超级黑糯玉米育种技术初探

  近年来,随着人们生活水平和对健康要求的不断提高,普通黑糯玉米(以下简称“普黑糯”)因其鲜籽粒中硒、锌等微量元素和天然黑色素含量高于白糯玉米,具有较高的营养价值,倍受消费者青睐。而超级黑糯玉米(以下简称“超黑糯”)不仅克服了其籽粒转色晚、粒色淡等缺点,其天然黑色素和微量元素硒、锌含量也明显高于“普黑糯”,籽粒形成即为深紫黑色,尤其穗轴中天然黑色素含量高达7%,具有更高的营养价值,比“普黑糯”产品更具有优势。但从育种角度看,由于“超黑糯”遗传基础复杂,育种难度大,要想获得好的效果,其育种技术更为重要。现将我们在这方面的研究简述如下:

  1 超黑糯与普黑糯的主要区别

  1.1 普黑糯玉米果皮和糊粉层黑色性状受6对基因控制,包括一对跳跃基因;而超黑糯玉米果皮黑色性状(糊粉层为白色)受8对基因控制,包括一对跳跃基因和两对非等位基因,比普黑糯多出两对非等位基因。

  1.2 超黑糯玉米为细胞质遗传,且受细胞核影响,表现为双隐性遗传,其遗传规律极为复杂,后代难以纯合,并且其果皮性状为累加遗传,育种难度大。

  1.3 普黑糯玉米籽粒一般在授粉后18~20天开始由白色→浅紫色→深紫色,成熟后为黑色;而超黑糯玉米籽粒及穗轴授粉后即变色,15~20天即为深紫色,鲜穗采摘时其天然黑色素和硒、锌等微量元素含量明显高于普黑糯玉米,穗轴中黑色素含量高达7%。

  1.4 普黑糯玉米干籽粒果皮和糊层均为黑色,最佳采摘期籽色淡且不匀,蒸煮后无光泽;而超黑糯玉米黑色素表现为果皮和穗轴颜色,糊粉层和胚乳均为白色,最佳采摘期粒色深黑,蒸煮后鲜亮有光泽。

  2 超黑糯玉米育种技术初探

  由于超黑糯玉米与普黑糯玉米遗传基因及表现型的差异,因此在育种技术把握上也有所不同。

  2.1 超黑糯玉米自交系选育不同于白糯,因其黑色素控制基因中多出一对跳跃基因和两对非等位基因,后代难以纯合,更难以获得口感、抗性和产量性状均较理想的纯合体,故应增加选育代数,不可盲目淘汰。

  2.2 超黑糯玉米自交系选育,因其遗传复杂,难以纯合,早代不可采取穗选,应以粒选为主。后期要尽可能扩大种植群体,一般每个穗行应不少于100棵,增加选择机会。

  2.3 对以鲜食为主的超黑糯玉米自交系的选育,在进行人为品尝选择时,切不可采用常规的整穗品尝和穗行选择。在5代以后就应开始对每一个植株和果穗性状较为理想的果穗进行品尝,品尝时将果穗自植株上割下1/3~1/2,分别挂牌,待蒸煮品尝后决定取舍。在目前没有仪器测定的情况下,这是唯一行之有效的方法,但工作量很大。

  2.4 由于超黑糯玉米果皮性状为累加遗传,两个超黑糯玉米自交系杂交后,鲜果穗口感明显变差,种间杂交很难获得成功,应考虑利用超黑糯玉米自交系与普黑糯、白糯等进行杂交育种。但因超黑糯为细胞质遗传,这就决定了在与其他有色玉米进行杂交育种时,F1要获得超级黑色性状,则超黑糯玉米自交系只能做母本使用。

  2.5 若以两个优良的超黑糯玉米自交系进行杂交育种,F1要保持其独特的黑色性状,(既使不考虑果皮性状),一方面要考虑跳跃基因的干扰,还要考虑两个亲本剩余的7对色素控制基因必须全部为等位基因,一旦出现非等位基因,则会表现出不同粒色。

  由于超黑糯玉米育种起步较晚,种质资源较少,其黑色性状多为从秘鲁和美国普通黑玉米转育而来,对其遗传规律和育种方法报道较少。以上研究结果难免有不足之处,希望得到同行釜正。

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