华鹤良 胡忠磊 李一彬 毛天岑 张小强 卞云龙

摘要：玉米茎秆糖是光合产物在茎秆中的积累，研究糯玉米茎秆糖含量与其产量及主要品质性状的关系，有助于进一步改善糯玉米的产量和品质。以9个糯玉米杂交种为材料，2018年夏播于扬州大学实验农牧场试验田，采用随机区组设计，3次重复，在授粉后25 d对茎秆糖含量、鲜穗产量、直链淀粉含量、籽粒含水率、皮渣率性状进行测定。结果表明，鲜穗采收时9个糯玉米杂交种的茎秆糖含量、鲜穗产量、籽粒含水率差异极显著（P<0.01），直链淀粉含量和皮渣率差异不显著。经相关分析，秸秆糖含量与鲜穗产量和籽粒含水率呈显著负相关（P<0.05），鲜穗产量回归方程为y=-42.486x+1 178.484，籽粒含水率回归方程为y=-0.895x+59.376，表明秸秆糖分的增加会显著降低鲜穗产量，对直链淀粉含量和皮渣率无显著影响。本研究结果对糯玉米高产优质品种的选育及糯玉米秸秆在青贮饲料中的利用提供相关理论依据。

关键词：糯玉米;茎秆糖分;产量;品质性状

中图分类号：S513.01 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）24-0082-03

收稿日期：2021-08-25

基金项目：国家自然科学基金（编号：31071426）;江苏省自然科学基金（编号：BK20171291）;扬州市科技项目（编号：YZ2018042）。

作者简介：华鹤良（1964—），男，江苏宝应人，硕士，高级农艺师，从事玉米育种及农技推广。E-mail：yzhhl@126.com。

糯玉米籽粒胚乳淀粉几乎全部为支链淀粉，蛋白质含量高于普通玉米，具有更丰富的营养物质和更好的适口性;与普通玉米相比口味独特，具有较高的经济价值、营养价值，用途更为广泛。糯玉米不仅可以鲜食，还是食品、造纸、纺织、黏合剂等现代工业的重要原料[1，2]，深受广大消费者和产业者的欢迎。广泛的适应性使得糯玉米在我国南北皆宜，糯玉米产业现已形成极具发展潜力的新型产业。

优良的鲜食糯玉米应同时具有较高的产量和较好的品质，鲜食糯玉米品质性状主要包括商品品质和品尝（食味）品质，同时品尝品质是众多的品质评价指标中的重要指标，而籽粒可溶性糖含量、籽粒含水量、皮渣率等与食味品质密切相关[3-5]。蔗糖是重要的光合产物，是植物体内运输的主要物质，也是茎秆糖分的主要成分[6，7]。光合產物需要不断从叶片等光合器官通过茎秆向玉米籽粒运输，才能完成籽粒灌浆、干物质积累、果穗成熟等过程。茎秆糖分的变化反应植株向籽粒运输糖分的速度和能力，从而影响糯玉米的成熟度和品质。关于茎秆糖分与糯玉米产量及品质性状关系的研究鲜见报道，本试验以9个糯玉米杂交种为材料，研究糯玉米茎秆糖分与其产量及主要品质性状的关系，为培育优质高产糯玉米新品种、鲜穗采收后茎秆青贮利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与田间设计

试验材料为9个糯玉米杂交种，包括苏玉糯5号、嘉糯2018、苏玉糯1706、糯YH1107、长甜糯218、红花玉景、加甜糯2008、XN029、苏科糯1705。2018年6月25日将试验材料播种于扬州大学实验农牧场试验田中，试验田前茬为油菜，土壤为沙壤土，地力程度中等。小区面积16 m2，密度6万株/hm2。随机区组排列，3次重复，纯作，四周设保护行。3叶期间苗，4～5叶期定苗，其他管理同一般大田。

1.2 取样方法

每个供试种每个重复选取生长发育正常、生育时期相一致的糯玉米植株10株挂牌，于吐丝前对雌穗进行套袋处理，盛花期统一人工授粉，并记载授粉日期;于授粉后25 d采收鲜果穗进行性状测定，测定的主要指标是鲜穗产量及相关品质性状，相应植株同时测定茎秆糖分含量。

1.3 分析与测定

1.3.1 茎秆糖含量测定 测定产量植株10株去掉叶片、叶鞘及雄穗等部位，用榨汁机（恒联TYZ-8.0）分别榨出每个植株的全部茎秆汁液于培养皿中，微量移液器移取1 000 μL汁液于离心管中，离心 2 min（5 000 r/min），吸取上清液300 μL，用测糖仪（PAL-1，日本）测定糖分含量。为了降低测糖仪的测定误差，每次每个植株茎秆汁液重复测定3次，取其平均值作为该植株的茎秆糖含量。

1.3.2 籽粒含水率测定 鲜穗取样后放入自封袋并立即带回实验室，取果穗中部籽粒100粒称鲜质量后放入烘箱，105 ℃杀青30 min，并在60 ℃下烘至恒质量，称干质量。计算籽粒含水率，含水率=（鲜质量-干质量）/鲜质量×100%。

1.3.3 皮渣率测定 使用全自动豆浆机，采用物理方法将玉米皮渣进行分离，测定籽粒皮渣率。具体方法：称取鲜籽粒60～100 g，记鲜质量m1，高速打浆4～5次，15 s/次，间隔15 s，将磨好的玉米浆汁全部转移至60目分样筛（分样筛的干质量为m2），用水不断冲洗，直至冲洗的水变清，将皮渣连同分样筛放入烘箱烘至恒质量，冷却后称取质量m3，玉米皮渣率=（m3-m2）/m1×100%。

1.3.4 直链淀粉含量测定 直链淀粉含量的测定依据文献[8]，参照 GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》 测定方法，根据碘-直链淀粉复合物具有的吸收光谱，以碘比色法测定。

1.4 统计分析

采用SPSS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 茎秆糖含量分布

从图1可以看出，9个杂交种中红花玉景茎秆糖含量最低，为3.51%;苏玉糯5号茎秆糖含量最高，为10.25%。有4个杂交种（苏玉糯1706、长甜糯218、加甜糯2008、XN029）茎秆糖含量较高，为6%～8%，占44.44%;糖含量在4%～6%之间有2个品种（嘉糯2018、糯YH1107），占22.22%;糖含量在2%～4%之间也有2个品种（红花玉景、苏科糯1705），它们的茎秆糖含量较低，占22.22%。

2.2 鲜穗产量及相关品质性状

由表1可知，试验小区糯玉米鲜穗产量为15.28～28.26 kg，其中苏玉糯5号最低，为 15.28 kg， 苏科糯1705最高， 为28.26kg;皮渣率在0.032%～0.052%，以苏科糯1705最低，为0.032%，长甜糯218最高，为0.052%;籽粒含水率在40.35%～67.45%，苏玉糯1706最低，嘉糯2018最高;直链淀粉含量为0.37%～1.60%，以苏玉糯5号最低，XN029最高。

2.3 方差分析

采用SPSS软件，对鲜穗产量、皮渣率、籽粒含水率、直链淀粉含量、茎秆糖含量进行方差分析，分析不同品种之间各性状显著差异。

从表2可以看出，9个参试品种的鲜穗产量、籽粒含水率及茎秆糖含量差异极显著;皮渣率和直链淀粉含量差异未达显著水平。

2.4 相关分析

简单相关分析（表3）表明，茎秆糖含量与鲜穗产量呈显著的负相关关系，相关系数为-0.468。蔗糖是重要的光合产物，是植物体内运输的主要物质，也是茎秆糖分的主要成分;当光合产物（蔗糖）在茎秆中积累较多时，向籽粒运输就会较少。茎秆糖含量与籽粒含水率也具有显著负相关，皮渣率及直链淀粉含量与茎秆糖分无显著相关性。

偏相关分析（表4）表明，茎秆糖含量与鲜穗产量、籽粒含水量呈显著的负相关关系，籽粒含水量与灌浆期干物质充实有密切关系。通过偏相关分析发现，籽粒含水率和皮渣率对鲜穗产量有极显著或显著的正效应，但偏相关系数较小，分别为0.185和0.029。

2.5 回归分析

为了进一步明确茎秆糖含量与鲜穗产量、籽粒含水率的关系，利用一元线性回归方法，对茎秆糖含量与鲜穗产量、籽粒含水率2个性状进行拟合。鲜穗产量关于茎秆糖含量的线性回归方程为y=-42.486x+1 178.484（ x为茎秆糖含量）。籽粒含水率关于茎秆糖含量的线性回归方程为y=-0.895x+59.376（x为茎秆糖含量）。从表5可以看出，茎秆糖含量与鲜穗产量、籽粒含水量的回归系数分别为-42.486和-0.895，表明茎秆糖含量对鲜穗产量、籽粒含水量有较大的负效应。茎秆糖含量对皮渣率、直链淀粉含量影响较小，回归分析结果与相关分析结果相似。

3 讨论与结论

玉米光合产物的形成与运输、茎秆中糖分的增加与下降、灌浆过程中籽粒干物质的积累与失水3个方面是一个相互关联的生理过程。龚魁杰等研究发现，鲜食糯玉米采摘前可溶性糖向淀粉的合成代谢占据主导地位[9]，与本研究结果一致。糯玉米鲜穗采收时，茎秆糖含量与鲜穗产量呈显著负相关关系。说明不同杂交种茎秆糖在向籽粒運输转化速度方面存在差异，在最适采收期前茎秆糖向籽粒转运效率高的品种，茎秆糖含量相对降低，则鲜穗产量高。糯玉米籽粒含水量是评价鲜食糯玉米品质最基本的项目[10]，玉米现果穗采收过早或过迟，会因水分多产量低，尚未形成较好的品质风味;或玉米子粒果皮变厚且硬，食用品质差。本研究糯玉米适采期茎秆糖含量对籽粒含水量有显著负效应，籽粒含水量与籽粒干物质积累是密切相关的，表现为茎秆糖分向籽粒转运多则籽粒含水量会降低。在品种选育上应选择适宜期采收前茎秆糖分向籽粒转运速度快、效率高的品种，对提高鲜穗产量有好处，对改善口感品质也有较好的效果。

甜玉米雄穗始花后28～42 d茎秆糖含量呈现一个显著上升阶段[11]，甚至出现峰值。鲜食糯玉米果穗的适宜采收期在吐丝后25 d左右，因品种不同会有3～5 d的差异[12]。糯玉米鲜穗采收后，玉米叶片仍有一定的光合作用，形成的光合产物（蔗糖）更多积累于玉米茎秆中。本研究9个供试糯玉米杂交种鲜穗茎秆含糖量在采收期大部分为5%左右，糯玉米在果穗采收后，其茎秆可作青贮饲料充分利用，茎秆糖分在一定时间内会有增加的过程，提高茎秆糖含量有助于改善青贮玉米饲料品质和适口性[13]，因而鲜穗采收后茎秆作为青贮玉米时可适当

延迟收获玉米植株。

参考文献：

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