‘湘农甜玉2号’可溶性糖变化规律及产量与农艺性状相关分析

陈婷婷，孙姣辉，张同科，贺晟阳，赵 宇，罗红兵，罗水清

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

‘湘农甜玉2号’可溶性糖变化规律及产量与农艺性状相关分析

陈婷婷，孙姣辉，张同科，贺晟阳，赵 宇，罗红兵，罗水清*

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

为确定甜玉米的最佳食用期和收获期及其收获产量与农艺性状之间的相互关系，以湘农甜玉2号的正常胞质和不育胞质两种类型的甜玉米为材料，分析了甜玉米籽粒在授粉后不同天数可溶性糖含量的变化规律。结果表明：S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号籽粒在授粉后22 d左右时，可溶性糖含量均达到了最大值139.0 mg/g和140.7 mg/g，此时可作为它们的最佳食用期。在授粉后有效积温为394℃、第28天时可进行甜玉米的采收。根据产量和农艺性状等的相关分析得出，两种类型的甜玉米产量之间差异不显著，S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号净穗产量分别为10 694.4、10 277.8 kg/hm2，两种类型的甜玉米均可用于实际生产。

甜玉米；可溶性糖；产量；农艺性状；相关性分析

玉米作为我国的第一大粮食作物，同时也是重要的饲料作物和工业原料，在我国的粮食安全中具有不可替代的作用。甜玉米（Zea mays L.saccharatr -Sturt）属于禾本科甜质型玉米属的一个亚种，由普通玉米的胚乳突变体转育而产生［1，2］。甜玉米具有甜、香、嫩、粘等特点［3］，且口感好、营养丰富，素有“蔬菜玉米”、“水果玉米”的美称［4］，以其含有多种微量元素和人体所必需的氨基酸等营养成分而被用作保健食品，受到越来越多消费者的青睐［5］。

甜玉米也是我国的重要经济作物，同时是集果、蔬、粮、饲为一体的作物［4］。甜玉米籽粒中可溶性糖含量的高低直接决定着其甜度和适口性［6］。由于su和sh等基因突变而影响甜玉米糖分向淀粉的转变，使得淀粉含量较低于糖分含量［7，8］。甜玉米的含糖量可高达18%～20%，一般而言，受粉后的第20天左右，含糖量可达到最大值，随着籽粒逐渐生长发育，糖分随之向淀粉转换，甜味迅速消退［9，10］。

本试验对两种类型的甜玉米新品种进行种植，对其在灌浆后籽粒的含糖量以及对收获后的产量和农艺性状进行分析，以确定两种甜玉米的适宜食用期以及最佳收获期，并根据产量及农艺性状相关分析结果，判定S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号两种类型甜玉米性状等的差异是否显著，选择出品质及产量等符合市场需求的甜玉米类型。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料有正常胞质的湘农甜玉2号和不育胞质的S型湘农甜玉2号两种类型的甜玉米品种。均为早熟品种，株型为半紧凑型。

1.2 试验设计

试验于2016年春在湖南农业大学耘园试验基地进行。试验小区采用随机区组设计，重复3次，每个小区种植4行，行长3.6 m，每行12穴，穴距30 cm，行距50 cm，试验地四周设4行保护行。4月6日开播种行，人工点播，每穴3粒。施复合肥675 kg/hm2作基肥。4叶1心间苗，每穴最终留苗1株。追肥在7叶完全展开时进行，每穴施15 g尿素并结合中根松土，以确保后期的营养生长和生殖生长能够顺利进行。小区间农事操作同一天完成。其他栽培管理等农艺措施与当地大田生产一致，所有小区肥水管理方法相同，同时注意防治病、虫、草害。

1.3 方法

在玉米生长期间记载播种期、出苗期、拔节期、抽雄期、吐丝期、开花期以及成熟期等。并在玉米抽雄前，每小区选择生长发育一致的植株挂牌作为取样植株，吐丝前套袋，待散粉时统一授粉。从授粉后12 d开始取样，每隔4 d在每个小区选取3个果穗带回实验室，并从每个果穗中部取下完整的籽粒混匀提取可溶性糖。

在收获之前每个小区分别选择10株测量株高和穗位高，收获后计算鲜穗产量。分别从每个小区取出10个果穗用以考种。考种性状包括青苞重、鲜果穗重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、鲜百粒重、小区产量、秃尖长等。

1.4 可溶性糖含量的测定

采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量。比色时选用722型分光光度计测定吸光度值［11］。

测定时从所选样品中取果穗中部籽粒混匀，每次称取0.5 g鲜样，重复3次，研磨煮沸提取可溶性糖并测定。

1.5 数据处理和分析

所有数据采用Microsoft Excel2007软件进行整理和分析，部分数据运用SPSS 21进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 籽粒可溶性糖含量变化

测定结果表明，S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号两种类型甜玉米在灌浆过程中籽粒的可溶性糖积累规律基本一致，均成“S”曲线（图1）。S型湘农甜玉2号籽粒的可溶性糖含量在籽粒灌浆初期含量比较低，随着灌浆的进行，灌浆前期籽粒可溶性糖含量迅速上升，灌浆中期积累速度比较慢，到灌浆后期籽粒可溶性糖含量开始下降，下降速度缓慢，最终籽粒含糖量趋于稳定。湘农甜玉2号籽粒在灌浆初期含糖量要明显高于S型湘农甜玉2号的，但在灌浆后期籽粒含糖量下降迅速，最后逐渐稳定。两种类型的甜玉米籽粒在灌浆后期，湘农甜玉2号的籽粒含糖量要低于S型湘农甜玉2号的。其中，在果穗授粉后20 d左右时，S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号甜玉米籽粒可溶性糖含量均增加到最大值，分别为139.0 mg/g和140.7 mg/g。结合当地有效积温，自甜玉米授粉后至28 d左右时的有效积温为394℃，此时，S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号的籽粒含糖量不再下降，基本稳定。此时，S型湘农甜玉2号甜玉米籽粒含糖量为104.7 mg/g，湘农甜玉2号的籽粒含糖量为77.5 mg/g。

图1 不同类型玉米籽粒灌浆期间可溶性糖含量的变化Fig.1 The change of soluble sugar conten ts of different typemaize grain during filling period

2.2 甜玉米产量

由表1可知，湘农甜玉2号的小区青苞产量比S型湘农甜玉2号的高0.1 kg，它们的每公顷青苞产量相差138.8 kg，未达到显著差异水平。

小区净穗产量S型湘农甜玉2号高于湘农甜玉2号0.3 kg，折合成公顷产量S型湘农甜玉2号与湘农甜玉2号的每公顷净穗产量相差约为28 kg，差异不显著。

表1 供试甜玉米的产量Table1 Yields of the sweet corn varieties

2.3 产量与农艺性状的多元线性分析

由表2和表3可知，S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号两种类型的甜玉米品种的生育期一致；S型湘农甜玉2号的青苞重与净穗重成极显著正相关关系（r＝1.000）；而株高与青苞重（r＝-0.996）和单穗净重（r＝-0.996）成弱负相关关系；小区净穗产量与穗长（r＝0.988）成弱正相关关系；鲜百粒重与穗行数成弱正相关关系。说明在一定程度下，S型湘农甜玉2号的青苞果穗重量会影响到净穗重量进而影响到小区产量；其中株高影响到玉米的青苞重和单穗净重，玉米植株越高，青苞重和净穗重反而受到限制，这可能是植株在生长时，营养生长过盛而生殖生长受到影响，这一现象还需进一步试验验证。

湘农甜玉2号的农艺性状中，穗长与株高成显著负相关关系，相关系数为-0.997，说明株高增加，穗长反而受到抑制。是否因为株高和穗长之间存在竞争关系而影响最终的结果，需进一步试验。

表2 供试甜玉米品种的小区产量与农艺性状Table 2 Agronom ic traits of the sweet corn varieties

表3 供试甜玉米品种产量与农艺性状的相关系数Table 3 Correlation among agronom ic traits and yields of sweet corn varieties

（续表3）

3 结论与讨论

选育高糖分含量是甜玉米育种的重要目标之一。乐素菊等［12］研究表明，甜玉米甜味的主要来源为蔗糖，而蔗糖是构成可溶性糖的主要成分。因此，改善甜玉米的食用口感就需在品种选育过程中加强对可溶性糖及蔗糖的选择。本研究结果表明，灌浆前期，两种甜玉米籽粒中的可溶性糖含量逐渐升高；灌浆中期，籽粒含糖量达到了最大值；在灌浆后期，不同类型的甜玉米籽粒糖分下降速度不同，S型湘农甜玉2号的糖分下降缓慢，并且后期的可溶性糖含量要高于湘农甜玉2号的可溶性糖含量。这与前人关于普通玉米和甜玉米研究结果一致［13］。

甜玉米鲜食期有一个持续过程，采摘过早含水量高，甜味差，籽粒嫩，商品性不好，产量低；采摘过迟，籽粒水分少，皮厚渣多，口感粗糙，风味下降，甚至籽粒凹陷，失去食用价值。确定甜玉米采收期的方法，主要有授粉后天数、籽粒含糖量或水分含量、出苗后或授粉后有效积温等。本试验按授粉后不同天数籽粒含糖量的变化来确定S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号的最佳食用期为果穗授粉后22 d左右，在授粉后28 d时，吐丝后有效积温为394℃，可作为两种不同胞质类型的湘农甜玉2号的最佳收获期。此时，玉米籽粒含水量等基本趋于稳定。

李端富［14］研究认为，甜玉米从授粉到收获有效积温为317～398℃。陈永欣［15］指出，甜玉米的适宜采收期为授粉后24～27 d，生产上可适当延长收获期。而薛珠政等［16］研究认为，甜玉米适宜采收期因季节不同而有所不同；在实际生产中，还要根据品质和产量综合考虑，应以授粉后20～26 d采收，但要考虑品种熟性和采收期温度，若釆收期处于高温阶段，应适当早收，采收期温度较低时，可适当延长收获期。

从本研究结果可以看出，两种类型的甜玉米S型湘农甜玉2号和湘农甜玉2号的产量无论是青苞还是净穗等相差均不显著，两种类型的甜玉米都可用于甜玉米生产。

［1］ 齐 望.甜玉米主要性状主基因＋多基因混合遗传分析［D］.长春：吉林农业大学硕士学位论文，2015.

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The Changing Regularity of Soluble Sugar in Gains of‘Xiangnongtianyu 2’and Its Yield Correlation w ith Agronom ic Characteristics

CHEN Tingting，SUN Jiaohui，ZHANG Tongke，HE Shengyang，ZHAO Yu，LUO Hongbin，LUO Shuiqing*
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

To identify the best edible period and the harvest time of sweet corn and the relationship between their harvest yield and agronomic traits，Xiangnongtianyu 2（Normal cytop lasmic）and S-type diamond Xiangnongtianyu 2（male sterile cytoplasm）were used as experimentalmaterial，the change regularity of sweet corn soluble sugar contents at different days after pollinationwereanalyzed.The results showed that the soluble sugar contents reached themaximum at22 days after pollinated，there were 139.0 mg/g and 140.7 mg/g respectively for the two varieties S-type diamond Tianyu 2 and Xiangnongtianyu 2.this time could be used as their best food period.Theharvest time for sweet corn could be setat28 days after pollinated when the effective accumulative temperature reached at394℃.There was no significant difference between the yields of the two sweet corn types according to the correlation analysis of yield and agronomic traits，their yields were 10 694.4 kg/hm2and 10 277.8 kg/hm2for variety S-type diamond Xiangnongtianyu 2 and Xiangnongtianyu 2 respectively.All of the two sweet corn types could be used in the actual production.

sweet corn；soluble sugar；yield；agronom ic characteristics；correlation analysis

S513.01

A

1001-5280（2017）03-0235-04 DO I：10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.06

2016- 12- 10

陈婷婷（1989-），女，助教，硕士研究生，Email：418291561＠qq.com。*通信作者，罗水清，助理研究员，主要从事甜糯玉米种子生产技术研究与应用，Email：385404367＠qq.com。

湖南省科技计划项目（2015NK3007）。