全 文 :第 30 卷 第 8 期
2004 年 8 月 739~744 页
作 物 学 报
ACTA AGRONOMICA SINICA
Vol. 30 , No. 8
pp. 739 - 744 Aug. , 2004
新型超高油玉米种质的选育
吴子恺 Ξ
(广西大学农学院 ,广西南宁 530005)
摘 要 分两批测定了 3 种类型共 6 684 粒微胚乳玉米 ( Zea mays L1)的粒重和含油率。发现 1 944 粒含油率高于 20 % ,
其中有 32 粒超过 25 % ,最高为 26184 %。计算了单粒重与含油率 ( df1 = 78) 以及各果穗平均粒重与含油率 ( df2 = 14 ,
df3 = 64)的相关系数 ,3 个相关系数都未达显著水平。表明以籽粒或 (和)以果穗为基础 ,选育既籽粒相对较重 ,又含油率
相对较高的微胚乳超高油玉米品系 ,是完全可能的。有望培育出一种专用型油料玉米新作物。
关键词 玉米 ;超高油分 ;微胚乳 ;育种
中图分类号 : S513
Breeding for Ne w Germplasm of Super2high Oil in Corn
WU Zi2Kai
( Agricultural College , Guangxi University , Nanning 530005 , Guangxi , China)
Abstract The weight and oil percentage of 6684 grains from 3 kinds of micro endosperm corn ( Zea mays L1) were mea2
sured two times separately1 The results showed that the oil content of 1 944 grains among them were higher than 20 % , and
32 of 1 944 grains were higher than 25 % , the highest was 26184 %1 The correlation coefficients between the weight and oil
percentage of single grain ( r1 , with degree of freedom , df = 78) , and between the mean grain weight and oil percentage of
ears ( r2 , with df = 14 and r3 , with df = 64) were calculated1 Three of them weren’t significant at 0105 level1 So it is
possible that the strains of micro endosperm corn with higher grain weight and higher oil content can be breeded on the basis
of grains or/ and ear selections1 It can be expected that a new high oil corn type will be breeded successively in future1
Key words Corn ; Super2high oil ; Micro endosperm; Breeding
玉米油不仅营养丰富 ,而且有一定的保健价值。
玉米油的主要脂肪酸成分是油酸和亚油酸两种不饱
和脂肪酸 ,含量分别约占脂肪的 2616 %和 5817 % ,
合计高达 85 %以上。同时还含有较高的维生素 E、
阿魏酸脂 (谷维素) 、植物甾醇等成分[1 ] 。玉米油具
有诸多营养和保健功能 ,符合 21 世纪食用油发展方
向[2 ] 。因此如何开展玉米油的遗传育种 ,特别是发
现、创造新型的高油玉米种质 ,是特用玉米育种的重
要方向 ,在调整我国农业种植结构中也将发挥重要
作用。
大多数普通玉米 ( Zea mays L1)品种的含油率在
410 %~510 %之间。农业部行业标准 NY/ T52122002
规定 ,油分含量高于 610 %的玉米可称为高油玉米。
由于玉米籽粒含油量受微效多基因控制 ,而且表现
较高的遗传力 ,因此培育高油玉米种质最有效的方
法是轮回选择[3~5 ,8 ] 。Miller 等 (1981) 以 Reid Yellow
Dent 为材料 ,通过 7 轮轮回选择 ,使油分含量从开始
的 4104 %提高到 9112 %。根据他们的研究 ,认为只
要在选择过程中 ,同时注意含油率与产量 ,则有可能
同时改良油分含量和产量[6 ] 。目前在这一研究方向
上已取得了显著的进展 ,已有不少高油玉米品种投
入生产。
能否突破目前的高油玉米育种思路 ,寻找一条
新的技术路线 ,是我们始终追求的。自 1994 年以
来 ,在对一些种质资源材料的研究中 ,注意到玉米籽
粒的油分通常 85 %左右集中在胚里[7 ] 。要提炼玉
米油必须先将胚从籽粒中分离出来 ,致使加工过程
变得复杂。如能培育出一种胚占种子绝大部分而极Ξ基金项目 :广西科技攻关项目 (022800225)资助 ;广西大学科研重点基金项目 (2003ZD02) 。
作者简介 :吴子恺 (1942 - ) ,男 ,广西大学农学院教授 ,博士生导师。
Received(收稿日期) :2003203231 ,Accepted (接受日期) :20032082131
少或几乎不含胚乳的新型玉米 ,其含油率超过 20 %
或 30 %而称之为超高油玉米的新型“油料玉米作
物”,则可大大简化玉米油的生产过程。根据这一思
路 ,多年来我们努力探索培育这类新种质的可能性。
目前已获得一些初步结果 ,期望能对高油玉米的育
种提供参考。
1 材料与方法
自 1994 年以来 ,利用所搜集到的各种玉米种质
资源 ,进行了多种可能的杂交 ,从中选择微胚乳类
型 ,并对其不良农艺性状不断进行改良 ,最终获得几
种类型的微胚乳玉米新材料。2002 年春从 3 种类
型的微胚乳材料中 ,选取 16 个果穗 ,每穗 5 粒 ,共 80
粒 ,用 MQ220 型核磁共振仪 (NMR) ,测定各单粒含
油率 ,并测验 3 种类型间含油百分率的差异显著性。
由于在预测定中发现的确有含油率高于 20 %的材
料 ,于是对第 2 造同样 3 种类型的 73 个果穗共6 604
粒籽粒进行了粒重及含油率测定 ,同时以生产上种
植的高油玉米 (以第 Ⅳ、Ⅴ类表示)作为对照。
对两批测定的籽粒重与含油百分率分别进行了
简单相关分析。第一批分别对 80 粒和 16 个果穗的
粒重与含油百分率计算了相关系数 ( r1 , df 1 = 78 和
r2 , df 2 = 14) 。第 2 批对 66 个果穗计算了相关系数
( r3 , df 3 = 64) 。
2 结果与分析
211 第一次测定结果
对第 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 种微胚乳类型的 16 个果穗共
80 粒籽粒测定的结果按类汇于表 1。
表 1 3 种类型微胚乳籽粒的平均粒重及含油百分率
Table 1 The grain weights and oil percentage for three kinds of micro endosperm corn
类型
Classifi2
cation
粒数
Number
of grains
粒重 Grain weight (g)
分布范围
Range x ±s 含油率 Oil percentage ( %)分布范围Range x ±s 差异显著性测验Significance test of
difference (0105) > 20 %的籽粒数Number of grainsover 20 % 差异显著性测验Significance ofdifference (0105)
Ⅰ 30 010996 - 011511 011261 ±010131 11146 - 21112 17162 ±21188 a 4(13133 %) ab
Ⅱ 10 011065 - 011352 011222 ±010090 14190 - 19181 17150 ±11643 a 0(010 %) b
Ⅲ 40 010733 - 011493 011132 ±010203 14115 - 25190 19158 ±21675 a 14 (35100 %) a
由表 1 可以看出 ,3 种类型微胚乳玉米籽粒含
油百分率 ,其平均数差异均未达显著水平。表明根
据我们所进行的分类 ,在籽粒含油率方面 ,似乎并无
显著差异 ,但因样品太少 ,尚应进一步研究。3 种类
型籽粒含油率超过 20 %的共 18 粒 ,其比率经 t 测验
仅第 Ⅲ类与第 Ⅱ类有显著差异 ,其余均未达显著差
异水平。但第 Ⅱ类仅测定 10 粒 ,样品过少 ,也还有
待进一步研究。
对 80 粒种子粒重与含油率计算了相关系数 ,
r1 = - 010857 ( df 1 = 78) ,粒重与含油率之间并无显
著相关关系 ,表明选择既粒重较重且含油率也较高
的材料是可能的。
进一步以果穗为单位 ,每果穗随机抽取 5 粒 ,其
籽粒重与含油百分率的测定结果 ,按果穗实际测定
顺序编号汇于表 2。
表 2 资料表明 ,当以果穗为单位时 ,籽粒含油率
的平均值分布范围为 16160 %~24107 %。其中以第
15 号果穗平均含油率为最高 ,达 24107 % ,与其他所
有果穗的差异都达显著水平。其次为 12 号和 9 号
果穗 ,其含油率显著高于第 3 至第 7 以及第 11 果
穗 ,但与第 1、2、8、10、13、14 及 16 号果穗无显著差
异。由表 2 也看到 ,单个籽粒间含油率差异也很大 ,
最低为 11146 % ,最高为 25190 %。表明籽粒间和
(或)果穗间含油率的变异都较大 ,因而以籽粒 (或)
果穗为单位选择微胚乳高油分种质是可能的。
根据表 2 的资料还计算了 3 种微胚乳类型 16
个果穗平均籽粒重与含油率之间的相关系数 , r2 =
- 011176 ,也远未达到显著水平。表明在我们所测
的材料中 ,果穗平均籽粒含油率与籽粒重并无显著
的负相关。事实上 ,平均含油率最高的 15 号果穗的
平均籽粒重也较重 ,而平均籽粒重最轻的第 11 号果
穗的平均含油率 ,排在倒数第 3 位。因此在我们所
研究的微胚乳玉米材料中 ,有可能选择出籽粒相对
较重 ,且含油率也相对较高的果穗。
212 第二次测定结果
根据上述结果 ,第 2 造扩大了测定范围。共选
择了各种类型微胚乳玉米的 66 个果穗 ,每穗抽取
100 粒左右进行粒重及含油百分率的测定。同时还
测定了非微胚乳高油玉米类型 ( Ⅳ、Ⅴ)的 6 个果穗 ,
作为对照。同样也是按实际测定的顺序号排列 ,结
257 作 物 学 报 30 卷
果汇于表 3。
表 2 以果穗为单位测定的粒重及含油百分率
Table 2 The grain weight and oil percentage measured for each ear
类 型
Classifi2
cation
果穗编号
Number
of ear
粒重 Grain weight (g)
分布范围
Range x ±s 含油率 Oil percentage ( %)分布范围Range x ±s 5 %差异显著性Significance of
difference (5 %)
Ⅰ
1 011185 - 011423 011268 ±01010 17192 - 21112 19109 ±1131 bc
2 011176 - 011511 011317 ±01013 16199 - 19182 18184 ±1115 bc
3 011183 - 011371 011260 ±01008 11146 - 20148 17144 ±3164 c
4 011198 - 011506 011363 ±01011 15155 - 18106 17105 ±1100 c
5 011213 - 011414 011287 ±01008 13122 - 20109 16172 ±2170 c
6 010949 - 011138 011069 ±01009 14181 - 18142 16160 ±1168 c
Ⅱ 7 011105 - 011237 011194 ±01005 14190 - 19115 17101 ±2102 c8 011065 - 011352 011250 ±01012 17101 - 19181 17199 ±1118 bc
Ⅲ
9 011023 - 011234 011107 ±01009 19137 - 23105 20161 ±1150 b
10 011141 - 011493 011374 ±01014 17195 - 19190 18163 ±0184 bc
11 010725 - 011114 010924 ±01015 15183 - 18190 16195 ±1117 c
12 010845 - 011043 010927 ±01008 18146 - 25119 20178 ±2164 b
13 010733 - 011374 011048 ±01023 14115 - 22145 18122 ±2199 bc
14 011314 - 011405 011365 ±01003 15176 - 19181 17198 ±1150 bc
15 011101 - 011324 011225 ±01010 22166 - 25190 24107 ±1151 a
16 011004 - 011245 011084 ±01010 16179 - 21119 19142 ±1178 bc
平均 Mean 011191 ±01018 18159 ±2159
表 3 72 个果穗的籽粒重及含油百分率测定结果
Table 3 The grain weight and oil percentage measured with 72 ears
果穗编号 (类别)
Ear number
(classification)
测定粒数
Number of
grains
measured
粒 重
Grain weight (g)
分布范围
Range x ±s 含油率Oil percentage ( %)分布范围Range x ±s 排 序Order of
size
超过 20 %的粒数
Number grains of
over 20 %
1 ( Ⅳ) [注 ] 99 0119 - 0131 0125 ±01027 3186 - 8122 6118 ±0195 64
2 ( Ⅴ) 99 0123 - 0131 0127 ±01016 3155 - 7191 5191 ±0166 66
3 ( Ⅴ) 100 0129 - 0139 0132 ±01015 4137 - 7123 5161 ±0150 67
4 ( Ⅲ) 100 0104 - 0110 0108 ±01011 6199 - 22121 17111 ±3107 45 16
5 ( Ⅲ) 70 0108 - 0111 0109 ±01008 9170 - 24125 19149 ±2168 22 32
6 ( Ⅲ) 101 0107 - 0110 0108 ±01008 15191 - 22155 19194 ±1154 16 58
7 ( Ⅲ) 102 0106 - 0110 0108 ±01008 11188 - 23139 17109 ±2142 46 11
8 ( Ⅲ) 100 0107 - 0112 0109 ±01011 13155 - 2119 17158 ±2100 39 13
9 ( Ⅲ) 99 0109 - 0115 0112 ±01011 15166 - 23184 19172 ±1163 19 37
10 ( Ⅱ) 100 0108 - 0112 0110 ±01010 9114 - 16173 12191 ±1164 62 0
11 ( Ⅲ) 100 0106 - 0112 0110 ±01013 9141 - 20125 16148 ±2122 50 2
12 ( Ⅲ) 100 0109 - 0114 0112 ±01012 14189 - 25176 18184 ±1197 28 23
13 ( Ⅰ) 100 0107 - 0110 0109 ±01006 12155 - 23124 18157 ±2126 31 25
14 ( Ⅲ) 100 0105 - 0110 0107 ±01010 11158 - 25199 18145 ±2141 34 18
15 ( Ⅲ) 100 0106 - 0112 0109 ±01011 17138 - 25199 22148 ±1181 2 92
16 ( Ⅲ) 110 0107 - 0111 0109 ±01011 16191 - 24165 21166 ±1169 5 91
17 ( Ⅲ) 100 0107 - 0112 0109 ±01012 11108 - 20171 15191 ±2156 54 4
18 ( Ⅰ) 100 0109 - 0115 0113 ±01012 13165 - 20138 16131 ±1132 51 0
19 ( Ⅲ) 100 0108 - 0113 0111 ±01009 14102 - 24136 21107 ±1169 8 73
20 ( Ⅲ) 100 0107 - 0113 0110 ±01011 14160 - 25142 20147 ±2162 13 56
21 ( Ⅱ) 100 0109 - 0114 0112 ±01013 7122 - 13135 10113 ±1113 63 0
22 ( Ⅰ) 101 0109 - 0114 0111 ±01011 15153 - 22172 18151 ±1129 32 14
23 ( Ⅱ) 110 0108 - 0114 0110 ±01012 13115 - 22119 18144 ±1169 35 20
24 ( Ⅲ) 99 0107 - 0112 0110 ±01010 10186 - 26184 21169 ±2168 4 81
25 ( Ⅱ) 100 0109 - 0114 0112 ±01010 12148 - 19144 15174 ±1150 57 0
26 ( Ⅱ) 100 0108 - 0113 0110 ±01011 12187 - 20143 17131 ±1153 42 4
27 ( Ⅱ) 100 0108 - 0114 0111 ±01012 11193 - 24167 19188 ±2132 17 49
28 ( Ⅲ) 101 0106 - 0111 0109 ±01008 13147 - 22118 18145 ±1183 34 17
29 ( Ⅱ) 100 0110 - 0116 0113 ±01014 10124 - 18144 15124 ±1170 58 0
30 ( Ⅲ) 100 0107 - 0110 0109 ±01008 15177 - 26131 21137 ±1197 6 84
31 ( Ⅲ) 100 0106 - 0111 0109 ±01011 15100 - 23166 20159 ±2135 11 69
357 8 期 吴子恺 :新型超高油玉米种质的选育
续表
果穗编号 (类别)
Ear number
(classification)
测定粒数
Number of
grains
measured
粒 重
Grain weight (g)
分布范围
Range x ±s 含油率Oil percentage ( %)分布范围Range x ±s 排 序Order of
size
超过 20 %的粒数
Number grains of
over 20 %
32 ( Ⅱ) 100 0109 - 0114 0112 ±01011 12177 - 21157 17114 ±1195 44 7
33 ( Ⅲ) 108 0105 - 0110 0107 ±01010 8196 - 23109 17193 ±2157 37 23
34 ( Ⅱ) 99 0109 - 0115 0112 ±01010 14136 - 23122 18174 ±1165 29 22
35 ( Ⅰ) 100 0109 - 0116 0113 ±01014 12143 - 19161 15177 ±1163 56 0
36 ( Ⅲ) 100 0109 - 0113 0111 ±01010 15133 - 24198 20144 ±1192 14 60
37 ( Ⅳ) 99 0120 - 0136 0129 ±01028 4150 - 8101 6118 ±0183 64
38 ( Ⅴ) 98 0133 - 0148 0139 ±01028 4147 - 7163 5199 ±0163 65
39 ( Ⅴ) 105 0114 - 0121 0118 ±01014 4141 - 6139 5140 ±0144 68
40 ( Ⅰ) 97 0108 - 0113 0111 ±01014 12143 - 19172 16166 ±1135 49 0
41 ( Ⅰ) 100 0108 - 0112 0110 ±01011 15132 - 22192 19152 ±1153 21 28
42 ( Ⅰ) 98 0108 - 0112 0110 ±01009 18177 - 24141 21123 ±1123 7 85
43 ( Ⅰ) 102 0107 - 0113 0110 ±01010 12112 - 18177 15182 ±1151 55 0
44 ( Ⅰ) 100 0105 - 0110 0107 ±01013 8168 - 19153 13183 ±2129 61 0
45 ( Ⅰ) 99 0104 - 0111 0109 ±01012 10150 - 21107 17169 ±2102 38 8
46 ( Ⅰ) 93 0107 - 0111 0110 ±01009 13130 - 20118 17195 ±1116 36 2
47 ( Ⅰ) 104 0107 - 0111 0109 ±01009 11194 - 17143 14159 ±1113 60 0
48 ( Ⅱ) 100 0107 - 0111 0109 ±01011 12186 - 25104 18174 ±2103 29 26
49 ( Ⅰ) 100 0107 - 0111 0108 ±01009 14124 - 22130 17145 ±1150 40 5
50 ( Ⅰ) 100 0108 - 0113 0111 ±01007 14185 - 19159 17137 ±1108 41 0
51 ( Ⅰ) 100 0106 - 0113 0109 ±01015 14140 - 23121 19157 ±1198 20 46
52 ( Ⅲ) 103 0107 - 0113 0110 ±01015 13172 - 23125 18196 ±2100 27 33
53 ( Ⅲ) 100 0107 - 0111 0109 ±01010 13127 - 22180 18174 ±1154 29 20
54 ( Ⅲ) 100 0109 - 0112 0110 ±01007 13142 - 22175 19100 ±1164 25 17
55 ( Ⅲ) 104 0106 - 0110 0108 ±01009 15167 - 23117 19139 ±1165 23 40
56 ( Ⅲ) 103 0106 - 0113 0111 ±01015 14144 - 24186 20196 ±2111 9 74
57 ( Ⅰ) 100 0109 - 0114 0111 ±01012 10185 - 19172 16107 ±1152 52 0
58 ( Ⅰ) 101 0106 - 0111 0109 ±01009 13170 - 22132 17126 ±2110 43 7
59 ( Ⅰ) 100 0107 - 0110 0109 ±01008 13184 - 22134 18162 ±1187 30 24
60 ( Ⅰ) 99 0105 - 0109 0108 ±01007 17161 - 26113 22174 ±1162 1 93
61 ( Ⅰ) 100 0105 - 0113 0109 ±01018 8177 - 22119 16172 ±3152 48 10
62 ( Ⅰ) 100 0107 - 0112 0110 ±01012 13189 - 24197 20182 ±2132 10 70
63 ( Ⅰ) 101 0107 - 0112 0109 ±01013 11161 - 19162 15107 ±1171 59 0
64 ( Ⅰ) 100 0105 - 0110 0107 ±01011 16113 - 25113 20152 ±2106 12 59
65 ( Ⅲ) 100 0106 - 0110 0108 ±01008 13124 - 18186 16100 ±1133 53 0
66 ( Ⅲ) 99 0107 - 0113 0110 ±01012 17163 - 24144 21170 ±1143 3 90
67 ( Ⅲ) 101 0105 - 0110 0108 ±01008 15148 - 22129 19110 ±1149 24 26
68 ( Ⅲ) 100 0106 - 0113 0110 ±01016 5185 - 22141 16174 ±2194 47 7
69 ( Ⅲ) 100 0107 - 0111 0109 ±01009 15105 - 24107 19178 ±1175 18 46
70 ( Ⅲ) 100 0107 - 0113 0110 ±01013 13178 - 23198 18148 ±2126 33 27
71 ( Ⅲ) 100 0107 - 0110 0108 ±01008 15175 - 25168 20126 ±2132 15 55
72 ( Ⅲ) 100 0105 - 0111 0108 ±01012 13120 - 23152 18197 ±2109 26 27
合计或平均
Total or mean
7 204
(6 604) (01097 ±01015) (18130 ±2136) 1926
注 :第Ⅳ、Ⅴ类为非微胚乳类型。Notes : Type Ⅳ&Ⅴdon’t belong to the type of micro endosperm1
由表 3 可见 ,第 2 批共测定了 72 个果穗 ,共
7 204粒不同类型的种子。其中第 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类共
6 604粒 ,为微胚乳类型 ,而第 Ⅳ、Ⅴ类属普通高油玉
米类型。正如第一批试验后所预期的 ,果穗间的含
油百分率有很大的差异。第 Ⅰ和第 Ⅲ类 ,都有含油
百分率较高的果穗 ,平均值高于 20 %的果穗分别为
4 个和 11 个 , 出现的频率分别为 17139 % 和
331333 %。由于 Ⅱ型总穗数较少 ,只有 10 穗 ,尚未
发现平均含油率超过 20 %的果穗。但第 27 号果穗
的平均含油率为 19188 % ,已十分接近 20 % ,并且果 穗中有含油率高达 24167 %的籽粒。因此 ,在我们所分类的微胚乳玉米类型中 ,都有选出高油百分率材料的潜力。每种微胚乳类型内不同果穗间的平均含油率和高于 20 %含油率的籽粒数都有很大差异。第 Ⅰ类中平均含油率最低的 44 号果穗 ,仅为 13183 %。最高的 60 号果穗 ,则为 22174 %。第 Ⅱ类中最低的 21号果穗 , 仅为 10113 % , 而最高的 27 号果穗为19188 %。第 Ⅲ类中最低的第 17 号果穗为 15191 % ,最高的 15 号果穗为 22148 % ,各类微胚乳类型都出
457 作 物 学 报 30 卷
现了无一粒含油率高于 20 %的果穗。第 Ⅰ类有 9
穗 ,第 Ⅱ类有 4 穗 ,第 Ⅲ类仅有 1 穗 ,分别占同类总
果穗的 39113 %、40100 %和 3103 %。
在所测定的 6 604 粒微胚乳籽粒中 ,共有 1 926
粒的含油率高于 20 % ,约占 26174 %。特别是有些
果穗 ,几乎所有被测籽粒的含油率都在 20 %以上。
例如 ,第 15、16、60 和 66 号果穗 ,含油率高于 20 %的
籽粒数都在 90 粒以上。表明要选择含油率高 ,且较
整齐一致的果穗是完全可能的。
对所有 72 个果穗的平均油分百分率由大到小
进行排序 ,其中有些并列序号 ,最低的为 39 号果穗 ,
排序 68 ,是非微胚乳类型。微胚乳类型最高的为 60
号果穗 ,平均含油率为 22174 % ,最低的为 21 号果
穗 ,排序 63 ,平均含油率仅 1013 % ,但仍高于非微胚
乳型的普通高油玉米。最高平均含油率为最低的
2124 倍。
根据表 3 的资料 ,也计算了 66 对微胚乳类型
( Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的果穗平均粒重与相对平均含油率的相
关系数 , r3 = - 011958 ,未达显著水平。再次表明有
可能选择到粒重较重 ,且含油百分率也高的材料。
例如在第一次试验中的第 15 号果穗 ,就有一粒重为
0112 g ,含油百分率高达 2519 %的籽粒。在第二次
试验中 ,第 9 果穗有粒重 0114 g ,含油率为 20151 %
的籽粒。在第 20 果穗中粒重为 011 g 的 ,有 3 粒含
油率高于 25 %。在第 24 号果穗中 ,有一粒重为 011
g含油率高于 26 %的籽粒。第 66 果穗有粒重为
0113 g 和 0111 g 含油率分别为 23127 %和 25127 %的
籽粒等等。当然也不乏粒重较轻且含油率也相对较
低的材料。
表 4 3 种微胚乳类型 66 个玉米果
穗含油百分率的方差分析
Table 4 The variance analysis of oil percentage for 3
kinds of micro endosperm including 66 ears in corn
类型
Classification
平均数
Mean
差异显著性测验
Test of difference significance
0105 0101
Ⅲ 191238 a A
Ⅰ 171768 b AB
Ⅱ 161427 b B
就果穗平均粒重与含油百分率而言 ,第二次试
验中的第 9 号微胚乳类型果穗的平均单粒含油总量
最高 ,为 010237 g ,高于所有对照的普通高油玉米。
不难看出 ,两次试验结果基本相同 ,但当按微胚
乳 3 类进行方差分析 ,测定其平均含油百分率的差
异时 ,与第一批结果不再相同 ,见表 4。
不同类型之间的差异已达显著或极显著水平 ,
表明遗传基础不同的微胚乳玉米 ,其含油百分率是
不同的 ,从第 Ⅲ类型中选择似乎效果更好。
3 讨论
根据近 10 年约 20 造微胚乳玉米的选育 ,我们
认为选育超高油 (高于 20 %) 玉米新种质 ,及培育新
型专用的油料玉米杂交种是可能的。由于所研究材
料中存在着广泛的遗传变异 ,为进一步的改良奠定
了基础。在 2 次试验的 6 684 粒微胚乳玉米籽粒中 ,
有 1 944 粒的含油率高于 20 % ,占 2911 % ;有 32 粒
高于 25 % ,占 417 % ;最高的达 26184 % ,其遗传基础
是良好的。本研究证明含油率与单粒重并无显著负
相关 ,因而同时改良粒重与含油率是完全可能的。
微胚乳籽粒的果皮和胚所占比例较高 ,选育粒重较
高的类型对保证在一般大田条件下正常出苗生长十
分重要。就最近几年种植微胚乳玉米的情况看 ,按
一般玉米播种条件 ,也都能正常出苗生长。在春播
时 ,若能利用地膜覆盖 ,则更可保证全苗、壮苗。其
他综合农艺性状一般都与普通玉米一样。
目前普通高油玉米的选择 ,因不能排除胚乳的
影响 ,使提高油分的选择程序变得复杂 ,见效也相对
缓慢。对于微胚乳玉米的改良 ,由于可集中精力直
接选择胚的大小及油分 ,基本不必再考虑胚乳的影
响 ,因而大大提高了改良效率。美国伊利诺斯州农
业试验站 ,自 1896 年始 ,长期坚持提高玉米含油率
的选择 ,直到第 75 代才获得 1812 %的高油分。虽然
也发现有含油率高达 2016 %的果穗 ,但因倒伏等不
良农艺性状 ,不能用于生产[8 ] 。根据目前微胚乳超
高油玉米的选择情况看 ,改良速度会加快 ,农艺性状
也不太差。
有关玉米油分的遗传研究已开展很多 ,多数表
明加性遗传方差最为重要[9 ] 。例如 ,刘仁东等人
(1992)利用 2 个高油玉米自交系与 9 个普通玉米自
交系按 Griffing 双列杂交设计方法 2 进行的试验表
明 ,所有自交系的一般配合力效应都达 0101 显著水
平。含油率的加性遗传方差比显性方差重要得多 ,
加性遗传方差占总遗传方差的 9815 % ,显性遗传方
差仅占 115 %。因此 ,对含油量的选择可获显著效
果[10 ] 。微胚乳超高油的油分含量遗传规律 ,是否与
普通高油玉米或普通玉米一样 ,有待进一步研究。
如果遵循相同的规律 ,则通过利用加性效应的轮回
557 8 期 吴子恺 :新型超高油玉米种质的选育
选择 ,可预期不断提高油分含量 ,并获得高油自交
系 ,进而组配出高油杂交组合。
目前普通高油玉米的推广应用不仅在于有较高
的含油率 ,同时着眼于相当普通玉米的产量 ,并非专
用于玉米油的生产。也正是由于粮、油、饲料及淀粉
加工等综合利用 , 才体现了高油玉米的经济效
益[11 ,12 ]。但微胚乳高油玉米因少含或不含胚乳 ,故
除茎秆仍可用作饲料外 ,籽粒专用于炼油 ,只有当这
两项的效益达到或接近普通高油玉米的效益时 ,才
具有实际生产意义。因此达到实际应用的育种道路
可能还较长 ,大量工作尚待完成。但也正是由于微
胚乳玉米不再含或少含胚乳 ,从而简化玉米油加工
过程 ,甚至如同油菜、芝麻、大豆等油料作物一样 ,在
农村小企业也不难加工 ,这将大有利于它的推广。
与油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等油料作物相比玉
米油品质优良 ,只要总油产量相当甚至略低于这些
油料作物 ,就有可能在生产上应用。
致 谢 :油分测定工作在广西大学区重点实验室作
物遗传育种实验室内进行。硕士研究生罗高玲同学
协助测定了第 2 批全部材料的含油率 ,谨表谢意。
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