高花青素紫黑糯玉米品種比較試驗及種質創建利用

王秋燕，葉偉忠，吳 蓓，田耀加，陳紅弟

（廣州市農業科學研究院，廣東 廣州 510335）

高花色苷紫黑糯玉米籽粒富含豐富的蛋白質、脂肪、微量營養元素，以及多種人體必需的氨基酸，尤其是重要保健元素硒十分豐富，具有明顯的食補、防病益壽的保健功效，被營養學專家譽為健康食品、功能食品和益智食品[1]。由于紫黑玉米育種起步較晚，種質資源少，目前生產上種植高花色苷紫糯玉米大部分以青苞鮮食型為主，市場和生產上需求占有率較低。陸大雷等[2]整理與分析了2002—2014年（13年共941個品種）國家鮮食糯玉米區域試驗品種的產量和品質現狀，1999—2014年，國家共審定了69個鮮食糯玉米品種，其中高花青素紫黑糯玉米僅有3個（鄭黑糯1號：國審玉2003065，西星黑糯1號：國審玉2004035，鄭黑糯2號：黑玉米玉2006067）。近幾年，科研院校、育種機構、種子企業等專家齊頭并進，著手抓高花青素黑玉米的研究與育種等開發工作，并從種源質量的提高入手加速品種的選育力度，近幾年已有許多高花青素紫黑玉米品種陸續通過省審定，品種的品質和產量也有較大的提高。紫黑玉米作為特用玉米新類型越來越受到消費者的青睞和市場的認可，而相關研究仍處于萌芽進入快速發展階段，這是特用玉米特色和亮點；而引種試驗的最終目的在于利用，利用的基礎是對品種資源的深入研究和挖掘，應用基礎研究和育種實踐緊密結合，同時還要采用多種積極有效的方法開展資源創建利用，對提高育種效率與增強選育效果具有重要的意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

從科研院所和玉米種子企業引進50個黑色玉米新品種，進行鑒定評價篩選，優選17個高花青素紫黑糯玉米品種進行品比試驗，以粵彩糯2號為對照品種，詳見表1。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，3次重復，小區面積16.7 m2（6.7 m×2.5 m），行距60 cm，株距30 cm。種植密度5.28萬株/hm2。為防止花粉直感影響籽粒品質，每品種套袋自交15株（穗），套袋隔離直至采摘，相同條件下進行采收品嘗及果穗性狀考種。

1.3 試驗方法

試驗于2021年春季進行。試驗地設在南沙區萬傾沙鎮六涌半廣州市農業科學院玉米試驗基地（簡稱南沙基地），前茬為玉米，自然條件優良，光熱充足，地勢平坦，地力一致，肥力中上，排水方便，全自動化噴灌方式，播種前整地質量良好。種植方式采用營養盤育苗帶土移栽，3月12日育苗，16日出苗，22日帶土移栽，栽培管理按當地糯玉米的最高生產水平進行。

1.4 測定項目及方法

測定項目：按照國家鮮食玉米區試試驗標準，對物候期、植株性狀、果穗性狀、品嘗品質和抗病性進行鑒定及產量統計分析。

調查方法：每小區調查總株數物候期；成熟期每小區選取具有代表性的植株20株進行植株性狀調查，抽取10株鮮穗進行果穗性狀調查；目測和室內品嘗相結合進行品質評分，外觀、氣味風味、色澤、糯性、柔嫩性、皮厚薄評價指標按農業部行業標準（NY/T 524—2002糯玉米）執行，品嘗品質總分為各參數的分值之和。

抗病性鑒定在田間自然發病條件下，在玉米進入乳熟后期對每小區總株進行調查并記錄，調查時目測品種群體的發病狀況，調查重點部位是玉米果穗上部葉片和下方3葉，根據病害的癥狀進行調查并記載病情級別（0、1、3、5、7級）及病情指數（指病斑占葉面積的百分比），評價標準：0級——0≤病情指數≤5，表示高抗（HR）；1級——5＜病情指數≤15，表示抗（R）；3級——15＜病情指數≤30，表示中抗（MR）；5級——30＜病情指數≤45，表示中感?。∕S）；7級——45＜病情指數≤60，表示感病（S）。小區產量按實收產量計產，同時進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 參試品種物候期及植株性狀

從表2可以看出，參試品種生育期從出苗到采收為70～75 d，對照粵彩糯2號生育期為74 d，由于試驗期間氣溫較往年異常，3—5月總體氣溫高，雨水少，有效積溫高，各參試品種的生育期普遍縮短，其中濉黑糯3號、滬紫黑糯1號2個品種生育期最短，為70 d，比對照早熟4 d；晉糯20號生育期最長，為75 d，比對照遲熟1 d。參試品種抽雄快、集中整齊，抽雄期在5月3—8日；散粉量較大，散粉時間可持續5～7 d，散粉期在5月5—9日；吐絲多順暢，質量好，完全可以滿足雌雄授粉的需要，吐絲期在5月7—11日；吐絲授粉至采收天數在18～20 d采收較為適宜，這時期玉米籽粒轉色正好完成，太早則轉色不完全，籽粒嫩，顏色淺，太遲則顏色烏黑，籽粒偏硬，口感差。春季采收期正值高溫季節，適宜采收期短，一般只有2～3 d，鮮穗始采收期在5月26—31日。

植株性狀：參試品種株高在169～211 cm；穗位高在47～87cm；株型為平展、半平展、緊湊、半緊湊4種類型；空稈率為1.2%～5.0%；倒折率在0.0%～5.5%；保綠度在70%～90%；因此，在植株性狀選育工作中，應充分利用當地春季中后期高溫高濕、多臺風暴雨引起的不利因素，注重選擇莖稈粗壯堅韌、根系發達、抗倒性強，兼顧保綠度高的材料和品種，以適應不同種植區域、不同生態條件以及不同種植習慣的需要。

2.2 參試品種穗部性狀

從表3可以看出，參試品種單穗鮮質量在243～300 g，華黑糯1號最大，為300 g，濉黑糯3號與華耕黑糯501并列最小，均為243 g；單穗凈質量153～215 g，華耕黑糯501單穗凈質量最小，為153 g，華黑糯1號最大，為215 g；單穗鮮粒質量101～145 g，華耕黑糯501最小，僅101 g，華黑糯1號最大，為145 g；鮮出籽率66.0%～69.8%，華耕黑糯501最低，為66.0%，濉黑糯3號最高，為69.8%；千粒質量293～330 g，晉糯10號最小，為293 g，桂黑糯219最大，為330 g；穗長16.7～18.8 cm，華耘黑糯501最短，為16.7 cm，華黑糯1號最長，為18.8 cm；穗粗4.3～4.9 cm，滬紅糯1號穗粗最小，僅4.3 cm，黑糯715穗粗最大，為4.9 cm；穗行數10～18行，桂黑糯609行數最多，為10～18行；禿尖長0.1～1.2 cm；穗形為筒形、筒錐形2種。

2.3 參試品種的品質評價

從表3可以看出：參試品種綜合感官品質和蒸煮品質（氣味風味、色澤、糯性、柔軟性、皮薄厚）評分相對集中，總分值位于84.6～87.9分；其中，珍珠糯18品質總評分最高（87.9分），對照粵彩糯2號最低（84.6分），所有參試品種品質均優于對照。

表3 參試品種穗部性狀及品質

2.4 參試品種的抗病性

試驗期間氣溫較往年偏高、雨水少，不利于病害的發生。參試品種紋枯病、莖腐病、大小斑病和南方銹病均表現高抗水平和中抗水平（表4）。

2.5 參試品種產量分析

由表4可知：參試品種折合鮮穗產量在12 830～15 840 kg/hm2；其中，產量居前6位的華黑糯1號、黑甜糯631、蘇科糯1505、滬紫黑糯1號、珍珠糯20號、晉糯10號均比對照增產，且達到極顯著水平；居第7～11位的珍珠糯8號、珍珠糯18號、黑糯715、滬紅糯1號、晉糯20號等5個品種均比對照增產，且達到顯著或不顯著水平；居第14～17位的黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3號、華耘黑糯501均比對照減產；對照與桂黑糯609均居第12位，均為13 728 kg/hm2。

表4 參試品種抗病性、小區產量及方差分析結果

3 結論與討論

綜合比較參試品種物候期、植株性狀、果穗性狀、品嘗品質、抗病性、產量等指標，結果表明：17個高花青素紫黑糯玉米均適宜廣州地區自然條件種植。引種資源創建利用路線：資源引進→篩選→評價→雜交、自交、回交→聚合有利基因→連續定向選擇→純合自交系→組配組合，首先產量居前6位的華黑糯1號、黑甜糯631、蘇科糯1505、滬紫黑糯1號、珍珠糯20號、晉糯10號均比對照增產，且綜合農藝性狀優良，可作為基礎材料與優質白糯、黃糯雜交選育自交系；其次產量居第7～11位的珍珠糯8號、珍珠糯18號、黑糯715、滬紅糯1號、晉糯20號等5個品種均比對照增產，結合產量、品質及農藝性狀的優缺互補并利用幾個雜交種合成綜合種，通過群體改良選育自交系，實現優良基因的重組和聚合，再通過株選、穗選、系選加大種質資源選系方法；最后是產量偏低、部分性狀表現突出的桂黑糯609、桂黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3號、華耘黑糯501等，利用常規育種手段自交、雜交、回交聚合有利基因，改良選育自交系，并結合生物技術手段加速改良創建利用。生產上建議少量重復試種，確認適合當地栽培后再大面積推廣種植。

試驗種植期在3—5月，此時氣溫高、雨水少，全生育期天數縮短，但總體積溫不變，參試品種為早熟品種、生育期為70～75 d，其中桂黑糯609生育期74 d、黑甜糯168生育期72 d，與報道的桂黑糯609生育期78 d[3]與黑甜糯168生育期87.3 d[4]相比，生育期縮短4 d和15.3 d；植株性狀華耘黑糯501株高194 cm、穗位66 cm，滬紫黑糯1號株高204 cm、穗位87 cm，與報道的華耘黑糯501株高201.0 cm、穗位79.3 cm[5]，滬紫黑糯1號株高210 cm、穗位98 cm[6]相比，株高縮短6～7 cm、穗位縮短11.0～13.3 cm；因此，生育期、植株性狀、穗部性狀、主要病害及產量與品嘗品質等生物性狀在不同年份、不同地點、不同的氣候條件變異較大，不能用一個確定的“量”來加以統計和分析，有待于今后進一步研究。