南非良種玉米引進及利用

導語：南非良種玉米引進及利用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

玉米是重要的工業原料，也可加工成精制的玉米食品。普通玉米蛋白質的品質較差，人或單胃動物必需的賴氨酸等含量較低，嚴重制約其單獨食用或飼用的營養價值，作為飼料則必須添加賴氨酸含量高的大豆餅粕、魚粉或其他動物骨粉等飼料添加劑，才能滿足畜、禽生長發育的營養需求。優質蛋白玉米(QPM)的賴氨酸、色氨酸含量比普通玉米高一倍左右，可從根本上解決玉米蛋白質的營養平衡問題，顯著提高其食用和飼用價值，同時降低飼料生產成本，顯著提高經濟效益［1－5］。1965年南非納塔爾大學的玉米育種家H．O．Gevers開展優質蛋白玉米研究，并培育了一批軟質和硬質胚乳的優良雜交種，其QPM種植達到7.5萬hm2。南非擁有豐富的優質蛋白玉米種質資源，且地處非洲大陸最南端，氣候條件與我國黃河流域相似，因此引進南非QPM，可以通過篩選、改良后加以利用［4］。

1材料與方法

1.1供試品種

2008年引進南非玉米種質資源24份。南非1～20號QPM由南非納塔爾大學H．O．Gevers教授提供，南非21～24號雜交種由南非福特海爾大學Charles博士提供。農大108作為對照。

1.2試驗設計

1.2.1雜交種觀察試驗行長5m，行距0.6m，株距0.3m，3行區，重復2次或不設重復，采用間比法。觀察試驗階段重點是田間多觀察、細觀察。首先要根據對雜交種的重要特征特性進行目測，根據實踐經驗評判出少量(20%～30%)優良組合，進行產量測定。其次根據產量測定結果，選擇產量高、農藝性狀等較優良的極少數組合，下一年進行品比試驗。選擇外觀上整齊一致，對其農藝性狀觀察記載:吐絲期測定植株株高和穗位高;成熟期測定田間株型、抗倒性;收獲晾曬后測定穗型、粒型、穗行數等。

1.2.2雜交種比較試驗采用臨近對比法，每2個品種設1個對照，小區面積9m2(5m×1.8m)，行長5m，行距0.6m，其中對照農大108的產量按平均數來計算。密度為60000株/hm2。

1.3田間管理

2009～2010年連續兩年試驗，夏播5月15日～6月20日，分批種植。精細整地，施足底肥，追施尿素300kg/hm2，磷肥37.5kg/hm2。播前澆水1次。玉米出苗后3～5葉定苗，中耕除草1次。玉米小喇叭口期(8～9片展開葉)，選用1.5%辛硫磷顆粒劑加細沙或細土1∶5配比施入玉米心葉，每株1～2g。玉米生長中期(穗期)，結合澆水1次，玉米從拔節到大嗽叭口期，追施尿素120kg/hm2。收獲后，分小區晾曬、脫粒、考種。

2結果與分析

2.1品種特征特性與植株性狀分析

分別在河北、海南島兩地對引進的南非種質資源進行了馴化比較試驗，觀察了生長習性，篩選了二環系，進行了測配雜交，田間綜合性狀列入表1。物候期:南非玉米生育期95～100d，比對照農大108早熟5～10d。外觀及表現較好的有南非17號、20號、21號和22號，結果見表1。

2.2產量比較

南非1～24號測產結果:從千粒重上看，對照農大108為390.5g，測試的南非QPM品種中有8個高于對照，其中南非20號的千粒重最高，為485.0g，比對照高94.5g。從小區產量上看，南非22號、南非9號和南非3號分別比農大108增產44.4%、37.5%和11.2%，差異達極顯著。有10個品種小區產量超農大108。農大108的產量為7個對照小區的平均值(見表2).

2.3品質分析

經DA7200近紅外光譜分析儀(瑞典波通儀器公司)無破損測定檢測分析，以農大108為對照，本試驗對南非玉米1～24號子粒賴氨酸含量進行了測定(見圖1)。方差分析結果表明:南非2號和南非5號與對照農大108相比，子粒賴氨酸含量差異極顯著(P＜0.01)，均超過0.4%以上。另有12個品種子粒賴氨酸含量超過農大108。

3討論與結論

通過我國南、北方4個生長季節，經對引入材料試種、觀察、篩選、聚合雜交、輪回選擇與自交，已獲得各類優株穗選資源共計300個穗，拓寬了種質基礎。通過3年“新品種對比”試驗，在生育期、抗病性等重要性狀與農大108相當的情況下，測出南非22號、南非9號比農大108分別增產44.4%、37.5%，南非22號子粒賴氨酸含量比對照略高，但南非9號子粒賴氨酸含量比農大108低5.6%;南非3號增產11.2%，且子粒賴氨酸含量高于對照。另外，南非2號與5號的子粒賴氨酸含量分別比對照高10.3%與8.6%。通過引進改善了我國玉米種質基礎狹窄的局面，豐富了當地種質資源。楊書成等［6］通過對2006～2010年國審品種品質的分析和對比，初步探明“十一五”期間普通玉米的品質指標沒有根本性的改善。粗脂肪、粗淀粉均有下降，粗蛋白有升有降。文中提出要想提高某一品質的指標，必須加強專用型玉米選育。截至2010年9月底，南非玉米庫存已達到886萬t，其中2/3為白玉米。南非政府計劃出臺新舉措，改變目前玉米種植品種類型［7］。而我國主要以黃粒為主，這樣加強兩國間的合作，進行不同品質玉米資源交換具有重要意義。在南非東開普省，玉米對廣大人民來說是一種比較便宜的食物來源。它能提供人們日常所需食物熱量的60%，蛋白質17%～60%。然而，高度依賴含碳水化合物高的普通玉米作為主要食物來源的話，結果導致蛋白質缺乏癥，如惡性營養不良(糧農組織統計數據庫的數據，2008年)。玉米產量受許多生物和其他環境脅迫影響，其中主要是干旱。南非東開普省和中國河北省屬于半干旱和干旱地區，特點是高溫、高強度的太陽輻射、高蒸發量、不穩定的降雨量，因此，在整個生長季干旱的發生率很高。干旱情況惡化、氣溫上升、總降雨量減少都歸因于氣候變化，預計到2030年在南非東部地區溫度將增加1.5℃。故發展耐旱玉米品種尤為重要。南非玉米資源具有熱帶、亞熱帶豐富的遺傳多樣性。玉米根系發達，高抗倒伏，且莖稈雖較細小，但堅韌性好，植株抗逆性強。因此，如同時引進南非玉米育種先進技術和優質蛋白玉米資源，與溫帶玉米組配加以利用和創新，選育具有突破性的優質蛋白玉米自交系，創建新的雜種優勢群和模式具有十分重要的理論和現實意義。

目前，人們對優質蛋白玉米的應用價值和重要意義還缺乏足夠的認識。QPM可改善營養和健康，尤其是蛋白質的營養保留，比普通玉米具有優勢。它能夠使我們充分利用現有資源，用較少的糧食飼喂家畜，生產較多的畜產品，有利于實現我國農業的可持續發展。今后，所有農作物都面臨改善品質的巨大需求。加強品質育種是農作物育種研究的突破性發展方向之一［8－9］。