高花青素紫黑糯玉米品种比较试验及种质创建利用

王秋燕，叶伟忠，吴 蓓，田耀加，陈红弟

（广州市农业科学研究院，广东 广州 510335）

高花色苷紫黑糯玉米籽粒富含丰富的蛋白质、脂肪、微量营养元素，以及多种人体必需的氨基酸，尤其是重要保健元素硒十分丰富，具有明显的食补、防病益寿的保健功效，被营养学专家誉为健康食品、功能食品和益智食品[1]。由于紫黑玉米育种起步较晚，种质资源少，目前生产上种植高花色苷紫糯玉米大部分以青苞鲜食型为主，市场和生产上需求占有率较低。陆大雷等[2]整理与分析了2002—2014年（13年共941个品种）国家鲜食糯玉米区域试验品种的产量和品质现状，1999—2014年，国家共审定了69个鲜食糯玉米品种，其中高花青素紫黑糯玉米仅有3个（郑黑糯1号：国审玉2003065，西星黑糯1号：国审玉2004035，郑黑糯2号：黑玉米玉2006067）。近几年，科研院校、育种机构、种子企业等专家齐头并进，着手抓高花青素黑玉米的研究与育种等开发工作，并从种源质量的提高入手加速品种的选育力度，近几年已有许多高花青素紫黑玉米品种陆续通过省审定，品种的品质和产量也有较大的提高。紫黑玉米作为特用玉米新类型越来越受到消费者的青睐和市场的认可，而相关研究仍处于萌芽进入快速发展阶段，这是特用玉米特色和亮点；而引种试验的最终目的在于利用，利用的基础是对品种资源的深入研究和挖掘，应用基础研究和育种实践紧密结合，同时还要采用多种积极有效的方法开展资源创建利用，对提高育种效率与增强选育效果具有重要的意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

从科研院所和玉米种子企业引进50个黑色玉米新品种，进行鉴定评价筛选，优选17个高花青素紫黑糯玉米品种进行品比试验，以粤彩糯2号为对照品种，详见表1。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积16.7 m2（6.7 m×2.5 m），行距60 cm，株距30 cm。种植密度5.28万株/hm2。为防止花粉直感影响籽粒品质，每品种套袋自交15株（穗），套袋隔离直至采摘，相同条件下进行采收品尝及果穗性状考种。

1.3 试验方法

试验于2021年春季进行。试验地设在南沙区万倾沙镇六涌半广州市农业科学院玉米试验基地（简称南沙基地），前茬为玉米，自然条件优良，光热充足，地势平坦，地力一致，肥力中上，排水方便，全自动化喷灌方式，播种前整地质量良好。种植方式采用营养盘育苗带土移栽，3月12日育苗，16日出苗，22日带土移栽，栽培管理按当地糯玉米的最高生产水平进行。

1.4 测定项目及方法

测定项目：按照国家鲜食玉米区试试验标准，对物候期、植株性状、果穗性状、品尝品质和抗病性进行鉴定及产量统计分析。

调查方法：每小区调查总株数物候期；成熟期每小区选取具有代表性的植株20株进行植株性状调查，抽取10株鲜穗进行果穗性状调查；目测和室内品尝相结合进行品质评分，外观、气味风味、色泽、糯性、柔嫩性、皮厚薄评价指标按农业部行业标准（NY/T 524—2002糯玉米）执行，品尝品质总分为各参数的分值之和。

抗病性鉴定在田间自然发病条件下，在玉米进入乳熟后期对每小区总株进行调查并记录，调查时目测品种群体的发病状况，调查重点部位是玉米果穗上部叶片和下方3叶，根据病害的症状进行调查并记载病情级别（0、1、3、5、7级）及病情指数（指病斑占叶面积的百分比），评价标准：0级——0≤病情指数≤5，表示高抗（HR）；1级——5＜病情指数≤15，表示抗（R）；3级——15＜病情指数≤30，表示中抗（MR）；5级——30＜病情指数≤45，表示中感病（MS）；7级——45＜病情指数≤60，表示感病（S）。小区产量按实收产量计产，同时进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 参试品种物候期及植株性状

从表2可以看出，参试品种生育期从出苗到采收为70～75 d，对照粤彩糯2号生育期为74 d，由于试验期间气温较往年异常，3—5月总体气温高，雨水少，有效积温高，各参试品种的生育期普遍缩短，其中濉黑糯3号、沪紫黑糯1号2个品种生育期最短，为70 d，比对照早熟4 d；晋糯20号生育期最长，为75 d，比对照迟熟1 d。参试品种抽雄快、集中整齐，抽雄期在5月3—8日；散粉量较大，散粉时间可持续5～7 d，散粉期在5月5—9日；吐丝多顺畅，质量好，完全可以满足雌雄授粉的需要，吐丝期在5月7—11日；吐丝授粉至采收天数在18～20 d采收较为适宜，这时期玉米籽粒转色正好完成，太早则转色不完全，籽粒嫩，颜色浅，太迟则颜色乌黑，籽粒偏硬，口感差。春季采收期正值高温季节，适宜采收期短，一般只有2～3 d，鲜穗始采收期在5月26—31日。

植株性状：参试品种株高在169～211 cm；穗位高在47～87cm；株型为平展、半平展、紧凑、半紧凑4种类型；空秆率为1.2%～5.0%；倒折率在0.0%～5.5%；保绿度在70%～90%；因此，在植株性状选育工作中，应充分利用当地春季中后期高温高湿、多台风暴雨引起的不利因素，注重选择茎秆粗壮坚韧、根系发达、抗倒性强，兼顾保绿度高的材料和品种，以适应不同种植区域、不同生态条件以及不同种植习惯的需要。

2.2 参试品种穗部性状

从表3可以看出，参试品种单穗鲜质量在243～300 g，华黑糯1号最大，为300 g，濉黑糯3号与华耕黑糯501并列最小，均为243 g；单穗净质量153～215 g，华耕黑糯501单穗净质量最小，为153 g，华黑糯1号最大，为215 g；单穗鲜粒质量101～145 g，华耕黑糯501最小，仅101 g，华黑糯1号最大，为145 g；鲜出籽率66.0%～69.8%，华耕黑糯501最低，为66.0%，濉黑糯3号最高，为69.8%；千粒质量293～330 g，晋糯10号最小，为293 g，桂黑糯219最大，为330 g；穗长16.7～18.8 cm，华耘黑糯501最短，为16.7 cm，华黑糯1号最长，为18.8 cm；穗粗4.3～4.9 cm，沪红糯1号穗粗最小，仅4.3 cm，黑糯715穗粗最大，为4.9 cm；穗行数10～18行，桂黑糯609行数最多，为10～18行；秃尖长0.1～1.2 cm；穗形为筒形、筒锥形2种。

2.3 参试品种的品质评价

从表3可以看出：参试品种综合感官品质和蒸煮品质（气味风味、色泽、糯性、柔软性、皮薄厚）评分相对集中，总分值位于84.6～87.9分；其中，珍珠糯18品质总评分最高（87.9分），对照粤彩糯2号最低（84.6分），所有参试品种品质均优于对照。

表3 参试品种穗部性状及品质

2.4 参试品种的抗病性

试验期间气温较往年偏高、雨水少，不利于病害的发生。参试品种纹枯病、茎腐病、大小斑病和南方锈病均表现高抗水平和中抗水平（表4）。

2.5 参试品种产量分析

由表4可知：参试品种折合鲜穗产量在12 830～15 840 kg/hm2；其中，产量居前6位的华黑糯1号、黑甜糯631、苏科糯1505、沪紫黑糯1号、珍珠糯20号、晋糯10号均比对照增产，且达到极显著水平；居第7～11位的珍珠糯8号、珍珠糯18号、黑糯715、沪红糯1号、晋糯20号等5个品种均比对照增产，且达到显著或不显著水平；居第14～17位的黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3号、华耘黑糯501均比对照减产；对照与桂黑糯609均居第12位，均为13 728 kg/hm2。

表4 参试品种抗病性、小区产量及方差分析结果

3 结论与讨论

综合比较参试品种物候期、植株性状、果穗性状、品尝品质、抗病性、产量等指标，结果表明：17个高花青素紫黑糯玉米均适宜广州地区自然条件种植。引种资源创建利用路线：资源引进→筛选→评价→杂交、自交、回交→聚合有利基因→连续定向选择→纯合自交系→组配组合，首先产量居前6位的华黑糯1号、黑甜糯631、苏科糯1505、沪紫黑糯1号、珍珠糯20号、晋糯10号均比对照增产，且综合农艺性状优良，可作为基础材料与优质白糯、黄糯杂交选育自交系；其次产量居第7～11位的珍珠糯8号、珍珠糯18号、黑糯715、沪红糯1号、晋糯20号等5个品种均比对照增产，结合产量、品质及农艺性状的优缺互补并利用几个杂交种合成综合种，通过群体改良选育自交系，实现优良基因的重组和聚合，再通过株选、穗选、系选加大种质资源选系方法；最后是产量偏低、部分性状表现突出的桂黑糯609、桂黑糯660、黑甜糯168、桂黑糯219、濉黑糯3号、华耘黑糯501等，利用常规育种手段自交、杂交、回交聚合有利基因，改良选育自交系，并结合生物技术手段加速改良创建利用。生产上建议少量重复试种，确认适合当地栽培后再大面积推广种植。

试验种植期在3—5月，此时气温高、雨水少，全生育期天数缩短，但总体积温不变，参试品种为早熟品种、生育期为70～75 d，其中桂黑糯609生育期74 d、黑甜糯168生育期72 d，与报道的桂黑糯609生育期78 d[3]与黑甜糯168生育期87.3 d[4]相比，生育期缩短4 d和15.3 d；植株性状华耘黑糯501株高194 cm、穗位66 cm，沪紫黑糯1号株高204 cm、穗位87 cm，与报道的华耘黑糯501株高201.0 cm、穗位79.3 cm[5]，沪紫黑糯1号株高210 cm、穗位98 cm[6]相比，株高缩短6～7 cm、穗位缩短11.0～13.3 cm；因此，生育期、植株性状、穗部性状、主要病害及产量与品尝品质等生物性状在不同年份、不同地点、不同的气候条件变异较大，不能用一个确定的“量”来加以统计和分析，有待于今后进一步研究。