鮮食玉米籽粒顏色性狀遺傳研究及市場需求分析

李一男

摘 要：著重介紹了鮮食玉米籽粒顏色遺傳規律與花粉直感，對玉米籽粒色素的功能、抗氧化性及籽粒色素的積累規律等進行了概述，探討了目前各種籽粒顏色鮮食玉米的市場需求和發展情況。

關鍵詞：籽粒顏色；遺傳；花粉直感；市場需求

玉米籽粒顏色屬質量性狀，它由果皮、胚乳（糊粉層和淀粉層）和胚的顏色共同決定。在顏色性狀上，普通玉米和鮮食玉米完全相同，但普通玉米目前多為黃色籽粒，在選育工作中不需要進行籽粒顏色的研究工作。只有鮮食玉米籽粒顏色繁多，遺傳基因復雜，可研究性強，所以本文關于玉米籽粒顏色遺傳的探討均以鮮食玉米為主。

一、玉米籽粒顏色的遺傳基礎

不同組織的顏色由不同基因決定，它們的遺傳行為也不一樣。在鮮食玉米的選育中，主要分析和研究糊粉層顏色的遺傳規律，果皮顏色、淀粉層顏色及胚尖顏色的遺傳相對比較單一，研究較少。

1.果皮顏色的遺傳

果皮顏色受果皮色基因P-p（IS-26）和褐色果皮基因Bp-bp（9S-44）兩對基因控制。表現為白色、紅色、棕色和花斑色四種類型。由于果皮是由子房壁形成的，所以無花粉直感現象。即用不同果皮顏色的玉米雜交，當代母株上結出的籽粒顏色仍為其母本籽粒顏色。

2. 糊粉層顏色的遺傳

若果皮是無色的，則糊粉層顏色在適當的遺傳背景下，可以有紫色、紅色和棕紅色素形成，從而表現出不同色澤。紫色糊粉層的出現需要至少9個顯性基因，即A1、A2、BZ1、BZ2、C1、C2、In、Pr和R。R基因與B基因作用相似，因此可以為B所取代。在A1、A2、C1、C2和R5個基因中，只要有一個處于隱性狀態，就不會有色素出現，它們屬于互補基因，而BZ1、BZ2中有一個處于隱性狀態，糊粉層中就產生棕色素及極其微量的紫色素，混合成為古銅色。如果BZ1、BZ2都處于隱性狀態，則不再產生色素。In、Pr基因可視為色素的修飾基因，各種顯性基因與Pr相結合產生紫色素，與pr結合產生紅色素。in的作用在于提高花青素的含量，因而增加顏色的強度。有in的組合顏色就深，有In的組合顏色就淺。糊粉層顏色有花粉直感現象。

3. 淀粉層顏色的遺傳

影響淀粉層色澤一組基因有三對，分別是Y1-y1，Y8-y8，Wc-wc，它們影響類胡蘿卜素的含量，從而導致淀粉層色澤呈現深黃、淺黃和白色等。

4. 胚尖顏色的遺傳

受一對基因（Pu-pu）控制，有紫、白兩種表現型。紫胚尖（Pu）是顯性，白胚尖（pu）是隱性，有花粉直感現象。

二、花粉直感的概念及應用

花粉直感是玉米特有的一種現象，是顯性性狀在雜交當代籽粒上的一種表現。這種顯性性狀是由父本攜帶的顯性基因控制，故稱為花粉直感。玉米的胚乳和胚是經過父本受精發育而成的，表現為花粉直感現象。胚的染色體組成有一半來自母本，一半來自父本。從前述可知糊粉層顏色是9個基因互作的結果。只有多數的顯性基因都集中到父本上，才能顯示出花粉直感現象。

決定胚乳淀粉層的Y-y基因具有劑量效應。其花粉直感現象是在母本基因型的基礎上，決定于父本基因是顯性還是隱性。如父本是顯性則雜交籽粒顏色變深；如父本是隱性，則雜交籽粒顏色變淺。如雜交種掖單12號，母本478為淺黃色籽粒，父本81515為橘黃色籽粒，雜交種籽粒胚乳變為深黃色。

三、玉米籽粒色素的功能

1. 類胡蘿卜素

類胡蘿卜素是一類天然化合物的總稱，廣泛存在于各種植物中。存在于玉米籽粒中的類胡蘿卜素主要有胡蘿卜素、玉米黃質和葉黃素。近年來，有關玉米籽粒色素功能的研究主要集中在玉米籽粒色素與眼部疾病、心臟病和癌癥的關系上，另外其抗氧化性也頗受關注。研究表明玉米黃質可顯著降低心肌梗塞的發病率，并可降低總動脈內膜血管中層的增厚，人體吸收后可轉化成維生素A，對生長發育、保護上皮細胞及提高抗病能力、延長壽命等具有特殊功效；葉黃素對眼部代謝和功能有直接影響，有助于濾掉對眼睛有害的藍光和保護視網膜免受光線和自由基的傷害。

2. 花色苷類色素

花色苷類色素是花青素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，屬類黃酮化合物。大多偏紅色、紫色的蔬果都含有花青素，在紫玉米中就含有豐富的花青素。花青素是純天然的抗衰老的營養補充劑，研究證明是當今人類發現最有效的抗氧化劑，它的抗氧化性能比維生素E高出五十倍，比維生素C高出二十倍。它有助于預防多種與自由基有關的疾病，包括癌癥、心臟病、過早衰老等；還有增強動脈、靜脈和毛細血管彈性和保護動脈血管內壁的功效。 花青素還可以促進視網膜細胞中的視紫質再生，預防近視，增進視力。

3. 鮮食玉米各種顏色籽粒的市場需求分析

近幾年來，我國鮮食玉米發展迅速。據有關資料統計，截止2014年底，我國鮮食玉米種植面積已達1700萬畝。鮮食玉米屬特殊類型，對品種要求相當復雜。例如：南方人喜歡吃甜玉米，尤其是水果玉米；而北方人更喜歡吃糯玉米，故有“南甜北糯”的說法。

人們對玉米籽粒色澤的喜好一方面是主觀對顏色的偏愛，另一方面是受到一些負面新聞的影響，如有一些報道稱彩色玉米是轉基因的，紅色、紫玉米等有顏色的玉米是染色的等等，這些報道均系謠言，早已被官方辟謠。無論是什么原因，我們做為育種者都應該從本地區的實際情況出發，選育適合本地區或想要推廣種植地區喜愛的籽粒顏色。當然，對于籽粒顏色的選育目標都是要建立在適口性好的基礎上，如果口感不好，籽粒顏色多么奪目，也不會是一個優秀的鮮食玉米品種。