15個鮮食玉米雜交組合選育性狀比較研究

鄒原東 韓振芹 李志強 袁淑蓮

（北京農業職業學院園藝系，北京 102442）

鮮食玉米是指具有特殊風味和品質的幼嫩玉米，也稱水果玉米。與普通玉米相比，鮮食玉米具有甜、糯、嫩、香等特點，有甜、超甜、甜糯等口味之分，籽粒顏色有黑、紫、黃、白之別。隨著人們生活水平的提高、飲食結構的變化及對健康的關注度越來越高等，市場上對鮮食玉米的需求量及消費量也越來越高，新品種諸如京科糯2000、京科糯928的育成也深受人們的喜愛，推廣面積逐年增加[1]。很多生產廠家對鮮食玉米進行包裝、加工，冠以“綠色食品”“健康食品”銷售，需求量逐年增加。為了促進鮮食玉米的品種更新，增強鮮食玉米的抗性及產量，筆者開展了不同優良自交系雜交組合選育性狀比較試驗，分別觀察生育期及倒伏情況，初步判斷雜交組合的生長適應性，找出不同組合間的差異，既可為鮮食玉米多點重復性栽培、雜交提供參考，又可以為持續研究鮮食玉米的種植、篩選乃至區試、審定提供基礎性數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在北京農業職業學院新品種培育基地進行。參試材料父本來自北京市農業種質資源普查篩選出的農家品種自交系，共5份，分別為火棒子、黃果春、大紅棒子、96白、A16-13，對應編號分別為hbz、hgc、dhbz、96b；母本為北京農業職業學院鮮食玉米自交系11份，對應編號分別為24-13-2、24-14-2、24-14-4、24-23-3、24-23-3、24-14-3、71-1、78-2、90-2、9-2、ZA。 雜交選擇后獲得 15 份組合，分別為 24-13-2×hbz、24-14-2×hbz、24-14-4×hgc、24-23-3×hbz、24-23-3×hgc、24-14-3×hgc、71-1×dhbz、78-2×hgc、90-2×hbz、9-2×hbz、ZA×96b、ZA×A16-13、ZA×dbbz、ZA×hgc、ZA×hbz。

1.2 試驗方法

試驗地位于北京市房山區長陽鎮，海拔53 m，年均降水量540 mm，年均氣溫11.6℃，無霜期207 d。2021年4月29日播種，按照父本∶母本=1∶2的比例確定種植行比，小區行長15 m，行距60 cm，株距25 cm，人工穴播，每穴2～4粒，定苗2株。

1.3 調查項目與方法

按照生長時期分別調查玉米的抽雄期（全區有50%的雄穗頂端露出頂葉期）、吐絲期（全區有50%的雌穗花絲吐出苞葉期）、乳熟期（由基部至最上邊的第一個長果穗節部為準，連續調查10株，求平均值）和成熟期（全區有90%以上的植株果穗苞葉變黃，籽粒乳線消失、變硬，表現出品種典型性狀的日期）。抽雄吐絲后選取小區中間連續、有代表性的玉米10株，分別調查記載花粉量（散粉時搖動雄穗調查，分為多、中、少、無）、花絲顏色（吐絲后，新鮮花絲長出約5 cm時調查，分為白、綠、棕黃、淺紅、紅、深紅色）。成熟期前調查倒伏情況，計算倒伏率，計算公式為倒伏率（%）=倒伏株數/小區總株數×100。成熟期記錄單株穗數（即每株結穗的個數，連續調查30株玉米，求平均值）及軸色（分為白、紅）等性狀，求其平均數。試驗數據采用Excel進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 不同自交系組配雜交組合生育時期比較

玉米生育時期可分為播種期、拔節期、抽雄期、開花期、抽絲期、乳熟期和完熟期。從表1可以看出，15個自交系雜交組合的生育時期不同。抽雄至乳熟天數為 17～20 d 的有 24-23-3×hbz、24-23-3×hgc、71-1×dhbz、ZA×hgc、24-13-2×hbz、24-14-3×hgc 和ZA×96b，21～25 d 的有 24-14-2×hbz、24-14-4×hgc、78-2×hgc、90-2×hbz 和 9-2×hbz，26～30 d 的有 ZA×A16-13、ZA×hbz和 ZA×dbbz。 抽雄至完熟天數最少的是 37 d， 分別為 24-13-2×hbz、9-2×hbz 和 ZA×96b；最多的 44 d，分別為 24-23-3×hbz、24-14-3×hgc、90-2×hbz。

按照乳熟期和完熟期的節點進行判斷，播種至乳熟期天數最少的是 24-23-3×hbz和 71-1×dhbz，均為 78 d；最多的是 ZA×A16-13 和 ZA×dbbz，為 93 d；85 d 的有 5 個，分別是 24-23-3×hgc、78-2×hgc、90-2×hbz、9-2×hbz和 ZA×hgc；81 d 的有 24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 24-14-3×hgc。從播種期至完熟期來看，24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 9-2×hbz為 98 d，71-1×dhbz為101 d，剩下的11個雜交組合全部為105 d。

2.2 不同自交系組配雜交組合花粉量及花絲顏色比較

從表 1 可以看出，24-13-2×hbz、24-14-2×hbz、ZA×dbbz和 ZA×hbz的花粉量多，24-14-4×hgc、71-1×dhbz、78-2×hgc、ZA×A16-13 花粉量少， 其余 7 個雜交組合的花粉量居中。

15個雜交組合的花絲顏色呈現出不同的顏色，偏綠色的有5個，以ZA系列作為母本的居多；淺紅的5個，以24系列作為母本的占據了2個；紅色的有4個，以24系列作為母本的居多；深紅色的1個，以24系列作為母本。

2.3 不同自交系組配雜交組合倒伏率比較

從15個雜交組合的倒伏率來看，倒伏的雜交組合占全部組合的近50%，為7個。倒伏率為20%～30%的2個；倒伏率為30%～40%的1個；倒伏率為40%～50%的3個；倒伏率為50%以上的1個（表1）。

表1 不同雜交組合生育時期、花粉量、花絲顏色及倒伏率

3 結論與討論

本試驗研究與北京農業職業學院新品種選育的大背景高度契合，經過多年的實踐與努力，選出了多個優良自交系，其中以24系列、ZA系列為代表，自交系普遍具有生育期中或短、植株矮壯、穗大、產量高、品質高、多抗等顯著特點。近2年，北京農業職業學院參與農業農村部種質資源普查相關工作，就鮮食玉米的調查工作，力爭在北京郊區尋找年限長、長勢好、抗病、口感好、當地農戶多年種植的農家種，作為優良種質資源登記在冊并最終入選國家種質資源庫。經過學院團隊成員的不懈努力與當地農戶的大力配合，選出數量眾多的農家種，且這些農家種都符合入庫初選的標準。為了將這些農家種的優良遺傳基因保留下來，又從中進行自交系的選育，并有針對性地對這些性狀基因進行標記，在此基礎上，將農家種選育出的自交系和學院自有自交系進行雜交，篩選優良雜交組合。

從組配的雜交組合的生育期、花粉量、倒伏情況可以看出一些組合之間的差異。從播種開始計算，到各個生育時期的天數因品種不同而不同。所有雜交組合的播種至抽雄期集中在60～68 d，61 d的有5個；播種期至乳熟期的天數跨度較大，從78 d到93 d，跨越了15 d；播種期至完熟期又近乎趨于一致，105 d的組合占73.3%，100 d以內的組合有3個（分別是24-13-2×hbz、24-14-2×hbz和 9-2×hbz）。

玉米乳熟期是玉米籽粒形成的關鍵時期，一般在授粉后16～36 d，在這段時期內，玉米籽粒內容物均呈乳白色糊狀，因而稱為乳熟期。玉米進入乳熟期后，營養生長全部停止，全部營養都向籽粒輸送。乳熟期至完熟期很關鍵，管理好，玉米籽粒飽滿、產出率高；管理不善，籽粒干癟、病蟲害重、葉片干枯等。邢燕菊等[2]研究發現，玉米進入乳熟期后，籽粒具有光澤，皮薄、色澤鮮明，無病害侵襲，無損傷，外苞葉完整色澤鮮綠。在乳熟期采收，某些品種的營養品質諸如蛋白質、脂肪、維生素、淀粉等會顯著提升。劉素愛等[3]研究發現，鮮食玉米在乳熟期適時收獲，可以提高品質，其口感鮮嫩可口。可以看出，所有雜交組配品種的乳熟期集中在7月16—31日，這段時期正好趕上北京“七上八下”的雨季，雨水會影響植株的長勢，也會影響籽粒灌漿。

趙德華[4]研究發現，為了提升鮮食玉米籽粒的營養成分、保證口感、滿足人們的喜好，在抽絲后20～22 d采收最為適宜。本研究發現，所有雜交組合抽絲至乳熟的天數在17～29 d之間，在21 d左右的有6個組合， 分別是 24-13-2×hbz、24-14-3×hgc、ZA×96b、24-14-2×hbz、24-14-4×hgc 和 78-2×hgc。

玉米的完熟期一般標志著其在生理上真正的成熟，這一時期玉米的含水量適中，早于此時期，玉米收獲后可能存在晾曬不足、腐爛霉變的危險；晚于此時期，植株存在倒伏的風險。因此，玉米的完熟期是判斷玉米成熟的關鍵時期，可以作為采收的判定依據。宿高紅等[5]認為，抓住鮮食玉米的適宜采收期，不僅有利于提升鮮食玉米的品質，還可以與市場消費相吻合，提高銷售價格，促進銷售。本研究表明，11個雜交組合的完熟期在8月13日，其他組合在8月6日及8月9日。

鮮食玉米在散粉期間，可以通過觀察花粉量的多少來初步判斷植株生長是否健壯、花期是否一致、是否遭受病蟲害侵染以及授粉后的結實情況。另外，花粉量大也可以直觀反映出玉米的授粉概率增大。玉中[6]研究發現，微量元素的施用可以增大花粉管長度，提高授粉率。本研究發現，24-13-2×hbz、4-14-2×hbz、ZA×dbbz、ZA×hbz等 4 個組合的花粉量多，其他組合花粉量中等甚至較少。

玉米的倒伏與根系發育不強、莖稈脆弱、遇到大風或者土壤疏松等原因有關[7]。因此，在防治倒伏方面應該選擇抗倒伏品種、合理安排種植密度、合理營造玉米生長空間、適時加強田間管理等。本研究發現，倒伏比較嚴重的是24-23-3×hbz組合（倒伏率58.82%），其次是 71-1×dhbz、24-23-3×hgc、9-2×hbz等 3 個組合， 再次是 24-14-3×hgc、24-14-2×hbz、90-2×hbz等3個組合，其余8個組合無倒伏。

在選擇優良組合時，應考慮多方面因素，除了品種自身外，還應從當地的氣候條件、種植條件以及田間管理等方面加以綜合分析，來評判組合品種的適應性。2021年7月中旬以來，北京雨水較往年顯著增多，對于玉米的栽培較為不利，尤其供試品種的授粉時期正趕上北京的汛期，對花粉量、授粉率及倒伏率都會有影響。 綜合來看，24-13-2×hbz、ZA×hbz及ZA×dbbz等3個組合的倒伏率為0，花粉量較多，生育期在105 d左右，鮮食采收期（乳熟期）在90 d左右，綜合表現較好。綜合來看，1年試驗數據的隨機性不能完全說明品種的優劣，需要多年重復試驗來檢驗。今后應在本研究基礎上繼續對鮮食玉米的組合進行篩選，從干物質、產量、植株生長性狀、抗病性等方面入手，加快自交系及雜交組合的淘汰與優選，為鮮食玉米的新品種選育提供參考。