雙隱sh2wx純合型白色水果甜玉米選育研究

吳 地，梁慶平，高崇敏，蒙 成，藍松濤

(廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學，廣西南寧 530007)

目前，已發(fā)現(xiàn)的玉米胚乳隱性突變體基因有、、、、、、、、和等，其中有8個應(yīng)用于商業(yè)化育種。甜玉米是由1個或多個相關(guān)胚乳隱性突變體基因，抑制籽粒中糖類物質(zhì)向淀粉轉(zhuǎn)化，從而使籽粒中的可溶性糖大量積累，淀粉顯著減少而成，根據(jù)遺傳基因劃分為3種類型：普通甜玉米(、)、超甜玉米(、、、)、加強甜玉米()；甜加糯玉米通常以胚乳突變的甜、糯2個單隱基因純合體雜交組配，從中培育純合的甜糯雙隱性系與糯玉米雜交，可獲得包含甜和糯2 種籽粒類型，兼具甜、糯 2 種風味的鮮食玉米。根據(jù)雙隱基因劃分為3種類型：普通甜糯雙隱(、)、超甜糯雙隱(、)、脆甜糯雙隱(、)純合體。

目前，應(yīng)用于生產(chǎn)的鮮食玉米主要有超甜、純糯與甜加糯玉米三大類，市場上甜玉米商品多數(shù)為超甜()類型，甜加糯玉米多數(shù)為超甜糯()類型，而甜糯雙隱性甜玉米卻鮮有報道。鑒于此，筆者利用2個甜糯雙隱純合體作為親本，成功培育出了一種含甜糯雙隱()基因純合型的白甜玉米新品種并通過審定，為甜糯雙隱性玉米種質(zhì)資源挖掘利用提供參考，為優(yōu)質(zhì)鮮食玉米品種選育提供一條新的思路。

1 親本來源及特征特性

sw2805為型甜糯雙隱性純合體，是選用桂SW1338(含超甜基因)與廣西本地優(yōu)良糯玉米糯綜601群體綜合種雜交作為基礎(chǔ)材料、嚴格選擇強優(yōu)株套袋自交而成的白色甜質(zhì)自交系。該自交系從播種到采收生育期春季96 d左右，秋季83 d左右，株型平展型，株高 133.2 cm，穗位高58.2 cm，全株葉片數(shù)14～17片，幼苗長勢中，第一葉鞘綠色，第一葉頂端形狀圓到匙形，葉綠色，邊緣白色，葉緣波狀程度無到弱，莖稈綠色，上部葉片與莖稈夾角大；雄穗側(cè)枝與主軸夾角中，一級分枝數(shù)目9～18枝；果穗筒型，穗長12.8 cm，穗行14～18行，穗粗4.3 cm，軸色白色，粒型皺縮程度中。

bsw9941甜糯雙隱純合體自交系，是用脆甜糯6號、信陽甜糯、禾甜糯88和彩甜糯11取甜質(zhì)籽?；旆酆蟠s交作為基礎(chǔ)材料，經(jīng)過隔離區(qū)種植，混合授粉1次，在混粉F代中選擇出現(xiàn)甜質(zhì)籽粒的果穗，選留白色甜質(zhì)籽粒連續(xù)自交而成。該自交系從播種到采收生育期春季96 d左右，秋季85 d左右，株型平展，株高 155.3 cm，穗位高 58.1 cm，全株葉片數(shù)14～16片葉，植株田間表現(xiàn)群體整齊、性狀一致；幼苗長勢較弱，第一葉鞘綠色，第一葉頂端形狀圓到匙形，葉色綠色，葉邊緣綠色，葉緣波狀程度弱，葉較窄長，莖稈“之”字型程度中，莖稈節(jié)間色綠色，上部葉片與莖稈夾角大；雄穗側(cè)枝與主軸夾角中，一級分枝數(shù)目7～12枝；果穗長筒型，穗長12.2 cm，穗行10～12行，穗粗3.8 cm，軸色白色，粒型皺縮程度中。

2 選育結(jié)果

甜加糯玉米品種選育。利用甜糯雙隱純合體自交系sw2805、bsw9941與自主選育的糯玉米自交系進行測配雜交組合，其中利用sw2805選育天成香甜糯262和天成香甜糯263甜加糯玉米并通過廣西區(qū)鮮食糯玉米新品種審定2個，審定編號分別為桂審玉2020047號和桂審玉2021035號；利用bsw9941選育天成香甜糯255甜加糯玉米并通過廣西區(qū)鮮食糯玉米新品種審定1個，審定編號為桂審玉2021034號(表1)。

純白色甜玉米品種的選育。以自交系sw2805、bsw9941等純白色甜糯雙隱純合體相互測配雜交組合，2018年春、秋2季對測配的雜交組合進行多點品種比較試驗，同時鑒定抗性、品質(zhì)和產(chǎn)量，篩選綜合表現(xiàn)較好的苗頭組合，其中以sw2805×bsw9941組合表現(xiàn)最突出，該組合為適應(yīng)華南熱帶、亞熱帶生態(tài)區(qū)栽培的雜交1代優(yōu)質(zhì)純白型甜玉米，新鮮果穗籽粒皮薄、入口無渣、可溶性糖含量18°左右、可以像水果一樣生吃，株高217 cm，穗位79 cm，出苗整齊，苗壯均勻，植株、穗位整齊，葉片細長稀疏，穗長19 cm，穗行數(shù)平均16行，苞葉綠色，有劍葉，果穗細長、均勻，禿頂少，雙穗率高，產(chǎn)量高，外觀、氣味、風味好，綜合抗性強，于2018年秋季進行小面積制種，2019年參加廣西鮮食糯玉米新品種區(qū)域試驗，于2020年通過廣西區(qū)鮮食甜玉米新品種審定，品種命名為天成雪甜207，審定編號為桂審玉2020019號(表1)。

表1 甜糯雙隱純合型自交系來源及應(yīng)用Table 1 Origin and application of sweet waxy double implicit homozygous inbred line

天成雪甜207比較試驗。2018年連續(xù)春、秋兩季進行小區(qū)品種比較試驗，對照品種為華珍，當年3月與8月初播種，密度48 000株/hm，行株距60 cm×30 cm，在田間各項管理措施一致的情況下，平均鮮果穗產(chǎn)量12 505.5 kg/hm，比對照華珍(11 418.0 kg/hm)增產(chǎn)9.5%。

天成雪甜207區(qū)域試驗。區(qū)域試驗共設(shè)南寧、柳州、玉林、貴港、桂林和北海共6個試驗點。各試驗采用簡比法，5行區(qū)，不設(shè)重復，小區(qū)面積20 m，密度49 500株/hm，對照種為華珍甜玉米品種。由表2可知，春季天成雪甜207平均鮮果穗產(chǎn)量10 487.8 kg/hm，比對照增產(chǎn)13.1%，地點間變異系數(shù)為14.26%，產(chǎn)量7 687.5～12 181.5 kg/hm。秋季天成雪甜207平均鮮果穗產(chǎn)量12 351.8 kg/hm，比對照華珍增產(chǎn)10.5%，地點間變異系數(shù)為16.68%，產(chǎn)量8 500.5～15 394.5 kg/hm。兩季平均鮮果穗產(chǎn)量11 419.8 kg/hm，比對照增產(chǎn)11.3%。春秋兩季參試12點，均比對照增產(chǎn)，增產(chǎn)點率100%。

表2 天成雪甜207區(qū)域試驗鮮果穗產(chǎn)量比較Table 2 Comparison of fresh ear yield of Tianchengxuetian 207 in regional test

表3為天成雪甜207區(qū)域試驗觀察結(jié)果。由表3可知，從出苗至鮮果穗采收，天成雪甜207春季生育期77 d，秋季生育期72 d，與對照華珍相同。天成雪甜207屬中熟品種，幼苗第一葉鞘綠色，第一葉尖端形狀圓到匙形，成株17～20片葉，平均18.3片葉，主莖節(jié)間青色，葉片細長稀疏，葉色綠色，葉邊緣色淺綠色，莖“之”字型程度弱；果穗著生倒數(shù)第5～6片葉處，雄穗一級分枝15～18條，小花穎片基部綠色、稃尖綠色、護穎綠色，花藥綠色，雄穗分枝多，花粉量大，花絲淺綠色，吐絲整齊，雌雄協(xié)調(diào)；天成雪甜207株型平展，株高217 cm，穗位高79 cm，倒伏率1.6%，倒折率0，空稈率1.2%，雙穗率1.5%，保綠度89%，分蘗率4%。

表3 天成雪甜207主要農(nóng)藝性狀比較Table 3 Comparison of major agronomic characters of Tianchengxuetian 207

表4為天成雪甜207區(qū)域試驗果穗性狀的觀察結(jié)果。由表4可知，天成雪甜207穗長18.6 cm，穗粗4.8 cm，禿尖長0.6 cm，穗行數(shù)12～18行，平均15.7行，行粒數(shù)34，百粒重35.6 g，出籽率72.6%，果穗筒型，苞葉綠色、較緊，有劍葉，穗軸白色，籽粒白色。禿尖長春季平均長為0.4 cm，為23個參試品種中最短。

表4 天成雪甜207果穗性狀比較Table 4 Comparison of ear characters of Tianchengxuetian 207

表5為田間記載抗性等級。由表5可知，天成雪甜207大斑病1.0～3.0級，平均1.7級；小斑病1.0～3.0級，平均1.5級；銹病1.0～3.0級，平均1.7級；紋枯病9.8%，青枯病0，莖腐病0.7%。

表5 天成雪甜207抗性指標比較Table 5 Comparison of resistance indexes of Tianchengxuetian 207

表6為春秋兩季品質(zhì)評價結(jié)果。由表6可知，天成雪甜207果穗苞葉較長、厚而緊實，帶小葉，鮮穗新鮮嫩綠，籽粒飽滿，粒色白色且有光澤，排列整齊，籽粒柔嫩，皮脆薄，無禿尖，商品率高。在參試23個品種中，天成雪甜207秋季感觀品質(zhì)分值為25.3分，位列第1名，蒸煮食用品質(zhì)評分，氣味、風味14.5分，甜度16.1分，柔嫩性8.1分，色澤5.9分，皮厚度16.1分，風味好，甜度佳，色澤好，果皮薄，品質(zhì)評價等級匯總評分為86.0分，比對照高1.0分。

表6 天成雪甜207品質(zhì)指標評分比較 Table 6 Comparison of evaluation scores of quality indexes of Tianchengxuetian 207 分

3 天成雪甜207栽培技術(shù)要點

華南地區(qū)春季2月下旬—4月上旬、 秋季7月下旬—9月上旬均可播種，種子皺縮淀粉含量少，發(fā)芽和出土能力弱，幼苗前段生長較緩慢，需加強苗期管理，建議采用營養(yǎng)土育苗，提高播種出苗質(zhì)量，確保成苗率，或者選擇管理水平較好、肥力中等以上的地塊種植。種植密度45 000～52 500株/hm，白甜玉米不能與其他玉米種植，避免串粉影響外觀商品性，與其他類型的普通、甜和糯玉米種植時均需要空間隔離400 m以上，或者時間隔離15 d，或者采用障礙物隔離，注意防治玉米螟蟲、蚜蟲與草地貪夜蛾危害，吐絲授粉后20 d左右收獲風味最佳。

4 種質(zhì)利用與討論

筆者單位多年來廣泛收集與引進資源，結(jié)合自有種質(zhì)組建新種質(zhì)資源，改良并培育獲得超甜糯雙隱性基因純合體，利用sw2805、bsw9941等自交系選育甜玉米和甜糯玉米的應(yīng)用實例證明，利用白糯胚乳基因的互作效應(yīng)可改良超甜玉米果皮厚度與果皮色澤，其可溶性總糖含量等品質(zhì)高于單隱性甜玉米親本，與前人研究相似。

利用獲得的白色超甜糯雙隱性基因純合體作為親本之一，與另一親本為白色超甜單隱、雙隱或者多隱(含超甜基因)自交系雜交，可培育出含有糯質(zhì)基因的純白甜玉米；與黑、黃色澤的甜玉米雜交，也可以培育黑甜玉米、也可以培育黃白甜雙色玉米；與其他雙、多隱(含非超甜基因)類型的純合體雜交，可培育甜糯比例7∶9或4∶3型的甜加糯玉米品種，與吳子愷研究結(jié)果一致；與不同色澤的糯玉米雜交時，可以培育出純白色、黑色單色澤，也可以培育混合紫/紅色澤的、雙花色的、多彩色的甜加糯玉米品種，從而滿足消費者對鮮食玉米豐富花色和類型多樣性的選擇需求。