余各材料；蛋白质含量由高到低依次为48-2×TZ05﹥48-2×MEX﹥48-2×9475﹥48-2×10003﹥48-2×TZ09﹥48-2×TZ10﹥48-2×TZ04﹥48-2（CK）。各材料与对照的蛋白质含量差异达到极显著（F=270.882**）。

2.1.3 淀粉含量 淀粉含量决定籽粒的能量供给能力。各材料的淀粉含量达到显著差异（F=81.002**）。其中，48-2×9475的淀粉含量最高，为75.31%，极显著高于对照；48-2×10003的淀粉含量次之，为71.06%，显著高于对照；其余材料的淀粉含量均低于对照，最低的是48-2×TZ04，为66.59%。

2.2 籽粒品质含量对照优势分析

各材料与48-2杂种F1的油分含量、蛋白质含量、淀粉含量对照优势列于表3。

由表3可以看出：各个材料表现出较大的杂种对照优势，对照优势因性状和杂种F1的不同而差异较大；油分含量对照优势范围在-8.72%～33.87%之间，平均为10.78%；蛋白质含量对照优势为正，范围在3.06%～20.7%之间，平均为10.70%；淀粉含量的对照优势范围在-5.13%～10.41%之间，平均为0.35%。由此可见，油分含量的对照优势最为明显，显著高于对照，蛋白质含量对照优势次之，淀粉含量对照优势最低，但其平均值仍高于48-2（CK）。

杂种F1性状对照优势见表4。

由表4知：1） 油分含量对照优势最突出的是48-2×TZ04，其对照优势为33.87%；48-2×MEX次之，为17.65%。2） 蛋白质含量对照优势最高的是48-2×TZ05，为20.70%；48-2×MEX次之，为19.78%，其他材料的对照优势均高于48-2。3） 淀粉含量对照优势以48-2×9475最高，48-2×10003次之，分别高于对照10.41%和1.77%；其他材料的淀粉含量对照优势均低于48-2，为负值。

3 讨论与结论

利用近红外光谱分析技术，对玉米自交系48-2与7个不同大刍草远缘杂交的杂种F1的籽粒品质进行测定。试验结果表明：杂种F1的油分、蛋白质及淀粉指标均显著或极显著高于对照48-2；其中油分含量以栽培玉米×尼加拉瓜玉米最高，为6.60%；蛋白质含量以栽培玉米×小颖玉米最高，为13.00%；淀粉含量以栽培玉米×四倍体多年生玉米最高，为75.31%。

数据分析结果表明：杂种F1的油分、蛋白质含量具有较强的对照优势，淀粉含量对照优势相对较弱。说明导入大刍草基因可以提高玉米油分及蛋白质含量，从而改良玉米品质。

参考文献

[1] 邱博，罗红兵，刘伟华.玉米与大刍草杂交研究进展[J].作物研究，2016（2）：20-224.

[2] 李静.玉米籽粒品质近红外测定方法及遗传研究[D].郑州：河南科技学院，2015.

[3] 黎裕，王天宇.玉米种质创新——进展与展望[J].玉米科学，2017（3）：11-18.

Abstract： To screen good variety of Teosinte， the content of oil， protein and starch in maize and 7 different Teosinte hybrid F1grain was determined by using NIRS. The experimental results showed that： The index of oil， protein and starch in hybrid F1 was significantly or extremely significantly higher than that in contrast 48-2； The content of oil and protein had stronger contrast heterosis， while the content of starch had weaker contrast hererosis； Importing Teosinte gene could improve the content of oil and protein in maize.

Key words： hybrid； maize； Teosinte； oil content； protein； starchendprint