全 文 ：V o l. 29, N o. 3
pp. 330—335 M ay, 2003
作 物 学 报
A CTA A GRONOM ICA S IN ICA
第 29 卷 第 3 期
2003 年 5 月 321—329 页
双隐性甜糯玉米的主要农艺及品质性状Ξ
郝小琴1 吴子恺2
(1广西大学生物技术实验中心; 2广西大学农学院, 广西南宁 530005)
摘 要 利用糯玉米 (w xw x ) 分别与普甜玉米 (su1su1) 和超甜玉米 (sh2sh2) 杂交, 在 F 1 代的果穗上分离出纯合双隐性甜
糯玉米 (su1su1w xw x 或 sh2sh2w xw x ) , 再同时种植双隐性甜糯玉米及亲本普甜玉米、超甜玉米和糯玉米, 观测了一系列农
艺性状, 并分析了甜糯双隐性基因的互作效应。主要结果如下: (1)双隐性甜糯玉米的三叶期出现最迟, 株高较高。(2)大
部分双隐性甜糯玉米的百粒重、单株粒重介于两亲本之间。 (3)大部分双隐性甜糯玉米在授粉后 15～ 30 天的可溶性总糖
含量比其对应的亲本糯玉米、甜玉米的可溶性总糖含量都高, 有的二者差异还达显著或极显著水平。这反映了甜糯双隐性
基因的正向互作效应。(4)双隐性甜糯玉米中的淀粉几乎都为支链淀粉, 只有极其少量的直链淀粉存在。这反映了w x 基因
在合成支链淀粉时的上位性效应。 (5)大部分双隐性甜糯玉米在授粉后 18、24、30 天的果皮厚度比其对应的两亲本的果皮
薄或介于两亲本之间, 这似乎反映了甜糯双隐性基因的负向互作效应。
关键词 甜玉米; 糯玉米; 双隐性甜糯玉米; 农艺性状; 基因互作效应
中图分类号: S513 文献标识码: A
The M a jor Agronom ic and Qua l ity Characters in D ouble Recessive Sweet-waxy
M a ize
HAO X iao2Q in1 W U Zi2Kai2
(1 B iotechnology R esearch Centre; 2 A g ric Colleg e, Guang x i U niv , N anning , Guang x i 530005, Ch ina)
Abstract W axy m aize (w xw x ) w ere cro ssed w ith sw eet (su 1su1) and super sw eet m aize (sh 2sh2) respect ive2
ly. Homozygous double recessive sw eet2w axy kernels (su 1su1w xw x o r sh2sh2w xw x ) w ere selected from seg2
regat ing kernels on F 1 ears. T hey w ere p lan ted together w ith their paren ts sw eet, super sw eet and w axy
m aize at the sam e tim e. A series of agronom ic characters w ere studied, and the in teract ive effects of double
recessive genes in sw eet2w axy m aize w ere analysed. T he m ain resu lts revealed that: (1) T he arrival of the
th ree2leaf stage of the double recessive sw eet2w axy m aize w ere the latest. T he p lan t heigh t of mo st of the
double recessive sw eet2w axy m aize w as taller than that of their paren tal sw eet and w axy m aize. (2) T he
1002kernel w eigh t and kernel w eigh t per p lan t of mo st of the double recessive sw eet2w axy m aize ranked
betw een their paren ts. (3) T he so lub le sugar con ten t at 15 to 30 days after po llinat ion of mo st of the double
recessive sw eet2w axy m aize w as h igher, som e of them sign ifican t ly o r h igh ly sign ifican t ly h igher than that of
their co rresponding paren ts w axy and sw eet m aize, show ing the effect of po sit ive in teract ion of double reces2
sive genes. (4) T he starch of double recessive sw eet2w axy m aize w as m ain ly am ylopect in, w ith very lit t le
am ylo se on ly, indicat ing that w axy gene (w x ) w as ep istat ic to the sw eet gene (sh 2 o r su1). (5) Pericarp th ick2
ness of mo st of the double recessive sw eet2w axy m aize ranked betw een their paren ts o r w ere th inner than
that of their paren ts on the 18th, 24th and 30th day after po llinat ion, show ing the effect of negat ive in terac2
t ion of double recessive genes.
Key words Sw eet m aize; W axy m aize; Double recessive sw eet2w axy m aize; A gronom ic characters; In ter2
act ive effects of genes
基金项目: 广西科技厅和广西教育厅资助项目 (桂科攻 9911038 和桂教科研[ 1998 ]16924)。
作者简介: 郝小琴 (19742) , 女, 山西平遥人, 实习研究员, 硕士。通讯作者: 吴子恺 (19422) , 男, 吉林扶余人, 教授, 博士生导师。
Received (收稿日期) : 2001211212, A ccep ted (接收日期) : 20022062131
胚乳突变体 su 1、sh 2、w x 等都有各自特异的基
因效应[ 1 ] , 它们中个别基因点的纯合或不同基因位
点之间的互作都能够引起碳水化合物组成的改
变[ 2, 3 ]。
自 1983 年起, 新疆石河子农学院涂华玉等
(1990、1992) 开始利用异型杂交选育鲜食甜玉米[ 4, 5 ]。
从 1984 年开始, 吉林省吉林市农业科学研究所徐占宏
等(1991)对糯、甜杂交玉米的遗传规律及其开发利用
的可能性进行了初步研究和探讨[ 6 ]。李锦淑等(1994)
用自选高赖氨酸同型系伊甜öo 2 为母本, 自选粘玉米自
交系粘白 13—1öo 2 为父本杂交选育出新品种——九
甜粘早, 食之味道香甜且有粘性[ 7 ]。也有关于利用隐性
上位作用选育甜糯多味玉米的报道[ 8 ]。
自 1994 年起, 吴子恺等 (1997)进行了普甜与超
甜, 普甜、超甜与糯玉米等多种双隐性甜玉米纯合体
的育种, 育成了一大批双隐性甜玉米纯合体材料, 并
组配了各种类型的杂交种[ 9 ]。目前已组配多个甜糯
玉米组合, 并能调节甜糯比例, 其育种方法已获国家
发明专利授权[ 10 ]。
本试验旨在进行普甜与糯玉米、超甜与糯玉米
的双隐性基因互作效应的研究, 观察双隐性甜糯玉
米的主要农艺性状表现, 进而分析其青苞采食期籽
粒的含糖量、支链淀粉含量、果皮厚度等品质性状的
变化, 从中寻找这些变化的规律, 探讨其实用意义,
为甜糯玉米的育种提供一些参考。
1 材料与方法
111 试验材料与田间试验方案
1999 年 2 月 24 日在广西大学农学院试验农场
分别种植普甜玉米、超甜玉米、糯玉米材料各 2 个,
即 6 个亲本材料。
于 5 月 10～ 15 日分别组配糯玉米与普甜玉米、
糯玉米与超甜玉米杂交组合各 4 个, 即 8 个杂交组
合。
亲本: 糯玉米: 中糯 1 号、白糯 1 号, 都为w x 隐
性纯合体。
普甜玉米: 甜玉 6 号、加甜 16, 都为 su 1 隐性纯
合体。
超甜玉米: 甜矮、超甜 20, 都为 sh 2 隐性纯合体。
杂交组合:
中糯 1 号×
甜玉 6 号
加甜 16 白糯 1 号×
甜玉 6 号
加甜 16
中糯 1 号×甜矮
超甜 20
白糯 1 号×甜矮
超甜 20
6 月 30 日收获果穗, 收获杂交种子。
1999 年秋 8 月 13 日将杂交所得种子分别按 4
行小区种植, 10 月 5～ 10 日进行套袋自交或同材料
行间进行彼此交。11 月 27 日收获果穗后, 根据 9∶
3∶3∶1 的比例, 从果穗上识别并挑选出双隐性甜
糯玉米籽粒。
2000 年 2 月 20 日分别将糯玉米、普甜玉米、超
甜玉米 6 个亲本材料和所选 8 个组合材料的双隐性
甜糯玉米籽粒全部单独种植, 2 行小区, 行长 313m ,
行距为 90cm 和 40cm 宽、窄行, 株距 30cm , 因种子
数较少, 播种为精量播种, 一般田间管理。
5 月 4～ 10 日选生长一致的 6 个亲本和 8 个杂
交组合的双隐性甜糯玉米植株进行自交或彼此交授
粉。授粉后 15 天每材料取样 3 株进行实验室可溶性
糖、支链淀粉的测定。可溶性糖的测定从授粉后 15
天取样, 每隔 2 天取样 1 次, 共测定 6 次。支链淀粉
的测定从授粉后 18 天开始取样, 每隔 5 天取样 1
次, 共测定 4 次, 其中最后 1 次测定在授粉后 46 天
进行。果皮厚度的测定另外取样 3 株, 授粉后 18 天
开始取样, 每隔 5 天取样 1 次, 共测定 3 次。
112 田间观察与室内考种项目
田间观察记载项目包括出苗期、三叶期、抽雄
期、散粉期、吐丝期、叶片数、株高、穗位高、茎粗、穗
位叶厚度等。室内考种性状有穗长、穗粗、穗秃顶长、
穗行数、行粒数、单株粒重、百粒重、胚乳ö胚干重比。
113 实验室测定项目与方法
11311 可溶性糖的测定 采用蒽酮比色法测定。
11312 直链淀粉和支链淀粉的测定 采用碘比
色法测定。
11313 果皮厚度的测定 参照洪雨年 (1995) 的
方法用测微计测定[ 11 ]。
2 结果与分析
211 双隐性甜糯玉米的田间农艺性状观测结果
通过田间观察表明, 双隐性甜糯玉米植株的一
般农艺性状与普甜、超甜、糯玉米无十分明显的区
别。生长健壮、抗病抗虫性好、较少分蘖、无空秆、部
分双果穗等优良的性状都已获得。
不同基因型玉米的田间主要农艺性状观测结果
汇于表 1。
223 作 物 学 报 29 卷
表 1 不同基因型玉米田间农艺性状比较
Table 1 Compar ison of f ield agronom ic characters of differen t genotypes of ma ize
基因型
Geno type
出苗
D ays to
em ergence
(d)
三叶
D ays to
th ree2leaf
(d)
抽雄
D ays to
tassel
(d)
散粉
D ays to
po llen
(d)
吐丝
D ays to
silk
(d)
株高
P lan t
heigh t
(cm )
穗位高
Ear
heigh t
(cm )
茎粗
Stem
diam eter
(cm )
穗位叶叶片
厚度 Ear leaf
th ickness
(Λm ) 叶片数N um ber ofleaves
中糯 1 号 20 23 69 72 75 17818±4132 5816±9194 2110±0124 21816±10192 17～ 18
白糯 1 号 20 23 69 72 75 17912±6106 5810±6175 2124±0121 20817±4129 17～ 18
甜玉 6 号 21 25 66 70 74 17712±9123 5018±6122 1180±0124 19719±12133 16
加甜 16 21 25 66 69 72 16810±5170 3812±6169 1166±0121 19917±13145 16
(中糯1 号×甜玉6 号) F2 [注] 22 30 75 78 80 18312±5140 5418±10118 1148±0108 19413±5133 17～ 18
(中糯 1 号×加甜 16) F2 22 28 72 75 79 18012±9112 5814±8120 1150±0107 20918±9192 17
(白糯 1 号×甜玉 6 号) F2 22 27 70 74 76 18814±7192 5616±5168 1190±0132 20719±16186 17～ 18
(白糯 1 号×加甜 16) F2 22 28 71 73 76 17916±6154 5512±4176 2100±0107 21619±19188 17～ 18
甜 矮 22 28 79 81 83 17510±7191 6616±9174 2116±0127 21116±7160 19～ 20
超甜 20 22 26 77 79 81 21314±16152 8916±7199 1188±0111 22418±12148 19～ 21
(中糯 1 号×甜矮) F2 22 29 73 75 79 18914±8176 6018±9104 1198±0118 21515±7198 17
(中糯 1 号×超甜 20) F2 22 28 75 77 79 20018±9173 7012±9178 2108±0111 20810±7103 18～ 19
(白糯 1 号×甜矮) F2 22 28 76 78 80 19312±17194 6112±5102 1196±0111 20219±13133 18～ 19
(白糯 1 号×超甜 20) F2 22 28 75 78 80 19114±13152 6918±10199 1194±0119 20418±9144 18
注: (中糯 1 号×甜玉 6 号) F2 表示该组合的 F2 中的双隐性甜糯玉米籽粒所长成的植株, 下表同。
N o te: (中糯 1 号×甜玉 6 号) F2 show s the p lan t of double recessive sw eet2w axy m aize in F2 of th is com bination, the sam e in fo llow ing ta2
bles.
由表 1 可知, 双隐性甜糯玉米三叶期出现最迟,
比亲本糯玉米、甜玉米都较迟。双隐性甜糯玉米的抽
雄、散粉、吐丝期比普甜玉米和糯玉米出现较迟, 但
比超甜玉米出现略早。虽然部分双隐性甜糯玉米的
生育时期略有延迟, 但扣除三叶期的推迟天数, 从三
叶到抽雄以后的天数并没有延迟, 所以双隐性甜糯
玉米实际上是苗期生长缓慢。
通过对不同类型玉米的株高、穗位高、茎粗的测
量结果表明, 大部分组合的双隐性甜糯玉米的株高
比其亲本甜玉米、糯玉米的株高都高, 所有的双隐性
甜糯玉米的穗位高介于两亲本之间, 超甜玉米的穗
位较高, 而普甜玉米穗位较低。由此可见, 甜糯双隐
性基因互作表现为加性遗传效应。
212 双隐性甜糯玉米的室内考种结果
不同基因型玉米收获后室内产量性状考种的结
果汇于表 2。
由表 2 可知, 大部分双隐性普甜糯玉米的穗长
比其对应的两亲本都小, 而双隐性超甜糯玉米的穗
长介于两亲本之间, 有的组合的穗长比两亲本都长。
大部分双隐性甜糯玉米的穗秃顶长介于两亲本之
间。从单株粒重看, 除一个组合的双隐性甜糯玉米单
株粒重低于亲本外, 其余组合的单株粒重都介于两
亲本之间。从百粒重看, 大部分双隐性甜糯玉米的百
粒重介于两亲本之间。双隐性甜糯玉米的胚乳ö胚干
重比, 除一个组合的略低外, 其余都与其对应的亲本
甜玉米没有很大差别。
总之, 从成熟籽粒的单株粒重、百粒重、胚乳ö胚
干重比来看, 大部分双隐性甜糯玉米表现为两亲本
的中间类型, 但较偏向于亲本甜玉米, 这似乎反映了
甜基因对糯基因有上位性效应。
213 可溶性总糖的测定结果
双隐性甜糯玉米、糯玉米、普甜玉米、超甜玉米
各 3 株 6 次可溶性总糖含量的测定结果汇于表 3。
表 3 中同时列出了双隐性甜糯玉米与其对应亲本 6
次测定结果平均数间的差数及显著性测验结果。各
类型玉米每次取样 3 株的可溶性糖含量平均数的结
果同时汇于图 1。
由表 3 和图 1 可知, 除中糯 1 号×甜玉 6 号双
隐性普甜糯玉米的平均总糖量比其对应的亲本甜玉
6 号的平均总糖量低外, 其余各个组合的双隐性甜
糯玉米的平均总糖量比其对应的亲本糯玉米、甜玉
米的平均总糖量都高。对双隐性超甜糯玉米来说尤
为明显。这表明甜糯双隐性基因的互作有利于增加
总糖量, 超甜与糯基因的互作更有利于增加总糖量,
反映了甜糯双隐性基因的累加或正向互作效应。
从含糖量出现的高峰期来看, 双隐性普甜糯玉
米白糯 1 号×加甜 16、双隐性超甜糯玉米中糯 1 号
×甜矮、普甜玉米甜玉 6 号的含糖量高峰期出现在
授粉后 18 天, 其余的双隐性甜糯玉米、超甜玉米、普
甜玉米、糯玉米的含糖量高峰期都出现在授粉后
323 3 期 郝小琴等: 双隐性甜糯玉米的主要农艺及品质性状
表 2 不同基因型玉米收获后产量性状比较
Table 2 Compar ison of y ield componen ts of differen t genotypes of ma ize
基因型
Geno type
穗长
Ear length
(cm )
穗秃顶长
L ength of
bald tip
(cm )
穗粗
Ear diam eter
(cm )
穗行数
Kernel row
行粒数
N um ber of
kernels per
row
单株粒重
Kernel w eigh t
per p lan t
(g)
百粒重
1002kernel
w eigh t
(g)
胚乳ö胚干重比
Endo sperm:
em bryo dry
w eigh t ratio
中糯 1 号 16162±0199 1102±0172 4136±0121 1216±1135 3412±2149 10514±8106 24160 7163
白糯 1 号 16108±0194 0190±0154 4137±0122 1216±0197 3518±2115 10515±11177 24150 7147
甜玉 6 号 17194±1196 3112±0157 4102±0120 1312±1193 3111±3187 6114±13135 16150 4125
加甜 16 15137±1105 2134±0195 3182±0117 1414±1158 3213±3147 5118±7168 14125 4146
(中糯 1 号×甜玉 6 号) F2 13164±3107 1114±0113 4100±0146 1218±1179 3110±7128 6514±17162 17165 4146
(中糯 1 号×加甜 16 号) F2 15152±1196 1166±1109 4105±0144 1210±1141 3610±2135 7911±10112 20125 4149
(白糯 1 号×甜玉 6 号) F2 14168±0176 1130±0169 3166±0114 1014±2119 3318±3183 6219±9165 17115 4111
(白糯 1 号×加甜 16) F2 12198±0183 0186±0122 3192±0134 1218±1179 2716±3151 5913±13162 18115 4120
甜 矮 15159±1148 2102±0191 3168±0112 1312±1140 3118±2190 4310±4106 9195 2198
超甜 20 18141±1146 2180±1140 4103±0123 1310±1194 3818±3194 5716±7129 11130 2130
(中糯 1 号×甜矮) F2 18186±2102 1176±1112 3192±0120 1218±1179 3814±5164 5819±4182 12150 2173
(中糯 1 号×超甜 20) F2 18102±2151 1108±0141 3195±0120 1218±1110 4016±5168 6415±13182 12175 1158
(白糯 1 号×甜矮) F2 15184±1125 1102±0150 3186±0118 1218±1110 3618±2195 6215±12163 10125 2146
(白糯 1 号×超甜 20) F2 14164±2190 1160±0167 4110±0134 1312±2128 3210±9167 4419±11160 10120 2135
表 3 不同基因型玉米可溶性总糖含量测定结果 (% 鲜重)
Table 3 Changes of soluble sugar con ten t of differen t genotypes of ma ize
基因型
Geno type
株号
N um ber
of p lan t
取样日期 (授粉后天数) Samp ling date (D ays after po llination)
15d 18d 21d 24d 27d 30d
总平均
To tal m ean
与亲本的差异显著性测验
T est of sign ificance
中糯 1 号 1 4146 4101 2183 2147 1144 2119
2 4141 3157 3116 2152 1131 2190
3 3158 2188 2177 2109 1188 2159
平均 4115±01494 3149±01570 2192±01210 2136±01235 1154±01299 2156±01356 2184±01913
白糯 1 号 1 4138 3178 3174 2126 2125 2194
2 4110 3152 3185 2152 2185 2179
3 3164 3177 2166 2155 2150 2122
平均 4104±01374 3169±01147 3142±01658 2144±01159 2153±01301 2165±01380 3113±01709
甜玉 6 号 1 7190 8101 5174 4180 3110 3176
2 5116 5108 4152 4109 3130 4108
3 6136 6191 5154 4171 4123 3184
平均 6147±11374 6167±11480 5127±01654 4153±01387 3154±01603 3189±01167 5106±11451
加甜 16 1 4144 3181 2139 2141 2107 1136
2 4142 3197 2174 2149 2121 2138
3 4178 3177 3145 2110 1197 2128
平均 4155±01202 3185±01106 2186±01540 2133±01206 2108±01121 2101±01562 2195±11017
(中糯 1 号× 1 4145 3182 3133 3127 4137 3187
甜玉 6 号) F2 2 3152 2156 2186 3121 1190 2103
3 4177 4102 4159 4125 3133 3112
平均 4125±01649 3147±01792 3159±01895 3158±01584 3120±11240 3101±01925 3152±01836 01683 (♀) - 115433 (®) [注]
423 作 物 学 报 29 卷
续表 3
基因型
Geno type
株号
N um ber
of p lan t
取样日期 (授粉后天数)
Samp ling date (D ays after po llination)
15d 18d 21d 24d 27d 30d
总平均
To tal m ean
与亲本的差异显著性测验
T est of sign ificance
(中糯 1 号×加 1 4193 3109 3143 3105 2187 4136
甜 16) F2 2 3160 2184 2142 2113 2129 3133
3 3163 3134 2142 2191 2176 3123
平均 4105±01759 3109±01250 2176±01583 2170±01496 2164±01308 3164±01626 3115±01706 0131 (♀) 0120 (®)
(白糯 1 号× 1 7113 5132 4158 4187 4141 4112
甜玉 6 号) F2 2 7133 5186 5161 3196 4139 4154
3 7138 6166 6136 5125 5149 4161
平均 7128±01132 5195±01674 5152±01894 4169±01663 4176±01629 4142±01265 5144±11123 21313 3 (♀) 0138 (®)
(白糯 1 号×加 1 3142 3199 3192 2121 3121 3133
甜 16) F2 2 3178 4110 3185 2111 3118 2184
3 3178 4104 4106 2153 2188 2134
平均 3166±01208 4104±01055 3194±01107 2128±01219 3109±01182 2184±01495 3131±01683 0118 (♀) 0136 (®)
甜 矮 1 7150 5106 3193 3180 3179 3117
2 8103 5108 4197 4122 3176 3176
3 6168 5144 4144 3176 2169 2166
平均 7140±01680 5119±01214 4145±01520 3193±01255 3141±01627 3120±01550 4160±11520
超甜 20 1 7158 5184 5192 4189 4180 3116
2 7146 6159 5184 5135 3102 2143
3 6158 5108 5137 4171 5138 5146
平均 7121±01546 5184±01755 5171±01297 4198±01330 4140±11230 3168±11581 5130±11393
(中糯 1 号× 1 9149 8149 8102 7160 5121 4173
甜矮) F2 2 6140 7107 5191 5161 5101 5172
3 6122 6194 6113 4139 4170 4112
平均 7137±11838 7150±01860 6169±11160 5187±11620 4197±01257 4186±01807 6121±11490 31373 3 (♀) 11613 3 (®)
(中糯 1 号×超 1 6178 6139 6144 4178 4199 4136
甜 20) F2 2 7152 7161 7112 6196 4180 3197
3 7176 7135 5169 5152 4162 5138
平均 7135±01511 7112±01643 6142±01715 5175±11109 4180±01185 4157±01728 6100±11244 31163 3 (♀) 0170 (®)
(白糯 1 号× 1 8179 7186 5182 4193 5137 5140
甜矮) F2 2 7120 7130 5178 4192 4140 5124
3 8161 6183 6103 4173 5138 6140
平均 8120±01871 7133±01516 5188±01134 4186±01113 5105±01563 5168±01629 6117±11324 31043 3 (♀) 11573 3 (®)
(白糯 1 号×超 1 7152 5196 6157 4145 6112 5121
甜 20) F2 2 8105 6183 4176 5189 4127 4167
3 7160 6110 5133 4105 4141 4166
平均 7172±01286 6130±01467 5155±01925 4180±01968 4193±11030 4185±01315 5169±11244 21563 3 (♀) 0139 (®)
注: (♀)表示与母本的差异, (®)表示与父本的差异。
N o te: (♀) rep resen t difference w ith the fem ale paren t, (®) rep resen t difference w ith the m ale paren t.3 3 表示 t 测验的结果在 0101 水平上差异显著; 3 表示 t 测验的结果在 0105 水平上差异显著。
N o te: 3 3 Significan t at 0101 level; 3 Significan t at 0105 level.
523 3 期 郝小琴等: 双隐性甜糯玉米的主要农艺及品质性状
图 1 各基因型玉米在授粉后 15～ 30 天的可溶性总糖的变化
F ig11 Changes of so lub le sugar conten t of differen t geno types of m aize from the 15th to the 30th day after po llination
15 天。至于是否在授粉后 15 天以前出现含糖量高
峰, 本试验未能提供有关资料。双隐性普甜糯玉米中
糯 1 号×加甜 16、白糯 1 号×加甜 16, 双隐性超甜
糯玉米白糯 1 号×甜矮、白糯 1 号×超甜 20, 糯玉
米中糯 1 号、白糯 1 号的含糖量到后期略有回升。而
大部分是在授粉后 24～ 27 天左右降低, 到授粉 27
天后, 略有回升。
就各类型玉米的最高含糖量来比较, 除白糯 1
号×甜玉 6 号组合的双隐性普甜糯玉米的最高含糖
量比其对应的亲本糯玉米和普甜玉米的最高含糖量
623 作 物 学 报 29 卷
表 4 不同基因型玉米直链淀粉占总淀粉百分率及支链淀粉占总淀粉百分率的结果 (% )
Table 4 Percen tage of amylose and percen tage of amylopectin of differen t genotypes of ma ize
基因型
Geno type
株号
N um ber
of p lan t
直链淀粉占总淀粉百分率
Percen tage of am ylo se
授粉 18 天
18DA P
授粉 24 天
24DA P
授粉 30 天
30DA P
授粉 46 天
46DA P
总平均
To tal
m ean
支链淀粉占总淀粉百分率
Percen tage of am ylopectin
授粉 18 天
18DA P
授粉 24 天
24DA P
授粉 30 天
30DA P
授粉 46 天
46DA P
总平均
To tal
m ean
中糯 1 号 1 0162 0174 0177 0169 99138 99126 99123 99131
2 0173 0157 0188 0167 99127 99143 99112 99133
3 0160 0151 0180 0156 99140 99149 99120 99144
平均 0165±0107 0161±0112 0182±0106 0164±0107 0168±0111 99135±0107 99139±0112 99118±0106 99136±0107 99132±0111
白糯 1 号 1 0159 0153 0154 0139 99141 99147 99146 99161
2 0159 0160 0156 0169 99141 99140 99144 99131
3 0166 0141 0167 0162 99134 99159 99133 99138
平均 0161±0104 0151±0110 0159±0107 0157±0116 0157±0109 99139±0104 99149±0110 99141±0107 99143±0116 99143±0109
甜玉 6 号 1 10178 11100 19184 20106 89122 89100 80116 79194
2 8154 8197 21128 21117 91146 91103 78172 78183
3 9129 11107 25109 23138 90171 88193 74191 76162
平均 9154±1114 10135±1119 22107±2171 21154±1169 15187±6139 90146±1114 89165±1119 77193±2171 78146±1169 84113±6139
加甜 16 1 12119 19129 27110 26170 87181 80171 72190 73130
2 8199 16196 20198 28147 91101 83104 79102 71153
3 12157 18168 25194 22130 87143 81132 74106 77170
平均 11125±1197 18131±1121 24167±3125 25182±3118 20101±6145 88175±1197 81169±1121 75133±3125 74118±3118 79199±6145
(中糯 1 号× 1 0184 0168 0188 0170 99116 99132 99112 99130
甜玉 6 号) F2 2 0192 0185 0195 0182 99108 99115 99105 99118
3 0164 0179 0171 0179 99136 99121 99129 99121
平均 0180±0114 0177±0109 0185±0112 0177±0106 0180±0110 99120±0114 99123±0109 99115±0112 99123±0106 99120±0110
(中糯1 号×加 1 0171 0178 0171 0173 99129 99122 99129 99127
甜 16) F2 2 0173 0184 0176 0186 99127 99116 99124 99114
3 0173 0192 0186 0189 99127 99108 99114 99111
平均 0172±0101 0185±0107 0178±0108 0183±0109 0179±0108 99128±0101 99115±0107 99122±0108 99117±0109 99121±0108
(白糯 1 号× 1 0181 0172 1127 1104 99119 99128 98173 98196
甜玉 6 号) F2 2 0135 0149 1118 0171 99165 99151 98182 99129
3 0186 0132 1117 1117 99114 99168 98183 98183
平均 0167±0128 0151±0120 1121±0106 0197±0124 0184±0133 99133±0128 99149±0120 98179±0106 99103±0124 99116±0133
(白糯1 号×加 1 0193 0156 1102 1105 99107 99144 98198 98195
甜 16) F2 2 0149 0143 1133 1106 99151 99157 98167 98194
3 0136 0145 1113 0185 99164 99155 98187 99115
平均 0159±0130 0148±0107 1116±0116 0199±0112 0181±0133 99141±0130 99152±0107 98184±0116 99101±0112 99119±0133
甜 矮 1 18169 20190 30130 53132 81131 79110 69170 46168
2 22172 27190 38160 50115 77128 72110 61140 49185
3 18142 27114 45126 55151 81158 72186 54174 44149
平均 19194±2141 25131±3184 38105±7149 52199±2169 34108±13188 80106±2141 74169±3184 61195±7149 47101±2169 65192±13188
超甜 20 1 20191 30112 52109 43174 79109 69188 47191 56126
2 27131 35143 44166 42134 72169 64157 55134 57166
3 29108 28180 52106 38178 70192 71120 47194 61122
平均 25177±4130 31145±3151 49160±4128 41162±2156 37111±10110 74123±4130 68155±3151 50140±4128 58138±2156 62189±10110
(中糯 1 号× 1 0179 0195 1101 1146 99121 99105 98199 98154
甜矮) F2 2 0190 0199 1162 1142 99110 99101 98138 98158
3 0182 1116 1164 1137 99118 98184 98136 98163
平均 0184±0106 1103±0111 1142±0136 1142±0105 1118±0131 99116±0106 98197±0111 98158±0136 98158±0105 98182±0131
(中糯1 号×超 1 0184 1113 1159 1119 99116 98187 98141 98181
甜 20) F2 2 0195 1137 2116 0191 99105 98163 97184 99109
3 0185 1106 2107 1138 99115 98194 97193 98162
平均 0188±0106 1119±0116 1194±0131 1116±0124 1129±0145 99112±0106 98181±0116 98106±0131 98184±0124 98171±0145
(白糯 1 号× 1 0188 0199 1108 1101 99112 99101 98192 98199
甜矮) F2 2 0163 1108 1141 1135 99137 98192 98159 98165
3 0154 0171 1149 1152 99146 99129 98151 98148
平均 0168±0118 0193±0119 1133±0122 1129±0126 1106±0133 99132±0118 99107±0119 98167±0122 98171±0126 98194±0133
(白糯1 号×超 1 1119 1157 2161 2109 98181 98143 97139 97191
甜 20) F2 2 1134 1130 2100 2101 98166 98170 98100 97199
3 1178 1197 2143 2133 98122 98103 97157 97167
平均 1144±0131 1161±0134 2135±0131 2114±0117 1189±0146 98156±0131 98139±0134 97165±0131 97186±0117 98111±0146
N o te: DA P2days after po llination.
723 3 期 郝小琴等: 双隐性甜糯玉米的主要农艺及品质性状
图 2 各基因型玉米在授粉后 18、24、30 天的果皮厚度的变化
F ig12 Changes of pericarp th ickness of differen t geno types of m aize on the 18th, 24th, and 30th day after po llination
都高外, 其余 3 个组合的双隐性普甜糯玉米的最高
含糖量都比其对应的亲本普甜玉米的最高含糖量
低, 而与其对应的亲本糯玉米的最高含糖量相差不
大。但所有组合的双隐性超甜糯玉米的最高含糖量
都比其对应的亲本超甜玉米的最高含糖量高, 比其
对应的亲本糯玉米的最高含糖量更高。
214 直链淀粉及支链淀粉含量的测定结果
双隐性甜糯玉米、糯玉米、普甜玉米、超甜玉米
各 3 株 4 次直链淀粉占总淀粉百分率及支链淀粉占
总淀粉百分率的结果汇于表 4。
从表 4 可以看出, 双隐性甜糯玉米中除极少量
的直链淀粉外, 几乎都为支链淀粉。这反映了w x 基
因在合成支链淀粉时的上位性效应。双隐性普甜糯
玉米和其亲本糯玉米淀粉中的直链淀粉百分率都小
于 1% , 而双隐性超甜糯玉米淀粉中有 1% 左右的直
链淀粉存在, 普甜玉米淀粉中的直链淀粉占
15187% 和 20101% , 超甜玉米淀粉中的直链淀粉占
34108% 和 37111%。823 作 物 学 报 29 卷
从 4 次取样的不同时期来看, 糯玉米、双隐性甜
糯玉米各次测得的支链淀粉占总淀粉的百分率的差
异不明显, 甜玉米的测定结果, 是随着授粉后天数的
增加, 直链淀粉的含量逐渐增多。
215 果皮厚度的测定结果
双隐性甜糯玉米、糯玉米、普甜玉米、超甜玉米
每次取样 3 株的果皮厚度平均数的结果汇于图 2。
由图 2 可以看出, 除白糯 1 号×加甜 16 组合的
双隐性甜糯玉米的果皮比其对应的两亲本的果皮都
厚外, 其余组合的双隐性甜糯玉米的果皮厚度比其
对应的两亲本的果皮较薄或介于两亲本之间。这似
乎反映了甜糯双隐性基因的负向互作效应, 甜糯双
隐性基因互作导致果皮变薄。
3 讨论
M ichaels 等 (1986) 指出, 高温多雨会使糖分含
量降低[ 12 ] , 广西南宁 5、6 月份高温多雨可能是造成
本试验含糖量偏低的主要原因。本试验所得部分双
隐性甜糯玉米、糯玉米的含糖量到后期略有回升, 这
可能与后期籽粒脱水较快, 籽粒鲜重降低有关。
大部分研究表明, 含有w x 基因无 ae 基因的双
隐性基因及多隐性基因组合完全不含直链淀粉。
W ang 等 (1993) 报道, w x 基因型和包含w x 基因的
双隐性基因突变体如 sh 2w x、w x d u 1 产生的淀粉
100% 为支链淀粉[ 13 ]。Ho lder 等 (1974) 研究指出
d usu 1w x sh 2 突变体组合籽粒产生 7% 的直链淀粉,
这是仅仅一个包含w x 基因没有 ae 基因, 但有明显
直链淀粉成分的组合[ 14 ]。本试验所测结果产生微小
的出入, 还有待进一步试验验证。
本试验测定的果皮厚度范围比一些研究
者[ 11, 15 ]的结果厚, 因为本试验测定的都是籽粒背胚
面的果皮厚度。据有关研究报道, 玉米背胚面的果皮
比向胚面的果皮厚[ 15, 16 ]。本试验还得出各基因型组
合果皮厚度变化趋势有所不同。据 T racy (1987) 报
道, 果皮厚度变化的部分原因可能是由于胚乳成长
过程中不同的扩展程度决定的, 较大的膨胀导致较
薄的种皮[ 15 ] , 这可能也是各基因型玉米随授粉天数
的增加, 果皮厚度各不相同的原因之一。
总的来看, 双隐性甜糯玉米的品质较亲本有所
改善, 保留了糯性, 含糖量也较高, 种皮也较薄, 但其
缺点是抗倒性较差, 三叶期出现较迟。我们在育种中
选择株高较矮的甜、糯玉米杂交, 再分离, 春季采用
地膜覆盖等措施可克服这些不足, 所以双隐性甜糯
玉米可以作为一种亲本材料应用于育种工作。
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