TW201941684A - 改善鮮食玉米品質的方法、由該方法所得的產品及包含該產品的食品或保健品 - Google Patents

Abstract

本發明屬於農業新品種選育技術，利用花粉共用技術改善鮮食玉米品質的方法，其包括以下步驟：步驟1)親本之一選用雙隱性甜基因糯基因型的甜糯玉米；步驟2)另一親本選用同基因型的糯玉米；步驟3)將上述親本之間進行異花授粉，獲得玉米穗。本發明選用相同基因型的甜糯玉米，採用異花授粉的方式，按預想要求達到甜糯粒和糯粒比例合適的鮮食玉米，達到了甜和糯的完美統一。

Description

改善鮮食玉米品質的方法、由該方法所得的產品及包含該產品的食品或保健品

本發明屬於農業新品種選育技術，關於改善鮮食玉米品質的方法，尤其關於利用花粉共用技術改善鮮食玉米品質的方法。

鮮食玉米是指具有特殊風味和品質的幼嫩玉米，也稱水果玉米。和普通玉米相比它具有甜、糯、嫩、香等特點。目前中國鮮食玉米一般只是指甜玉米(包括普通甜玉米，加強甜玉米及超甜玉米等各種類型的甜玉米)、糯玉米［指玉米籽粒中澱粉成分100%為支鏈澱粉(中國型)，澱粉成份96%為支鏈澱粉(阿根廷型)］及加甜糯玉米(玉米籽粒中既有糯玉米粒，也有甜糯玉米粒)。

目前國內外鮮食玉米的品種很多，適合從南到北各種生態類型和生育期的品種都有，因此，世界各國基本能種玉米的地方均有鮮食玉米的種植。全世界種植鮮食玉米的國家很多，最大的是中國，其次是美國，歐洲國家如法國德國，亞洲的日本、韓國、泰國及臺灣也廣泛種植。但各國對鮮食玉米的喜好程度各不相同，如美國和歐洲基本上是種植甜玉米，而亞洲國家則不同，南亞國家更喜歡甜玉米，而東北亞則更喜歡糯玉米。

中國是當前世界上種植鮮食玉米最多的國家，據統計有1700萬畝(農民日報2015)其中甜玉米種植面積約500萬畝，糯玉米種植面積約1100萬畝，甜加糯玉米種植面積約100萬畝。中國鮮食玉米種植分佈也是南甜北糯，南方(主要指長江以南)是以甜玉米生產為主，由其是兩廣，占中國甜玉米生產的大半。而糯玉米生產主要在北方，東北、河北北部、山西忻州地區及天津周邊是中國主要糯玉米生產地區，但近些年長三角地區糯玉米增長速度也很快，已經成為中國糯玉米生產和消費最大的區域。

由於國內南北方口味差異，南甜北糯的格局一直延續，同時只有甜或只有糯的風味確實對玉米食用者來說稍有缺憾，因此加甜糯玉米一經問世就得到了迅速的發展，短短幾年時間種植面積就超過了100萬畝，目前面積還在迅速擴大當中。但由於加甜糯玉米的產品甜糯粒和糯粒的比例為1:3甜糯粒有時分佈不均，而且甜味口感相對較差，使消費者食用中口味變化較大，因此，生產出一種純甜糯的玉米一直是我國育種工作者的夢想，經過了幾十年的努力，目前仍舊沒有一種玉米能夠達到將甜和糯兩種風味完全統一的品種出現。

自上個世紀八十年代開始，中國的科學家們就開始了甜糯玉米育種的嘗試，但由於育種資源的缺乏及甜玉米本身的特性(甜玉米，不論是普甜、加強甜、還是超甜，其籽粒都會表現為澱粉含量減少和籽粒皺縮，既使將剩餘的澱粉中的直鏈澱粉都轉化為支鏈澱粉，其糯性仍舊難以被感覺出來)，食用者會感覺到只是皮占比較多(渣滓)。而糯玉米口感好的原因就在於其澱粉含量較高(一般為65%以上)再加上其支鏈澱粉含量高，黏性增加使得口感較為充實。因此將甜和糯完全整合到一個籽粒中目前還沒有實現。先前技術一般採用在同一玉米穗上將甜粒和糯粒混合裝配到一起，從而滿足既甜又糯的口感。

文獻1：鮮食甜加糯玉米廣彩甜糯7號的選育及覆膜栽培技術，廣州市農業科學研究院 王秋燕等；鮮食甜加糯玉米廣彩甜糯7號是以09N93為母本，TN54為父本，利用甜質基因sh2 與糯質基因wx 隱性純合體彼此間雜交培育而成鮮食玉米雜交種雜交育成的鮮食甜加糯玉米品種，其後代鮮食玉米穗上具有25%超甜粒、75%糯粒。

文獻2：CN1242142A，吳子愷以雙隱性純合體為母本或父本，與單隱性純合體，進行雜交，獲得F1代，然後自交獲得玉米穗上具有25%超甜粒、75%糯粒的F2代。

文獻1-2中的玉米品種口感糯性較好，但是甜度較差。

文獻3：糯玉米新品種‘五彩甜糯１號’的選育，上海農業科學院上海市農業科學院 韓晴等，‘五彩甜糯１號’‘wh1’是以‘京科糯2000’父本(‘京ｗ’♂)和廣州仲愷農業大學引進白色超甜玉米自交系‘仲白甜’(‘Ｈ５４’)組成選種基礎材料自交選白色超甜玉米，並和‘京科糯2000’父本(‘京ｗ’♂)連續二次回交育成含有糯質(ｗｘ)基因成分的shshwxwx雙隱性白色超甜玉米自交系。該自交系的玉米穗甜度較好，但是糯性較差。

文獻4：高油玉米花粉直感對普通玉米籽粒品質的影響，安徽農業科學，劉有軍篩選出與高油115花期相遇的普通玉米品種鄭單958、富農99-8、豫玉22、農大108和9905，分析它們與高油115雜交後雜交當代籽粒的合油量、賴胺酸含量和蛋白質含量的變化，發現用高油玉米花粉給普通玉米授粉，能有效提高雜交當代籽粒的含油量、賴胺酸含量和蛋白質含量。文獻5：“Pollen Xenia Effect of High-oil Maize on Kernel Traits of Common Maize”，Agricultural Science & Technology, 2017, 18(10): 1867-1869；也報導了類似的現象。

為了克服先前技術的缺陷，提供多元化的鮮食玉米產品以滿足人們對鮮食玉米甜糯的口感要求，本發明提供了利用花粉共用技術改善鮮食玉米品質的方法。

為了實現上述目的，本發明是藉由以下技術方案來實現的： 利用花粉共用技術改善鮮食玉米品質的方法，其包括以下步驟： 步驟1) 親本之一選用雙隱性甜基因糯基因型的甜糯玉米； 步驟2) 另一親本選用同基因型的糯玉米； 步驟3) 將上述親本之間進行異花授粉，獲得玉米穗； 任選地， 步驟4) 對玉米穗進行後續加工的步驟。

進一步地，所述甜基因為普通甜基因Su、加強甜基因Se、超甜基因sh2、超甜基因bt1或超甜基因bt2，但是並不限於上述甜基因。

較佳地，所述甜基因為超甜基因sh2。

所述糯基因為wx。

進一步地，所述玉米穗為母本產生的玉米穗；還可以包括父本上產生的玉米穗。

其中，母本產生的玉米穗含有甜糯粒和糯粒兩種籽粒，甜糯粒的比例大於25%，糯粒的比例小於75%。

進一步地，所述步驟1)中的親本為父本，所述步驟2)中的親本為母本。

進一步地，所述步驟1)中的親本為母本，所述步驟2)中的親本為父本。

進一步地，所述異花授粉的方式為：對母本進行完全去雄處理或者部分去雄處理。

進一步地，所述父本的基因型為sh2sh2wxwx；所述母本的基因型為SH2sh2wxwx。

進一步地，所述父本的基因型為SH2sh2wxwx；所述母本的基因型為sh2sh2wxwx。

所述對玉米穗進行後續加工的步驟包括對玉米穗進行蒸熟製程或/和包裝製程。

本發明還要求保護一種鮮食玉米產品，其由上述的方法獲得。

較佳地，所述鮮食玉米產品不能用作繁殖材料。

較佳地，所述鮮食玉米產品為蒸熟或煮熟的產品。

本發明還要求保護包含上述鮮食玉米產品的食品或保健品。

與先前技術相比較，本發明取得的有益效果主要包括但是並不限於以下幾個方面。

本發明藉由花粉共用技術提供多元化的鮮食玉米產品，以滿足人們對鮮食玉米不同的口感要求。

本發明玉米穗中含有甜糯粒和糯粒兩種籽粒，其中甜糯粒的比例大於25%，糯粒的比例小於75%；分兩種方式，其中，第一種方式，糯粒的比例大於等於50%，小於75%，其餘為甜粒；第二種方式，糯粒的比例大於0，小於等於50%，其餘為糯粒。

本發明選用相同基因型的甜糯玉米，採用異花授粉的方式，按預想要求達到甜糯粒和糯粒比例合適的鮮食玉米，達到了甜和糯的完美統一。

本發明製備的鮮食玉米柔軟細膩，糯性強，甜味足，有清香味，咀嚼輕鬆舒服口感好，適應不同人群的口感需求，市場佔有率高。

為了使本案所屬技術領域中具有通常知識者更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明具體實施例，對本發明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本案所屬技術領域中具有通常知識者在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。

本發明研究的理論基礎主要包括： 要將兩種性狀整合到一個果穗中，首先要使一個玉米果穗中出現甜和糯的基因，這是產生需要性狀的基礎。甜玉米的基因類型很多(包括普通甜基因Su、加強甜基因Se、超甜基因Sh2、bt1、bt2、包括以後還會發現的新型甜玉米基因)，糯玉米的基因是wx。下面用超甜玉米基因sh2為例來說明本發明使用的方法，(其他基因型的甜玉米用這種方法也可以達到育種目標)。當隱性基因sh2sh2純合時，表現為甜玉米。當隱性基因wxwx純合時，表現為糯玉米。有了這兩種基因，才能使後代表達出甜，或者糯。

實施例1

利用基因型為sh2sh2wxwx的自交系與普通糯玉米(SH2SH2wxwx)的自交系雜交，選育抗性好，整齊度高，品質好的品種。流程如下： sh2sh2wxwx Í SH2SH2wxwx ↓F1 SH2sh2wxwx

這種品種的後代表現為加甜糯玉米，即甜糯粒：糯粒=1：3，具體表現型見表1。

表1 SH2sh2wxwx自交後代表現型

利用上述獲得的sh2sh2wxwx雙隱性基因型作為授粉者(pollinator，也稱作父本)，SH2sh2wxwx糯玉米基因型為受體(receiver，也稱作母本)，從而使當代的受體產生的玉米穗的甜糯粒：糯粒≥1:3(最高可達1:1，完全不用受體自身的花粉)。由於受體(receiver)的基因型是SH2sh2wxwx，所以在當代受體所得果穗中表現出兩種基因型SH2sh2wxwxt和sh2sh2wxwx，在完全用授粉者的花粉的情況下，這樣受體的果穗中甜糯：糯=1:1(統計資料，實際根據受體配子發育的情況及授粉後生長情況會略有出入)，具體見表2；而這種情況下，授粉者的果穗產生的玉米全部為甜糯粒(sh2sh2wxwx基因型)；當保留部分受體花粉情況下，後代果穗中甜糯粒和糯粒的比例會小於1：1，但是會大於1：3。

表2

實施例2

用雙隱性(sh2sh2wxwx包括但不限於這一種超甜玉米基因，其他的甜玉米基因也可以做成雙隱性的甜糯玉米雜交種和自交系)當作受體(receiver)，用相同基因型的加甜糯玉米(基因型為SH2sh2wxwx，包括但不限於SH2sh2，其他的甜玉米基因雜合體也包含在內，只要甜玉米基因型和受體一致)做授粉者(pollinator)即可。用SH2sh2wxwx做授粉者，用sh2sh2wxwx做受體授粉後，受體的果穗中基因型後代的表現型如表3所示。

表3

後代的基因型是SH2sh2wxwx 和sh2sh2wxwx；完全用授粉者的花粉的前提下，後代的果穗甜糯粒：糯粒=1：1(統計資料，實際根據受體配子發育的情況及授粉時花粉的接受情況會略有出入)；而如果部分使用授粉者花粉(即採用對受體部分去雄，保留部分雄蕊)，這樣受體後代的果穗甜糯粒：糯粒的比例會大於1：1。

實施例3

以實施例1的方法為例，選擇sh2sh2wxwx雙隱性基因型作為授粉者，SH2sh2wxwx糯玉米基因型為受體(京科糯928)，完全採用授粉者的花粉；授粉者和受體混合種植，按照1:3的株比，種植過程中和別的玉米要有300米以上的隔離空間，春播要達到40天以上，夏播也要至少超過30天；收穫季，受體玉米穗中的甜糯粒：糯粒=1：1(整體統計學資料)，而授粉者玉米穗全部為甜糯粒，採收時可以增加產量並增加了產品種類。將受體上所收穫的玉米穗置於冷凍並且蒸熟條件，可以明顯看到糯粒呈現蠟樣，飽滿且不透明，甜糯粒由於澱粉含量較低，呈現顏色更深，灰度更大，具體見圖1；同時檢測了甜糯粒為1:3的鮮食玉米，見圖2。

實施例4

玉米感官鑒定試驗

待測試樣品選擇：樣品1(甜糯粒：糯粒=1：3)、樣品2(完全為甜糯粒，sh2sh2wxwx雙隱性基因型)、樣品3(甜糯粒：糯粒=1：1，實施例3)、樣品4為糯玉米：京科糯2000；種植採收方式相同，具有可比性。

處理步驟：每個樣品隨機編號，各取若干個果穗，大火蒸煮30min，每個果穗切為3塊，10位品嘗員都應品嘗同一玉米的相同部位，以獲得較一致的樣品感覺。檢驗開始時，用水漱口，檢味時用整個舌面品味，口中停留的時間不宜太長。評價要素將風味品質依次分為糯性、甜度、柔嫩性、細膩度、香味。每項各占10分，總分50分。一級口感應是柔軟細膩，糯性強，甜味足，有清香味，咀嚼輕鬆舒服。品嘗鑒定設置3次重複，每次品嘗重複之間安排休息5min，計算平均分，最後將打分彙總，具體見表4。

表4

結論分析：本發明鮮食玉米的口感柔軟細膩，糯性強，甜味足，柔嫩細膩度好，有清香味，總體得分明顯高於其他組，市場前景優於現有鮮食玉米。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本案所屬技術領域中具有通常知識者在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

無。

圖1顯示甜糯粒比例為1:1的鮮食玉米。

圖2顯示甜糯粒比例為1:3的鮮食玉米。

Claims (14)

1. 一種利用花粉共用技術改善鮮食玉米品質的方法，包括以下步驟： 步驟1) 親本之一選用雙隱性甜基因糯基因型的甜糯玉米； 步驟2) 另一親本選用同基因型的糯玉米； 步驟3) 將前述親本之間進行異花授粉，獲得玉米穗； 任選地， 步驟4) 對前述玉米穗進行後續加工的步驟。
2. 如請求項1所述的方法，其中前述甜基因包括普通甜基因Su、加強甜基因Se、超甜基因sh2、bt1、bt2。
3. 如請求項1所述的方法，其中前述糯基因為wx。
4. 如請求項1或2所述的方法，其中前述甜基因為超甜基因sh2。
5. 如請求項1或2所述的方法，其中前述玉米穗為母本產生的玉米穗。
6. 如請求項5所述的方法，其中前述母本產生的玉米穗含有甜糯粒和糯粒兩種籽粒，前述甜糯粒的比例大於25%，前述糯粒的比例小於75%。
7. 如請求項1所述的方法，其中前述步驟1)中的親本為父本，前述步驟2)中的親本為母本。
8. 如請求項1所述的方法，其中前述步驟1)中的親本為母本，前述步驟2)中的親本為父本。
9. 如請求項1所述的方法，其中前述異花授粉的方式為：對母本進行完全去雄處理或者部分去雄處理。
10. 如請求項1所述的方法，其中前述甜糯玉米的基因型為sh2sh2wxwx；前述糯玉米的基因型為SH2sh2wxwx。
11. 一種鮮食玉米產品，其由請求項1至10中任一項所述的方法獲得。
12. 如請求項11所述的鮮食玉米產品，其中前述鮮食玉米產品不能用作繁殖材料。
13. 如請求項11或12所述的鮮食玉米產品，其中前述鮮食玉米產品為蒸熟或煮熟的產品。
14. 一種包含請求項11至13中任一項所述的鮮食玉米產品的食品或保健品。