樓肖成，呂學(xué)高，朱正梅，趙軍華

（浙江省東陽玉米研究所,東陽浙江 322100）

普通玉米新組合的品質(zhì)多樣性分析

樓肖成，呂學(xué)高，朱正梅，趙軍華

（浙江省東陽玉米研究所,東陽浙江 322100）

用F 0 SS公司新一代I nf r aX a c t T M近紅外反射品質(zhì)分析儀,對(duì)160份普通玉米新組合籽粒品質(zhì)成分進(jìn)行測定。結(jié)果表明,蛋白質(zhì)、油分和總氨基酸平均含量分別為10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%,變異幅度分別為8.767 3%～12.130 0%,2.954 1%～4.661 1%和8.043 5%～11.730 5%,變異系數(shù)分別為6.65%,8.26%和8.11%；灰分和水分變異系數(shù)最低,分別是3.55%和5.19%,氨基酸變異系數(shù)較大的依次為組氨酸＞精氨酸＞異亮氨酸＞賴氨酸＞苯丙氨酸。蛋白質(zhì)含量超過12.0%的有2份,油分含量超過4.5%的有3份,賴氨酸含量超過0.4%的有1份,含量較高的氨基酸依次是谷氨酸＞脯氨酸＞亮氨酸＞天冬氨酸。

普通玉米；品質(zhì)；近紅外光譜分析

綜觀我國玉米育種現(xiàn)狀,高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)是當(dāng)前及今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)追求的主要目標(biāo)［1］。品質(zhì)是產(chǎn)品對(duì)使用目的的適合性,玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)泛指籽粒中所含的營養(yǎng)成分,如蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸以及各種維生素、礦質(zhì)元素的含量和質(zhì)量等［2］。在玉米新品種選育中,品質(zhì)育種占據(jù)越來越重要的地位,因此,在玉米育種過程中對(duì)主要種質(zhì)或組合開展品質(zhì)分析鑒定,對(duì)提高品質(zhì)育種效率具有重要意義［3］。近紅外光譜分析技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)測試技術(shù),在歐美等國, N I R S已成為谷物品質(zhì)分析的重要手段［4-5］。本試驗(yàn)利用近紅外品質(zhì)分析儀對(duì)160份普通玉米新組合開展品質(zhì)分析,以期為品質(zhì)育種和品質(zhì)多樣性利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為2012年春季組配的普通玉米新組合［6］,2012年8月6日種植于浙江省東陽玉米研究所試驗(yàn)田,開花期隨機(jī)選擇5株套袋授粉自交,成熟期統(tǒng)一收獲、晾曬。選取產(chǎn)量表現(xiàn)較高的組合160份,每份組合選擇3個(gè)結(jié)實(shí)良好的果穗,每個(gè)果穗取等量籽?；旌?用于品質(zhì)分析。

1.2 方法

用粉碎機(jī)將每份玉米組合混合籽粒（約200g）粉碎成粉,成品細(xì)度達(dá)到250目（0.06 m m）。選用F 0 SS公司新一代I nf r aX a c t T M近紅外反射分析儀分析,其波長為570～1 850 nm（硅570～

1 100 nm,銦鎵砷1 100～1 850 nm）,同時(shí)分析水分、灰分、蛋白質(zhì)、油分和15種氨基酸含量。

注：誠摯感謝齊齊哈爾市華夏西瓜沙棘育種研究所馬正潭老師和F 0 SS公司中國總經(jīng)理趙武善博士給予的支持與幫助！

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)概況

由表1-2可以看出,160份普通玉米新組合的水分、灰分、蛋白質(zhì)、油分和總氨基酸平均含量分別為9.700 3%,0.974 6%,10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%?；曳趾退肿儺愊禂?shù)最低,分別為3.55%和5.19%,變異幅度分別為0.884 6%～1.079 0%和8.604 6%～10.634 9%。說明160份玉米組合在相同晾曬條件下籽?；曳趾退趾肯鄬?duì)較穩(wěn)定。蛋白質(zhì)和油分變異系數(shù)分別為6.65%和8.26%,蛋白質(zhì)含量變異幅度為8.767 3%～12.130 0%,油分變異幅度為2.9541%～4.661 1%?？偘被岬淖儺愊禂?shù)為8.11%,變異幅度為8.043 5%～11.730 5%,其中,變異系數(shù)較大的氨基酸依次為組氨酸13.27%,精氨酸11.36%,異亮氨酸11.12%,賴氨酸10.65%,苯丙氨酸10.45%；最高含量/最低含量依次是組氨酸1.94倍、苯丙氨酸1.81倍、異亮氨酸1.78倍、精氨酸1.77倍、賴氨酸1.72倍,說明這幾類氨基酸在160份普通玉米組合中多樣性更為豐富。其他幾類氨基酸變異系數(shù)由大到小依次為亮氨酸＞纈氨酸＞蘇氨酸＞天冬氨酸＞絲氨酸＞脯氨酸＞甘氨酸＞半胱氨酸＞谷氨酸。

表1 普通玉米新組合籽粒品質(zhì)測定結(jié)果

2.2 品質(zhì)多樣性

由表2可以看出,水分和灰分分布相對(duì)集中,水分含量主要集中在9.0%～11.0%,共計(jì)148份,占92.5%；灰分含量主要集中在0.9%～1.5%,共計(jì)158份,占98.75%。蛋白質(zhì)含量主要集中在9.0%～12.0%,共計(jì)155份,占96.88%,超過12.0%的高蛋白玉米有2份,占1.25%。油分含量主要集中在3.0%～4.5%,共計(jì)156份,占97.50%,超過4.5%的高油玉米有3份,占1.88%。總氨基酸含量主要集中在8.0%～11.0%,共計(jì)153份,占95.60%；賴氨酸含量主要集中在0.25%～0.40%,共計(jì)157份,占98.10%,超過0.4%的高賴氨酸玉米有1份,占0.63%。含量較高的氨基酸排序?yàn)楣劝彼帷莞彼幔玖涟彼幔咎於彼?其他幾類氨基酸含量由高到低依次為絲氨酸＞纈氨酸＞精氨酸＞蘇氨酸＞苯丙氨酸＞甘氨酸＞組氨酸＞異亮氨酸＞半胱氨酸。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)中160份普通玉米組合在相同晾曬條件下灰分和水分含量相對(duì)較穩(wěn)定,蛋白質(zhì)、油分和氨基酸含量表現(xiàn)出多樣性。蛋白質(zhì)、油分和總氨基酸含量分別為10.306 6%,3.807 6%和9.701 7%,油分和總氨基酸含量的變異系數(shù)比蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)大,分別為8.26%,8.11%和6.65%。段民孝等［4］近紅外測定1 125份（2001年）和313份（2002年）普通玉米組合,粗脂肪平均含量分別為4.53%和4.86%,蛋白質(zhì)平均含量分別為9.93%和10.05%；粗脂肪含量變異幅度較大,最高含量是最低含量的3倍左右,含量超過6%的組合的親本中都有高油玉米自交系。張新等［3］對(duì)11個(gè)省（市、自治區(qū)）所選育并推廣的88個(gè)雜交種的品質(zhì)分析表明,普通玉米粗脂肪、蛋白質(zhì)、粗淀粉含量平均為4.43%,9.72%和68.16%。對(duì)比發(fā)現(xiàn),普通玉米組合油分含量變異有比蛋白質(zhì)含量變異大的趨勢,但本研究中油分含量均低于前人研究結(jié)果,可能是測定樣品或測定方法不同所致。

玉米富含多種氨基酸,其中纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸是人體必需氨基酸。本研究中160份普通玉米新組合,總氨基酸平均含量為9.701 7%,變異幅度為8.043 5%～11.730 5%,變異系數(shù)為8.11%,含量較高的氨基酸排序?yàn)楣劝彼幔靖彼幔玖涟彼幔咎於彼?變異系數(shù)較大的依次為組氨酸＞精氨酸＞異亮氨酸＞賴氨酸＞苯丙氨酸。玉米中賴氨酸的研究最為深入,自0 2單隱性基因被發(fā)現(xiàn)以來,美國便開始大量研究和選育高賴氨酸玉米,使賴氨酸

含量比普通玉米提高1倍以上。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和北京農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位1970年引進(jìn)0 2群體進(jìn)行研究,通過轉(zhuǎn)育和選擇鑒定,選育出賴氨酸含量超過0.4%的半硬質(zhì)高賴氨酸品種,如中單206、魯玉13號(hào)等［2,7］。白永新等［1］對(duì)1998-2001年國審玉米品種品質(zhì)現(xiàn)狀分析和比較結(jié)果表明賴氨酸含量基本穩(wěn)定在一個(gè)較低的水平。

表2 普通玉米新組合籽粒品質(zhì)成分分布情況

近紅外光譜分析技術(shù)最早應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品方面［4,8］,目前應(yīng)用范圍得到拓展［4,9］,本研究中所選用的I nf r aX a c t T M近紅外反射分析儀是F 0 SS公司最新一代飼用玉米分析儀,在分析水分、灰分、蛋白質(zhì)和油分常規(guī)品質(zhì)指標(biāo)含量之余,可同時(shí)分析

多種氨基酸含量,分析更可靠、更高效。因此,在玉米品質(zhì)育種中,可以利用這一先進(jìn)測定技術(shù),既提高分析效率,又可以在早代進(jìn)行測定,增強(qiáng)選擇預(yù)測性,提高選擇準(zhǔn)確度,可以保證育種進(jìn)程,提高效率［10-11］。

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（責(zé)任編輯：張才德）

S513文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：0528-9017（2014）05-0649-03

2014-03-15

浙江省金華市科技項(xiàng)目（2013-2-064）；浙江省旱作糧油科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2011R 50026-18）

樓肖成（1962-）,男,浙江東陽人,實(shí)驗(yàn)師,主要從事玉米遺傳育種工作。E-mail：dy l x c@163.com。

呂學(xué)高,E-mail：l xg-909@163.com。

文獻(xiàn)著錄格式：樓肖成,呂學(xué)高,朱正梅,等.普通玉米新組合的品質(zhì)多樣性分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（5）：649-652.