爆裂玉米研究进展

本文综述爆裂玉米的生物学特性、膨爆机制、品质性状、遗传多样性、功能基因挖掘以及爆裂玉米产业发展等方面的研究,对今后我国爆裂玉米研究前景和方向进行展望。     

无公害爆裂玉米栽培技术

爆裂玉米是玉米种中的一个亚种．也是一种特殊的玉米类型．无需专门设备．在常压下高温加热就可以爆成玉米花。具有爆花率高、膨化效果好、膨爆体积大、皮薄、无皮渣、食之酥脆、香味浓郁等优点,因此成为玉米花加工的专用品种。又由于源自天然、风味独特、营养丰富、安全卫生、加工方便等优点,被视为21世纪的高级营养零食。     

中国爆裂玉米育种三十年

回顾中国爆裂玉米的育种研究历程,对中国爆裂玉米育种的起步、发展经历、育种成果及品种水平进行概述。80年代伴随我国的改革开放和经济发展,中国爆裂玉米育种研究应运而起。1986年我国第一个爆裂玉米综合种"黄玫瑰"问世,1997年第一个单交种"沈爆2号"诞生,2003年首批国审爆裂玉米单交种育成,2018年我国第一个球形花爆裂玉米新品种通过国家审定。从综合种到省审单交种、国审单交种,品种单产跨越了两个增产10%的台阶,近年新育成的品种单位面积产量比初期的综合种增产1倍以上。目前,我国爆裂玉米育种已经发展到品质育种阶段,由过去的混合花型发展到球形花和典型的蝶形花型,整体的品种水平已经达到或超过进口玉米。分析和讨论目前中国爆裂玉米研究和产业发展存在的主要问题。     

TP爆裂玉米的品种特性

从泰国爆裂玉米TP中分离出30多个株系，对它们的生育期、穗部性状和爆裂品质进行了观察和测定。结果表明，绝大多数株系从出苗至抽雄期为68天左右，各株系表现出穗较长较粗、行数多、单株产量较高的特点，平均穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、单株产量分别为15．9cm、3．4cm、15.7行、39粒、13．5g和71．3g。爆花率平均为886％，27％以上的株系高于95％。膨胀倍数平均为16．4倍。30％以上的株系在18倍以上。膨胀体积平均为21．3ml／g，13％的株系在250ml／g以上，穗部性状与爆裂品质之间只有微弱的相关，表明对TP群体进行进一步改良是有潜力的。     

爆裂玉米的品质及其选育

本文对爆裂玉米的品质及其测定作了介绍,并对影响爆裂玉米最重要的品质特征爆裂膨胀性的因素进行分析,还论及爆裂玉米品种的选育方法。     

美国爆裂玉米的历史和发展

本文纵观美国爆裂玉米的科研和产业发展历史,对美国爆裂玉米的品种资源、品种选育、种植面积、分布区域、产量和爆裂玉米工业发展以及爆裂玉米品质研究等方面做了介绍.     

爆裂玉米新品种吉爆3号

吉爆3号是吉林农业大学特用玉米研究所1996年育成,组合为(吉812×吉704)×吉508三系杂交种,该品种属爆裂型玉米,从出苗至成熟生育日数117天左右(长春地区).爆粒率97.1%,膨胀倍数25.2倍.2000～2001年参加吉林省区域试验,同时进行生产试验,表现抗病、稳产、优质、适应性较广,制种产量高.4月下旬播种,公顷保苗5万株,一般肥水条件下,子粒公顷产量在3 500kg以上.2002年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。     

爆裂玉米膨爆机理的研究进展

膨爆特性是爆裂玉米的最重要的特性,膨爆的关键是子粒内部高压的形成。果皮和胚乳的致密结构是内部高压形成的重要保证。综述了近年来国内外对子粒本身的结构特性、外在因素的影响以及遗传因素等膨爆机理的研究。对今后的研究方向提出展望。     

爆裂玉米爆花品质检测方法研究

针对我国爆裂玉米产业的技术需求和品质检测中存在的问题,对爆裂玉米品质检测内容和测定方法做系统研究。结果表明,玉米粒体积测定,采用规格越小的量筒测定值误差越大,当量筒规格达到1 000 mL以上时测定值趋于稳定;玉米花体积检测,量筒规格越小,误差越大,当锥形量筒规格达到500 mL以上时测定值趋于稳定,直形量筒规格直至达到2 000 mL时仍存在较大差异;容重的测量,玉米相关标准《GB 1353-2018》规定用容重器测定容重,用直形量筒测定爆裂玉米容重与容重器测定结果没有较大差异;用量筒测定,既能保证测定结果的准确性又能对容重器不能测定的小量样品进行测定。引进容重指标后,可通过膨爆倍数与国际通用指标CC/g之间的关系,实现国内外不同技术指标之间的比较。     

爆裂玉米的生育特点与高产栽培技术

爆裂玉米在一定的温湿条件下,膨胀倍数较大,可制成多种膨化食品,爆裂玉米因受隐性多基因控制,生产上要进行隔离。     

爆裂玉米几个农艺性状杂种优势分析

研究了爆裂玉米生育期、叶片数、株高、穗位高、穗长、子粒产量的遗传力、杂种优势及其亲子相关关系。结果表明:株高、叶片数、单株穗位高遗传力最高,穗长、子粒产量次之,生育期最低。研究的6个性状均具有较强的平均优势和超亲优势,双亲性状平均值与杂交种对应性状的相关性比单亲更为密切。     

爆裂玉米与马齿玉米杂交的膨胀体积和产量遗传

一般认为,品质的改进是爆裂玉米育种中最重要的目标。膨胀体积是指每克未爆裂的玉米爆裂后的体积,是最重要的品质性状,膨胀体积的大小与籽粒的柔软程度有关(Brunson,1937)。此外,从商品角度看,膨胀体积高的     

爆裂玉米爆裂性状的遗传和相关分析

以9个爆裂玉米自交系,采用完全双列杂交,对36个组合F1的5个性状进行了遗传力、基因效应及其相关分析.结果表明,选育膨胀倍数和爆花率均高的自交系和组合是可行的;爆花率与总淀粉、直链淀粉呈显著的负相关关系;膨胀倍数与直链淀粉呈不显著的负相关关系;直链淀粉与总淀粉呈不显著的负相关关系.     

爆裂玉米若干数量性状的典型相关分析

采用典型相关对17个爆裂玉米单交种的4个子粒物理性状和3个膨爆品质性状进行分析,结果表明:在子粒水分为11％～13％的范围内,对膨爆率影响不大;子粒体积与米花体积呈同步变异的趋势,即子粒体积的增大,将提高米花体积;与膨爆倍数表现为反向变异,表明子粒过大则会导致膨爆倍数的降低,因此,在育种中不可一味追求大子粒。百粒重同膨爆倍数呈同步变异趋势,提高子粒百粒重相对可提高膨爆倍数,综合分析得出:子粒体积适中、粒重广大、比重较高的类型可作为爆裂玉米的选择模式。对爆裂玉米品质育种有一定的指导意义。     

中美几个爆裂玉米品种产品品质的比较

以市场上销售的美国爆裂玉米和有代表性的国产爆裂玉米产品为试材,对与品质相关的各项指标进行对比研究。结果表明,美国爆裂玉米样品的颜色和光泽度相对较差,穗尖霉变粒、破损粒、磨损粒及胚乳裂纹粒均高于国产样品。颗粒大小因品牌和单品不同而异,美国样品百粒重16.5~22.9 g,其中,美国JOMBO-2最大。国产样品佳球100-2百粒重为23.0 g,其他样品处于中上等水平;美国样品爆花率80.8%~96.4%,国产样品94.3%~97.2%;美国样品膨爆倍数22.5~40倍,其中,典型蝶形花产品最高,国产样品28.2~33.2倍;美国样品小花率、死粒率均高于国产样品。果皮和尖冠含量最高的比国产样品分别高20.8%和35.8%,美国样品果皮+尖冠含量最高的比国产样品高18.3%,最低的与国产样品相当;中美爆裂玉米爆花所需时间和温度没有明显差异。国产佳球100-2和美国JOMBO-2两个中美最具代表性产品对比,佳球100-2在颗粒大小、爆花率、膨爆倍数、球形率、单个玉米花体积等方面均优于美国JOMBO-2。     

我国爆裂玉米的品种评价与区域性分析

我国的爆裂玉米已发展成一新兴产业,且每年在以20%～30%的速度持续增长.优良的爆裂玉米品种是该产业的基础.通过3年在全国不同地区的爆裂玉米区域试验结果,对我国爆裂玉米的品种、产量、品质和不同区域条件下的综合表现进行分析,为我国爆裂玉米新品种选育、高产栽培、原料加工和生产区划提供技术参考。     

爆裂玉米膨爆性能影响因素的研究

1999－2000年详细研究了品种，籽粒含水量等诸因素对爆裂玉米膨爆性能的影响，不同品种的膨爆率和膨爆倍数差异很大，籽粒含水率在13－15％时膨爆性能较好；籽粒充分成熟，其膨爆性能才达到最佳状态，此外，花粉来源，胚乳组成，种皮的完好程度及膨胀温度和时间对爆裂玉米的膨爆性能都有很大影响。     

冰冻对球形花爆裂玉米品质的影响

以球形花爆裂玉米佳球105为试验材料,分别在-10℃、-20℃、-30℃条件下对含水量15%、18%、21%、24%、27%的爆裂玉米进行冰冻20 d处理,分析冰冻对球形花爆裂玉米品质的影响。结果表明,冰冻处理会使爆裂玉米品质下降,-10℃、含水量为24%处理会发生果皮分离现象。膨爆倍数随着含水量的升高和温度的降低而降低,含水量为24%时,-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低3.0%、3.9%、7.7%;含水量为27%时,-10℃、-20℃、-30℃处理分别比对照降低5.2%、8.4%和12.9%。冰冻对玉米花的脆性有明显影响,当含水量为24%、27%时,-30℃冰冻条件下玉米花的硬度明显增大,分别比对照增加31.6%和35.2%,口感变差。当含水量为21%、24%、27%时,冰冻使果皮脱落量增加,其中-10℃处理脱落量最大,含水量为24%和27%处理分别比对照高出2倍和8倍。当含水量为24%、27%时,-10℃处理会出现整块果皮的大量脱落。冰冻对玉米粒外观、玉米粒体积、爆花率、花形、成球率影响较小。     

我国爆裂玉米科研及产业发展问题探讨

根据爆裂玉米的特点,借鉴国外经验,结合我国爆裂玉米科研与产业现状,对我国爆裂玉米育种、产业化配套技术、产业技术体系建设以及科研与产业长效机制的建立等方面存在的问题进行探讨。     

球形花爆裂玉米爆花品质影响因子研究

以国产球形花爆裂玉米佳球105为试材,对影响爆花品质的多种因子进行研究。结果表明,含水量和成熟度是影响膨爆倍数、爆花率、花形及玉米花大小的主要因子,其中,膨爆倍数、花形对水分含量和成熟度反应最为敏感。在含水量13.4%～13.8%范围内膨爆倍数达到27.4～27.5倍,继续增加或降低水分含量则膨爆倍数下降;含水量在13.8%左右时玉米花最大、花形好且球形率较高,继续降低含水量时花形更加圆滑、美观但玉米花变小。成熟度与子粒体积、粒重、爆花率、膨爆倍数、球花率均呈正相关关系,同等重量的子粒,成熟度越高、子粒体积越小,粒重、爆花率、膨爆倍数、球花率越高。