稅紅霞, 何 丹, 王秀全, 張 華, 蔣曉芳,盧庭啟, 龐啟華, 卿春燕, 馬 鵬
(綿陽市農業(yè)科學研究院, 四川 綿陽 621023)
支鏈淀粉含量是評價糯玉米品質的重要指標之一。糯玉米的支鏈淀粉在食品、飼料、工業(yè)加工等方面使用十分廣泛。糯玉米支鏈淀粉不易發(fā)生老化,其分子的開式結構使其易于水合,生產出的產品膨脹率高,在加工生產焙烤類小食品時比直鏈淀粉產品有更良好的效果[1]。與普通玉米相比,糯玉米的支鏈淀粉消化率高,用作飼料的轉化率也高;糯玉米淀粉作為增稠劑、乳化劑、粘著劑、懸浮劑用于香腸、罐頭、涼菜速凍食品等;也廣泛用于造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和粘著劑工業(yè)[2]。糯玉米胚乳淀粉幾乎全由支鏈淀粉組成,其食用消化率、黏滯性和膨脹力高,適口性好,這些優(yōu)良特性賦予糯玉米寶貴的價值和廣泛的用途[3]。
灰色關聯(lián)度分析作為灰色系統(tǒng)理論的一個分支,是對一個發(fā)展變化態(tài)勢的定量描述和比較,有方法簡便、所需樣本小、信息量大等優(yōu)點[4-5]。本研究采用灰色關聯(lián)度分析法,找出影響糯玉米支鏈淀粉含量的主要因素,為糯玉米育種科研及生產等提供理論依據。
以2018年南方(西南)鮮食糯玉米組區(qū)域試驗的12個組合(YN 515、蘇科糯1601、斯達糯44、桂糯528、粵鮮糯6號、真糯101、萬糯188、榮玉糯2號、榮玉糯100、晶白甜糯、YN 715、渝糯7號)為材料。
采用隨機區(qū)組設計,小區(qū)面積24 m2,6行區(qū)。
按照灰色系統(tǒng)理論,將12個糯玉米新品種的支鏈淀粉含量和11個性狀視為一個系統(tǒng),支鏈淀粉含量作為參考數列X0,其余11個性狀為比較數列,分別記作:生育期(X1)、株高(X2)、穗位高(X3)、穗長(X4)、穗粗(X5)、穗行數(X6)、鮮百粒重(X7)、鮮出籽率(X8)、皮渣率(X9)、粗淀粉(X10)、鮮穗產量(X11)。
1.3.1數據標準化
將數據進行標準化(無量綱化)處理:
(1)
1.3.2估算參考數列和比較數列的絕對差值
參考數列和比較數列的絕對差值為:
(2)
Δi(k)為第k個品種的參考數列與第i個性狀第k個品種差的絕對值,即參考數列與比較序列的差序列。
1.3.3計算各性狀與產量的灰色關聯(lián)系數
灰色關聯(lián)系數:
ξi(k)=(Δmin+ρΔmax)/(Δi(k)+ρΔmax)
(3)
Δmin為絕對差值Δi(k)的最小值,Δmax為絕對差值Δi(k)的最大值。ρ為分辨系數,0<ρ<1,一般取ρ=0.5。
1.3.4計算各性狀與產量的灰色關聯(lián)度
灰色關聯(lián)度γi=1/ξi(k)
(4)
由表1可知,糯玉米品種出苗至采收期變幅為82~87 d,天數最長的是榮玉糯100,最短的是斯達糯44;株高變幅為196.51~253.57 cm,最高的是榮玉糯100,最低的是蘇科糯1601;穗位變幅為81.32~115.43 cm,最高的是榮玉糯100,最低的是粵鮮糯6號;穗長變幅為18.4~22.2 cm,最長的是榮玉糯100,最短的是粵鮮糯6號;穗粗變幅為4.4~5.4 cm,最粗的是萬糯188,最細的是斯達糯44;穗行數變幅為13.2~17.9行,最多的是榮玉糯2號,最少的是蘇科糯1601;鮮百粒重變幅為31.6~42.2 g,最高的是晶白甜糯,最低的是真糯101;鮮出籽率變幅為62.3%~73.2%,最高的是粵鮮糯6號,最低的是YN 515;皮渣率變幅為10.26%~13.44%,最高的是晶白甜糯,最低的是渝糯7號;粗淀粉變幅為47.12%~65.74%,最高的是蘇科糯1601,最低的是真糯101;鮮穗產量變幅在740.04~991.30 kg/667 m2之間,比對照渝糯7號增產的品種有7個,減產品種有4個,產量排在第1位的品種是YN 515,斯達糯44在該組中排最后1位。所有品種支鏈淀粉含量均達標,達到97%以上,含量最高的是蘇科糯1601。
表1 參試品種主要性狀表現(xiàn)
按公式(1)將表1數據進行無量綱化處理。依據公式(2)估算出參考數列(平均產量)與比較數列(12個主要農藝性狀)的絕對差值,得出最小差值Δmin=0.000 1,最大差值Δmax=4.437 9。
表2 數據標準化
表3 支鏈淀粉含量與主要性狀的絕對差值
表4 支鏈淀粉含量與主要性狀的關聯(lián)系數
根據公式(3)求出支鏈淀粉含量與主要性狀的關聯(lián)系數??梢钥闯觯粋€糯玉米品種在不同性狀之間的關聯(lián)系數是不同的,而同一性狀在不同組合之間的關聯(lián)系數也不相同。
糯玉米支鏈淀粉含量與主要性狀的關聯(lián)度排序為:出苗至采收>皮渣率>鮮穗產量>株高>粗淀粉>穗長>穗位>鮮出籽率>穗粗>穗行數>鮮百粒重。與支鏈淀粉含量關聯(lián)度最大的性狀為出苗至采收(r=0.795 9);其次是皮渣率(r=0.719 6),再次是鮮穗產量(r=0.716 4),與支鏈淀粉含量關聯(lián)度最小的性狀是鮮百粒重(r=0.508 8)。出苗至采收天數與支鏈淀粉含量關系最近,可能對支鏈淀粉含量的影響最大;鮮百粒重與支鏈淀粉含量的關系最遠,可能對其影響相對最小。
表5 糯玉米支鏈淀粉含量與主要性狀的關聯(lián)度和排序
本研究采用灰色關聯(lián)度法,對12個糯玉米品種的11個主要性狀與支鏈淀粉含量進行分析,得出關聯(lián)度排序:出苗至采收>皮渣率>鮮穗產量>株高>粗淀粉>穗長>穗位>鮮出籽率>穗粗>穗行數>鮮百粒重,出苗至采收、皮渣率、鮮穗產量,這三個性狀對糯玉米支鏈淀粉含量的影響大。因此,在選育糯玉米品種時,可以考慮在這三個性狀中重點進行選擇。
對糯玉米品種支鏈淀粉含量與主要性狀的分析鮮見報道。不同學者對糯玉米性狀有不同的分析,孫志東等[6]對糯玉米游離氨基酸與品質性狀進行相關分析發(fā)現(xiàn),在提高游離氨基酸含量的同時支鏈淀粉含量也顯著提高。李俊宏等[7]研究了氮密互作對糯玉米淀粉含量和食味品質的影響,發(fā)現(xiàn)糯玉米淀粉含量與氮的施用量呈極顯著正相關,試驗范圍內,施氮量越大淀粉含量越高;密度與淀粉含量相關性不顯著。