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      高花青素玉米新品種黑糯715的選育及栽培制種技術(shù)

      2023-12-13 15:25:21杜倫靜宋寧寧李筱姣陳榮麗易紅華蔡治榮周勝柯劍鴻
      南方農(nóng)業(yè)·上旬 2023年9期
      關(guān)鍵詞:品種選育花青素玉米

      杜倫靜 宋寧寧 李筱姣 陳榮麗 易紅華 蔡治榮 周勝 柯劍鴻

      摘 要 黑糯715是重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2013年以自交系EX955(母本)、自交系DV742(父本)雜交育成的高花青素黑糯玉米新品種,實(shí)現(xiàn)了品質(zhì)優(yōu)、著色快的突破。2018-2019年參加南方(西南)鮮食糯玉米組區(qū)域試驗(yàn),兩年平均產(chǎn)量853.4 kg/667 m2,比對(duì)照渝糯7號(hào)增產(chǎn)1.1%;2020年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào)“國(guó)審玉20200544”。黑糯715具有食用品質(zhì)優(yōu)、商品品質(zhì)好、產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),適宜在西南鮮食玉米類(lèi)型區(qū)種植。

      關(guān)鍵詞 玉米;花青素;黑糯715;品種選育

      中圖分類(lèi)號(hào):S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.17.014

      從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,我國(guó)鮮食玉米育種工作快速發(fā)展,自主選育能力快速提高,自主選育品種的市場(chǎng)占比也增至80%,改變了過(guò)去主要從國(guó)外進(jìn)口鮮食玉米品種的情況。我國(guó)鮮食玉米年種植面積達(dá)167萬(wàn)hm2,年市場(chǎng)消費(fèi)量達(dá)750億穗,已成為世界上最大的鮮食玉米生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)[1]。傳統(tǒng)鮮食玉米以甜玉米和糯玉米為主,甜玉米鮮甜脆嫩,糯玉米軟糯清香[2]。近年來(lái),伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高,人們的飲食消費(fèi)觀念逐步由“吃得飽”“吃得好”逐步走向“吃得精”。花青素是存在于植物體內(nèi)的一種水溶性的天然色素,是黃酮類(lèi)物質(zhì)的一種,具有抗氧化及清除自由基、預(yù)防心腦血管疾病等功能[3-4]。不同的花青素成分使植物器官呈現(xiàn)出不同的顏色,其中矢車(chē)菊素-3-葡萄糖苷能夠在植物器官中呈現(xiàn)出紅色、紫色和黑色[5]。黑糯玉米籽粒中含有豐富的支鏈淀粉、蛋白質(zhì)、維生素、微量元素,其果皮中蘊(yùn)含豐富的花青素,兼具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、保健作用及美容、抗衰等功能,已逐步成為大眾化消費(fèi)的美味佳肴和營(yíng)養(yǎng)保健食品[6]。從黑糯玉米中提取的天然色素穩(wěn)定性好,可以作為“功能因子”,用于抗氧化、抗衰老、抗癌的功能食品的研究與開(kāi)發(fā)[5]。

      重慶市鮮食玉米種植以糯玉米為主,但特色黑糯玉米品種少,不能滿足農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、市場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。市面上的鮮食黑糯玉米普遍存在品種著色慢、口感差等問(wèn)題,不能兼顧適宜采收期和高花青素含量[7],限制了鮮食黑糯玉米的推廣。重慶是西南玉米產(chǎn)區(qū)之一,屬立體生態(tài)氣候,生態(tài)環(huán)境復(fù)雜,極端天氣災(zāi)害頻發(fā),高溫高濕、陰雨寡照的發(fā)生頻次、持續(xù)時(shí)間及危害程度呈加重趨勢(shì),病蟲(chóng)害嚴(yán)重,對(duì)品種的抗病性、抗逆性及適應(yīng)性要求較高。因此,急需加大專(zhuān)用型糯玉米品種的育種攻關(guān)和引進(jìn)篩選力度,盡快篩選出一批適應(yīng)重慶特殊氣候生態(tài)環(huán)境的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗逆能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣的黑糯玉米新品種供大面積生產(chǎn)推廣應(yīng)用。項(xiàng)目組以培育食用品質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣、花青素含量高的糯玉米新種質(zhì)和新品種為目標(biāo),有針對(duì)性地利用不同類(lèi)群優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改良和創(chuàng)新,選育出高花青素玉米新品種黑糯715。該品種2019年完成國(guó)家西南鮮食玉米區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),達(dá)到審定標(biāo)準(zhǔn),適宜在西南鮮食玉米類(lèi)型區(qū)的四川省、重慶市、貴州省、湖南省、湖北省及云南省中部的丘陵、平壩、低山地區(qū)作鮮食玉米種植。

      1? 品種及其親本簡(jiǎn)介

      黑糯715具有中熟、中稈、半緊湊、穗大、高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn),是重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院歷時(shí)10年春種冬繁選育出的雜交黑糯玉米新品種。

      1.1? 母本EX955

      來(lái)源于四川省涼山州彝家糯玉米地方品種與糯玉米自選系C602,通過(guò)系譜法自交純化選育而成。早熟(生育期115 d),株高181 cm,穗位高77 cm,植株半緊湊型,全株總?cè)~片數(shù)18片,上位穗上葉與莖稈角度小,葉長(zhǎng)中,葉寬中,葉色綠色,葉姿態(tài)上沖,葉緣波少。雄穗主軸長(zhǎng)度短,一級(jí)側(cè)枝數(shù)10個(gè),雄穗中部側(cè)枝長(zhǎng)度短,雄穗側(cè)枝姿態(tài)為直,上沖?;ńz綠色,花藥黃色。果穗短筒型,穗柄短,穗長(zhǎng)14.3 cm,穗粗4.5 cm,穗行數(shù)16~18行,行粒數(shù)32粒。籽粒白色,糯質(zhì)型,百粒重25.7 g。穗軸白色,果穗苞葉花青苷顏色無(wú),苞葉長(zhǎng)度適中。田間表現(xiàn)抗小斑病、抗紋枯病和玉米螟,抗病性強(qiáng);根系發(fā)達(dá),莖稈堅(jiān)韌,抗倒伏力強(qiáng)。在重慶地區(qū),繁殖制種產(chǎn)量200 kg/667 m2以上。

      1.2? 父本DV742

      來(lái)源于云南省元江縣地方種四區(qū)黑糯與重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自選黑粒黑軸糯玉米選系HN612、白糯玉米選系S509組建的基礎(chǔ)材料:四區(qū)黑糯×(HN612×S509),采用自交與回交相結(jié)合,按系譜法定向選育而成。中早熟(全生育期115 d),株高167 cm,穗位72 cm。株型緊湊,全株總?cè)~片數(shù)17.9片,上位穗上葉與莖稈角度小,葉長(zhǎng)中,葉片窄,葉色濃綠色,葉緣波少。雄穗主軸長(zhǎng),雄穗分枝中等,小穗排列較密,花藥黃色。果穗短筒型,穗柄短,穗長(zhǎng)13.8 cm,穗粗4.1 cm,穗行數(shù)12~14行,行粒數(shù)29粒,籽粒黑色,糯質(zhì)型,排列整齊,百粒重23.1 g。穗軸黑色,果穗苞葉花青苷顏色無(wú),苞葉長(zhǎng)度適中。田間表現(xiàn)抗小斑病、抗紋枯病和玉米螟,抗病性強(qiáng);根系發(fā)達(dá),莖干堅(jiān)韌,抗倒伏力強(qiáng)。在重慶繁殖制種產(chǎn)量一般為170~220 kg/667 m2。

      2? 品種選育過(guò)程

      根據(jù)西南地區(qū)的生態(tài)、耕作特點(diǎn)和飲食習(xí)慣,制定了高產(chǎn)、抗病、食味品質(zhì)佳的糯玉米育種目標(biāo),選育出品質(zhì)優(yōu)、外觀商品性好的黑糯玉米新品種。

      2012年,組配雜交組合EX955×DV742。2013年,該組合參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所新品種比較試驗(yàn)。2014年,該組合參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所新品種比較試驗(yàn)。2015年,參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的多點(diǎn)比較試驗(yàn)。2016年,參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的多點(diǎn)比較試驗(yàn)。2017年,參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的多點(diǎn)比較試驗(yàn)。2018年,參加南方(西南)鮮食糯玉米組區(qū)域試驗(yàn)。2019年,參加南方(西南)鮮食糯玉米組區(qū)域試驗(yàn)。

      2.1? 母本EX955選育

      母本EX955的選育系譜如下。

      2009年春季組建? 彝家糯×C602(代號(hào)為SC706)

      2009年南繁自交? SC706-7

      2009年二次南繁? SC706-7-2

      2010年春季自交? SC706-7-2-1

      2010年南繁自交? SC706-7-2-1-3

      2010年二次南繁? SC706-7-2-1-3-9

      2011年春季自交? SC706-7-2-1-3-9-5

      2011年南繁自交? SC706-7-2-1-3-9-5-5

      2011年南繁? ? ? 命名為“EX955”

      2.2? 父本DV742選育

      父本DV742的選育系譜如下。

      2009年春季組建? 四區(qū)黑糯×(HN612×S509)? 代號(hào)為SHS

      2009年南繁自交? SHS-1

      2010年春季自交? SHS-1-3

      2010年南繁回交? SHS-1-3×HN 612

      2010年二次南繁? (SHS-1-3×HN612)-5

      2011年春季自交? (SHS-1-3×HN612)-5-2

      2011年南繁自交? (SHS-1-3×HN612)-5-2-4

      2011年二次南繁? (SHS-1-3×HN612)-5-2-4-6

      2012年春季自交? (SHS-1-3×HN612)-5-2-4-6-7

      2012年南繁自交? (SHS-1-3×HN612)-5-2-4-6-7-4

      2012年二次南繁? (SHS-1-3×HN612)-5-2-4-6-7-4-2

      2013年春季? ? ? 命名為“DV742”

      3? 品種特征特性

      3.1? 農(nóng)藝性狀

      南方(西南)鮮食糯玉米組出苗至鮮穗采收期85.5 d,比對(duì)照渝糯7號(hào)早熟0.5 d。苗期長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),第1葉鞘紫色,第1葉尖為尖到圓形。株型半緊湊,全株總?cè)~片數(shù)21.3片,上位穗上葉與莖稈角度中等,葉長(zhǎng)較長(zhǎng),葉片中寬,葉色綠色,葉姿態(tài)直立,葉緣波狀不明顯。株高234 cm,穗位高98 cm。雄穗主軸長(zhǎng)度較長(zhǎng),雄穗中部側(cè)枝長(zhǎng)度中等。果穗長(zhǎng)21.7 cm,穗粗4.9 cm,穗行數(shù)16.0行。穗軸紅色,苞葉長(zhǎng)度適中。籽粒糯質(zhì)型,黑色,排列整齊;蒸煮后糯性強(qiáng),皮薄、細(xì)膩、清香,百粒重34.8 g。

      3.2? 抗性鑒定

      多點(diǎn)試驗(yàn)田間表現(xiàn)為抗大斑病、小斑病、紋枯病。接種鑒定,感小斑病、紋枯病,高感絲黑穗病。

      3.3? 品質(zhì)性狀

      果穗大小均勻,禿尖為0,排列整齊、一致,籽粒飽滿、柔嫩,外觀性狀好。蒸煮后糯性強(qiáng),皮薄,細(xì)膩,化渣,黏軟香甜,口感好,食味品質(zhì)優(yōu)良。皮渣率10.95%,品嘗鑒定85.3分,支鏈淀粉占總淀粉含量97.98%,粗蛋白(干基)11.76%,粗脂肪(干基)5.7%,粗淀粉(干基)68.56%,適宜采收期花青素含量達(dá)312.6 nmol·g-1(FW)。

      3.4? 品種產(chǎn)量表現(xiàn)

      2015年參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的21個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)品種比較試驗(yàn),平均鮮穗產(chǎn)量841.7 kg/667 m2,比對(duì)照渝糯7號(hào)增產(chǎn)10.6%,增產(chǎn)點(diǎn)次為100.0%。

      2016年參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的21個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)品種比較試驗(yàn),平均鮮穗產(chǎn)量904.2 kg/667 m2,比對(duì)照渝糯7號(hào)增產(chǎn)12.6%,增產(chǎn)點(diǎn)次為100.0%。

      2017年參加重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的21個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)品種比較試驗(yàn),平均鮮穗產(chǎn)量939.1 kg/667 m2,比對(duì)照渝糯7號(hào)增產(chǎn)13.5%,增產(chǎn)點(diǎn)次為100.0%。

      2018—2019年參加南方(西南)鮮食糯玉米組區(qū)域試驗(yàn),兩年平均產(chǎn)量853.4 kg/667 m2,比對(duì)照渝糯7號(hào)增產(chǎn)1.1%。

      4? 栽培技術(shù)要點(diǎn)

      4.1? 隔離種植

      可采用時(shí)間隔離、空間隔離或屏障隔離的方法,與普通玉米或其他玉米隔離種植,防止串粉影響品質(zhì)。

      4.2? 適時(shí)播種

      春播、秋播均可。春播時(shí),當(dāng)氣溫穩(wěn)定12 ℃以上即可,秋播最遲須保證鮮穗采收期氣溫在18 ℃以上。在重慶地區(qū),春播以3月初為宜,保護(hù)地栽培可提早播種。

      4.3? 育苗移栽

      采用蓋膜育苗,培育壯苗,葉齡3葉1心時(shí)移栽,不栽老苗,做到苗齊、苗全、苗壯。

      4.4? 種植密度

      種植密度為2 800~3 500株/667 m2。

      4.5? 合理施肥

      有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥搭配施用;磷、鉀肥基施;氮肥30%作底肥,70%在拔節(jié)孕穗期追施。

      4.6? 適時(shí)采收

      鮮穗采收應(yīng)在吐絲后22~25 d進(jìn)行。采收過(guò)早或過(guò)遲都難以保證玉米的食用品質(zhì)、商品品質(zhì)。同時(shí),注意預(yù)防絲黑穗病。

      5? 制種技術(shù)要點(diǎn)

      5.1? 雜交種制種技術(shù)

      采取常規(guī)雜交玉米制種技術(shù),父、母本同期播種,父母行比設(shè)置為1∶5或1∶6,母本種植密度為4 500~5 000株/667 m2,父本種植密度為4 500株/667 m2,在重慶地區(qū),制種產(chǎn)量一般為150~220 kg/667 m2。

      5.2? 父本、母本繁種技術(shù)

      5.2.1? 隔離種植

      可采用時(shí)間隔離、空間隔離或屏障隔離的方法,與普通玉米或其他玉米隔離種植,防止串粉影響品質(zhì)。1)空間隔離。要求同期種植的糯玉米與普通玉米、青貯玉米等之間的距離超過(guò)300 m。2)屏障隔離??衫梅里L(fēng)林帶、河道、溝壑等自然屏障,房屋、建筑物等人為屏障,隔絕糯玉米與其他玉米品種。3)時(shí)間隔離。春播要求時(shí)間間隔不低于25 d,夏播要求時(shí)間間隔不低于15 d。

      5.2.2? 選地整地

      選擇土壤肥力水平高、地勢(shì)較平坦、有灌溉排水設(shè)施的地塊,翻耕深度以30 cm左右為宜,同時(shí)保證土壤深淺一致、疏松透氣,促進(jìn)玉米根系的發(fā)育。

      5.2.3? 種子處理

      選擇飽滿、粒大、健康的種子,播種前進(jìn)行曬種處理和包衣處理。

      5.2.4? 適時(shí)播種

      在當(dāng)?shù)卮杭練鉁胤€(wěn)定達(dá)12 ℃以上即可播種。

      5.2.5? 育苗移栽

      采用育苗盤(pán)地膜覆蓋育苗,每穴播2粒玉米種子,澆足水分,及時(shí)煉苗,于3葉1心前帶土移栽。

      5.2.6? 合理密植

      父本DV742株型半緊湊,種植密度以5 000株/667 m2左右為宜;母本EX955株型半緊湊,種植密度以4 500~5 000株/667 m2為宜;

      5.2.7? 科學(xué)用肥

      遵循“施足底肥、適施苗肥、巧施拔節(jié)肥、重施攻苞肥”的原則,一般底肥占全生育期施肥量的30%,苗肥占20%,攻苞肥占50%。

      5.2.8? 田間管理

      根據(jù)田間生長(zhǎng)情況,及時(shí)除草,做好雨季排水、排灌。嚴(yán)格按照自交系的特征特性,田間及時(shí)去除雜株、劣株。收獲后,精選果穗單曬、單脫,確保種子品質(zhì)。

      6? 小結(jié)

      近年來(lái),各行各業(yè)都在關(guān)注和認(rèn)可花青素在抗炎、防衰老等方面發(fā)揮的保健作用。隨著甜、糯、甜加糯類(lèi)型鮮食玉米市場(chǎng)需求和種植面積的逐年增加[8],富含花青素的鮮食玉米也因其獨(dú)特的外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值逐漸贏得消費(fèi)者的喜愛(ài)。目前,花青素玉米的育種正在快速發(fā)展,但市面上的鮮食黑糯玉米普遍存在著色慢、口感差等問(wèn)題。高花青素玉米新品種黑糯715具有中熟、中稈、半緊湊、穗大、高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn),蒸煮后糯性強(qiáng),皮薄、細(xì)膩、清香;其選育豐富了適宜在西南地區(qū)栽培種植的特色黑糯玉米品種資源;該品種的推廣應(yīng)用,可為種植戶(hù)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。下一步,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)開(kāi)展高花青素玉米育種研究,針對(duì)重慶特殊立體生態(tài)氣候,利用生物技術(shù)加快推進(jìn)重慶市鮮食黑糯玉米品種選育和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

      參考文獻(xiàn):

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      (責(zé)任編輯:敬廷桃)

      收稿日期:2023-01-31

      基金項(xiàng)目:重慶市“英才計(jì)劃”包干制項(xiàng)目(cstc2021ycjh-bgzxm0152);重慶市現(xiàn)代山地特色高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CQMAITS202302);重慶市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(CSTB2023NSCQ-MSX0961)。

      作者簡(jiǎn)介:杜倫靜(1996—),女,重慶涪陵人,碩士,助理研究員,主要從事玉米育種、生理生化研究。E-mail:1144657351@qq.com。

      *為通信作者,E-mail:120386080@qq.com。

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      玉米
      大灰狼(2018年6期)2018-07-23 16:52:44
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      中成藥(2017年5期)2017-06-13 13:01:12
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