甜玉米不同采收期籽粒品质性状研究

为研究不同采收期甜玉米品质性状的变化,以7个国内生产主推甜玉米品种为研究材料,设置授粉后15、18、21、24、27、30天共计6个采收期,动态监测甜玉米籽粒含水率、果皮厚度和糖组分等指标。结果表明：（1）参试甜玉米品种的籽粒含水率在授粉后15~30天呈下降趋势,其籽粒含水率变幅为80.09%~68.76%。不同甜玉米品种间籽粒含水率的平均下降速率各异。‘京科甜608’、‘京科甜533’和‘中农大甜413’籽粒含水率下降速率相对缓慢。（2）参试甜玉米品种果皮厚度随授粉后天数增加呈先升高后降低的单峰变化趋势,峰值出现在授粉后21天左右。不同品种间籽粒平均果皮厚度以‘京科甜608’和‘米哥’最低,为78.40 μm;‘中农大甜413’最高,为91.63 μm。（3）参试甜玉米品种籽粒中葡萄糖和果糖含量在授粉后15~30天呈降低趋势,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘京科甜608’葡萄糖和果糖含量在授粉后15~24天相对较高。蔗糖和山梨醇含量随授粉后天数增加呈先升高后降低趋势,在授粉后21~30天,蔗糖含量以‘京科甜158’和‘米哥’含量相对较高。籽粒发育初期（授粉后21天之前）,籽粒中以果糖和葡萄糖为主,之后蔗糖逐渐增加。不同品种间,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘中农大甜413’和‘京科甜608’籽粒中总糖含量均高于‘米哥’,其籽粒中糖组分主要以果糖和葡萄糖等还原性糖为主,而蔗糖含量相对较低。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑BADH2-1/BADH2-2创制香米味道玉米新种质

【目的】香味是作物的重要食味品质之一。2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline,2-AP）是主要香味物。BADH2是控制水稻等作物香味性状的关键基因,敲除该基因可以产生香味稻米。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在北京市农林科学院自育的玉米骨干亲本京724上敲除BADH2同源基因,以期获得有香米味道的玉米新种质材料。【方法】利用Ensembl数据库在线BLAST工具,将水稻OsBADH2蛋白序列在拟南芥、水稻和玉米蛋白序列数据库中进行序列比对,获得上述3个物种的BADH基因家族成员,并利用UniProt蛋白数据库中的结构域信息进行验证。进一步使用MEGA软件进行系统进化分析,获得玉米BADH2同源基因作为候选编辑靶标。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理,在候选基因的外显子处设计特异性靶点,并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体。再以玉米自交系京724为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,通过磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,PMI）抗性筛选获得阳性转基因植株。转基因株系经测序明确其在靶基因中产生的突变类型。利用气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）检测基因编辑株系T₁籽粒中香米主要香味物质2-AP的含量,以确认京724在基因编辑前后2-AP含量的变化。【结果】系统进化分析发现,玉米中存在2个BADH2同源基因,分别命名为ZmBADH2-1和ZmBADH2-2。ZmBADH2-1位于第4染色体,ZmBADH2-2位于第1染色体。2个基因均包含15个外显子和14个内含子,第4外显子间的核苷酸序列高度同源。在2个基因的第4外显子区域设计靶点并构建入CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过遗传转化获得28株转基因株系。PCR扩增及测序分析结果显示,其中10株材料的2个ZmBADH2s在靶点区域均发生突变,突变基因型包括双等位突变和多等位突变,突变类型为不同数量的碱基缺失和插入。质谱检测结果显示玉米ZmBADH2双基因突变体籽粒中存在与香稻同样成分的2-AP。随机选取的4个T₁代基因编辑株系籽粒中,2-AP平均含量分别为438.29、404.63、348.65和161.82 μg·kg^-1,而未经过编辑的京724中未检测到2-AP。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对玉米ZmBADH2-1和ZmBADH2-2同时进行定点敲除,创制出籽粒中具有香米味道的玉米骨干亲本新种质材料。     

果蔬型甜玉米新品种京科甜191的选育

京科甜191是以超甜玉米自交系T68为母本,自交系T6302为父本,通过杂交选育而成的果蔬型甜玉米品种。果穗筒型,穗长19.0 cm,穗粗5.3 cm,穗行数16~18行,行粒数36~38粒,粒行整齐。籽粒亮黄色,外观漂亮。平均每667 m2鲜果穗产量900 kg左右,出籽率约67.4%。鲜籽粒含粗蛋白2.98%,粗脂肪1.37%,总糖6.7%,口感甜脆清爽,皮薄无渣。播种至采收平均85.4 d(天),适宜京津冀及类似生态区种植。     

甜玉米杂交种种子成熟度对种子萌发和幼苗生长的影响

为确定新疆制种基地甜玉米种子适宜收获期,为高活力甜玉米种子生产提供依据,选用4个甜玉米杂交种为试验材料,研究新疆制种基地甜玉米杂交种不同成熟度种子的萌发及幼苗生长情况.结果表明:在授粉后20～45 d之间的不同收获期,参试品种种子发芽势、发芽率、活力指数、生长势、干物质积累、抗冷性等均呈现先升高后降低的趋势.京科甜179和京科甜533在授粉后35 d收获,京科甜183和京科甜158在授粉后40 d收获时,各品种种子活力指标和生长指标值均达最大,抗冷性最强,为最适收获期;品种之间,最适收获期的发芽率为京科甜183 (92.00％)＞京科甜158(89.00％)＞京科甜533(87.00％)＞京科甜179(85.33％).在抗冷性方面,京科甜183抗冷性最强,京科甜179抗冷性最弱.     

国外优异甜玉米种质的利用及优质品种京科甜533的选育

以外引美国优异甜玉米种质资源为基础,采取"突出品质、扩大群体、严格选择"的选系方法,选育出适应我国种植的优质超甜玉米自交系T 68、T 520。以T 68为母本,T 520为父本,组配选育出优质甜玉米品种京科甜533。京科甜533籽粒可溶性固形物含量16%,水溶性糖23.1%,果皮薄、品质优、口感佳,达到了国外优质甜玉米品种品质水平,平均产量755kg/667m2。2013年和2016年分别通过北京市和国家农作物品种审定委员会审定。     

水果型甜玉米京科甜183高效栽培技术

种植水果型甜玉米是北京市近几年刚刚兴起的产业,大部分采用传统种植普通玉米的方式,虽然早春盖膜可1年种2茬,但大大增加了种植成本.为了探索甜玉米增产新途径,2002-2005年北京市农林科学院玉米研究中心在北京市平谷区及天津市西青区杨柳青镇搞了宽窄行栽培水果玉米并与菜用豌豆间作的试验、示范并获成功.     

甜玉米籽粒不同采收期含水量与物性品质的相关性

为了明确不同采收期下甜玉米籽粒含水量和物性品质的差异,以我国主推京科甜608等7个甜玉米品种为研究材料,设置授粉后12,15,18,21,24,27,30 d共计7个采收期处理,研究了不同采收期下甜玉米籽粒TPA物性特征值、感官品质和含水量的动态变化。利用主成分分析将各TPA物性特征参数转换成3个彼此独立的综合指标;利用隶属函数法对3个综合指标分析,得到各参试品种不同采收期TPA物性综合评价D值。结果表明:参试甜玉米品种TPA物性特征参数、感官品质特征参数和含水量均存在不同程度的相关性。参试甜玉米品种感官品质在不同品种和采收期间存在差异,其中气味、风味、色泽和甜度随采收期的推迟呈先升高后降低的趋势,峰值均出现在22 d左右。不同品种间,平均外观品质、气味、风味、甜度以京科甜533、京科甜608、中农大甜413评分相对较高。柔嫩度以米哥和京科甜608评分相对较高;皮薄厚以京科甜608和中农大甜413评分相对较高。通过对TPA物性综合D值、感官品质总评分和含水量的比较得知,感官品质总评分均在85以上时,含水量在76. 39%～74. 56%,TPA物性综合D值在0. 23～0. 46。平均TPA物性综合D值在以米哥、京科甜608、中农大甜413相对较低,平均感官品质评分以京科甜533最高(80. 65),其次是京科甜608(80. 31),京科甜158和京科甜183评分相对较低,分别是76. 8,76. 7。降水速率以中农大甜413(0. 72%/d)、京科甜533(0. 77%/d)、京科甜608(0. 81%/d)相对较低。     

不同品种鲜食玉米体外抗氧化能力综合评价

为探讨不同品种鲜食玉米间抗氧化能力的差异,筛选抗氧化能力较强的鲜食玉米品种,以京紫糯219等19个不同品种鲜食玉米为试验材料,测定参试鲜食玉米各品种的6项生理指标,即花青素含量、原花青素含量(OPC)、还原能力、类黄酮含量、羟自由基清除率以及总酚含量(TP).运用隶属函数分析法和聚类分析法对参试鲜食玉米各品种抗氧化能力进行综合评价及分类.结果表明:参试鲜食玉米不同品种在抗氧化各单项指标间均存在不同程度的差异.各单项指标间:花青素含量以黑珍珠最高,为1809.12 mg/kg,其余品种为1482.75～12.49 mg/kg;原花青素含量以黑糯5008最高,为0.47 mg/g,其余品种为0.24～0.10 mg/g;羟自由基清除率以涿紫花青素甜玉米最高,为0.96％,其余品种为0.95％ ～0.79％;类黄酮含量以京紫糯219最高,为1.28 mg/g,其余品种为1.23～0.12 mg/g;还原能力以涿紫花青素甜玉米最高,为445.87 U/g,其余品种为335.41～85.47 U/g;总酚含量以涿紫花青素甜玉米含量最高,为54.67 mg/g,其余品种为52.19～21.02 mg/g.通过对参试鲜食玉米品种6项生理指标综合评价D值的比较得知,抗氧化能力综合D值以涿紫花青素甜玉米最高,D值为0.87,其次是京紫糯219(0.67)和黑珍珠(0.66),综合评价D值均在0.60以上.采用系统聚类分析法对抗氧化能力综合评价D值进行聚类分析,聚类结果可以较好地反映参试鲜食玉米品种的抗氧化能力,其中涿紫花青素甜玉米、京紫糯219和黑珍珠的抗氧化能力强,且稳定性好.     

糯玉米新品种“京花糯2008”的选育及其特征特性

<正>糯玉米籽粒中营养成分含量高于普通玉米,含70%～75%的淀粉,10%以上的蛋白质,4%～5%的脂肪,2%的多种维生素,籽粒中蛋白质、VA、VB1、VB2均比稻米多,脂肪和VB2的含量最高。糯玉米速冻果穗的出口市场巨大,出口的品种类型也从曾经的以