類型
水果甜玉米(Sweet corn)不是玉米的一個種,也不是zea mays種內分離出來的一個亞種。它是由於一個或幾個基因的存在而不同於其他玉米的一種類型。甜玉米是菜用玉米的一個類型。它在美國和加拿大是最大眾化的蔬菜之一,在亞洲和歐洲部分地區消費增長也很快,成為夏季的象徵。美國可加工的蔬菜作物中,按農用價值,甜玉米排在馬鈴薯和番茄之後的第三位。與普通玉米相比,甜玉米中可溶性糖向澱粉的轉化較慢。一個隱性突變體等位基因shrunken-2早在1950年即被發現。籽粒發育的早期,糖分總是成倍地積累。直到30年前,含糖的(su)等位基因才在甜玉米的第4染色體上被確認。還有最少7個其他基因影響著胚乳碳水化合物的合成,在甜玉米品種中,單獨存在或連鎖,都可利用,但用得最廣泛的還是shrunken-2(sh2)。甜玉米被消費的植株部分是未成熟的籽粒,主要由胚乳和子房壁(未成熟的穎果皮)組成。其鮮食或食用品質由胚乳的味道、結構以及果皮的柔軟度等所決定,都受基因的影響。
甜玉米的風味大多由甜度決定,而甜度又受胚乳中糖和澱粉數量的影響。這都離不開一些突變體的作用。大部分突變體能提高胚乳中可溶性糖含量,降低澱粉含量。一個含糖突變基因(su)的作用,可以增加水溶性多糖(water-soluble polysaccharide,簡稱WSP)含量而減少澱粉含量。僅這一個特殊的突變體就有經濟上的重要性。
brittle-1(bt)、brittle-2(bt2)、shrunken-1(sh)、shrunken-2(sh2)、shrunken-4(sh4)。在澱粉的消耗中積累糖分,在種子成熟時大大減少碳水化合物總量。正常甜玉米授粉後18~22天的收穫時期,這些突變體全糖含量4~8倍於非突變體玉米。和其它等級1突變體一樣,Sh的作用不是單一的。甜玉米品種中,Sh除外的等級1突變體,可作為其它碳水化合物的突變體單獨利用,適於高糖水平。而sh2、bt、bt2具有總體附加的商品水平。su以後,Sh2類型是目前第2個最廣泛利用的胚乳類型。有高糖水平的一些基因型品種常被稱作超甜或特甜玉米。
這個等級的突變體有直鏈澱粉補充劑(Amylose extender)(ae)、角質(Dull)(du)、含糖的(Sugary-2)(su2)、蠟質(Waxy)(Wx)。改變著所產生的澱粉類型和數量,一般比非突變體類型成熟籽粒中的澱粉較少。相對於等級1突變體,授粉後21天,全糖含量小有增加。
一些修飾基因影響著胚乳碳水化合物的組成。很多重要的胚乳基因,包括Su、Sh2、bt、bt2都有大體上的等位系列。這些等位系列的表現型表現從光滑的種子、正常的籽粒到有一些殘缺不全以致壞死的籽粒。對於一些正常的等位基因,當其它基因存在時,等位基因就能決定表現型。含糖澱粉(Sugary-amylaceous)(su-am)和含糖一66(Sugary-66)(su-66)這樣的等位基因與du連鎖。
起源歷史
胚乳的甜玉米,存在於前哥倫比亞時期的中美洲和南美洲。南美洲的本地甜玉米屬於Chullpi綜合種。Chullpi是Quechua語的“甜玉米”。Grobman等把Chullpi歸入Peruvian起源、當地的古老衍生種。Chullpi的散布中心是生長在海拔2400~3400米處。秘魯南部的Sierra。最純的Chullpi類型具有短、寬、卵形果穗、穗行數較多的特點。Chullpi也在智利和阿根廷被發現,其衍生類型發現於厄瓜多和玻利維亞,被分別稱作Chullpi和Chuspillo。前哥倫比亞(Pre-Colombian)起源的還有一類甜玉米,即當今墨西哥的Maiz Dulce。Maiz Dulce位於Jalisco州中心,玉米主要生長在海拔1000~1500米處。Kelly、Anderson、Wellhausen等對以上看法有爭議。至於北美洲甜玉米的起源,特別是現代栽培類型與拉丁美洲甜玉米之間的關係,有人認為還不清楚。雖然1867年的有關圖書目錄中涉及了這一問題,但現代甜玉米的祖先還不知道。有的說當前的甜玉米來自Maiz Dulce,因此與Chullpi有關,也有人說甜玉米的當今起源是北美洲甜玉米,是普通大田玉米中的一個su基因突變。
Erwin強烈反對甜玉米獨立起源的說法。其結論是:在人工選擇中,甜玉米的缺乏;在大田普通玉米中,對含糖基因自發突變的觀察;直到19世紀初,美國尚沒有甜玉米的記載。Erwin鑑定了前哥倫比亞甜玉米的果穗,認為似乎與甜玉米在新英格蘭的發展無關,而與從東北印第安蒐集的甜玉米不足有關。事實上,英國殖民者到達200年後,沿東海岸突然出現了甜玉米。因此,Erwin認為甜玉米是相對當今突變的結果。
Manglesdorf和Galina支持北美洲甜玉米是Maiz Dulce的後裔的說法。所有甜玉米的共同血緣已被形態學和農業資料所指明。上Missouri印第安人的甜玉米具有較多的行數,較厚的穗軸。
發展
美國
Darlings Early是第一個被恰當命名的甜玉米,是1844年通過早熟黃粒硬質玉米與白色甜玉米之間的雜交而衍生出來的,是很多重要的甜玉米品種的前身。Stowed’s Evergreen這個較多穗行數的品種,據推測是在Menomony軟質玉米、南部馬齒型玉米和北部甜玉米之間進行雜交的產物。Crosby是一個值得考慮的歷史性重要品種。它於1867年被列入圖書目錄,但不知其親本祖先。Crosby不同於已有的類型,具有色深濃的軟質籽粒,穗行數12~16行。其卓越的品質已成為鮮食蔬菜和美國東北部工業原料的標準,有較強的適應能力和較高產量。Stowell’s Evergreen在美國中西部加工工業中更重要。Despite的重要性和品質像Crosby,但對現代種質貢獻較小。
1899年,在美國至少有63個甜玉米品種被種子公司提供出來,大多數有白色胚乳。而黃色類型被認為不適於人們消費。1902年甜玉米品種Golden Bantam即被Burpee公司推廣。它有優良的品質和廣泛的適應性,迅速取代了老的黃色玉米。很多大眾化的白色品種相反地通過雜交變成黃色。當前大多數黃色自交系和雜交種的系譜中具有Golden Bantam血緣。這個品種是由Darlings Early和早熟黃色硬質玉米雜交衍生而來。它至少75%基於北部硬質玉米,然其起源似乎更像源於白色甜玉米。
中國
中國的甜玉米育種始於20世紀50年代初。是世界上較早開展甜玉米研究和開發的國家。1968年北京農業大學即當今的中國農業大學,首次育成“北京白砂糖”甜玉米品種。
當今,通過引種和育種,已擁有數目眾多的甜玉米品種。
主要類型
①普通甜玉米。含糖約8%,多用於糊狀或整粒加工制罐,也用於速凍。
②超甜玉米。含糖量20%以上,果皮較厚,用於整粒加工制罐、速凍或鮮果穗上市。
③加強甜玉米。含糖量12%-16%,多用於整粒或糊狀加工制罐、速凍以及鮮果穗上市。栽培方法和普通玉米同,但須隔離300m以上種植,嚴防異品種花粉傳入,並須適時採收嫩果穗。採收時子粒中水分的含量:糊狀制罐用的為68%-70%;整粒制罐、速凍、鮮果穗上市的均為70%-72%。主要以嫩果籽粒加工制罐後供菜用,或以嫩果煮食。
發展現狀
早在20世紀60-70年代,北京農業大學就曾做過水果玉米育種和加工研究,但由於經濟原因,水果玉米在我國真正得以研究和發展是在20世紀80年代。早期開展研究的單位主要在北京、上海和南方沿海城市,在上海、大連、營口等地有小量加工出口。我國許多農業科研單位和大學已先後育出一批水果玉米和超甜玉米新品種,如中國農業科學院研究的香甜九號品種、北京農業大學、瀋陽農業大學、上海市農業科學院、廣東省農科院等,研究出的一批優質豐產的水果玉米品種。由於經濟的發展和人們生活水平的提高,我國水果玉米市場需求發展很快。加上我國的氣候條件適合水果玉米的種植,近10年我國水果玉米的種植面積有了很大的發展。據估計,目前我國水果玉米年播種面積在400萬畝左右,但是還遠不能適應我國市場的需求。對於大多數國人來說,吃水果玉米還是一件新鮮事。按照我國人口計算,我國水果玉米的發展潛力應在1500萬畝以上。
除了水果玉米種植面積不足以外,我國水果玉米的消費方式也十分簡單。絕大多數以鮮穗直接上市消費,加工產品只占很小部分。
水果玉米品種
水果玉米從含糖量上分為普通型水果玉米、超甜型水果玉米、加強甜水果玉米。超甜玉米是可以直接生食的品種。從顏色上分為:黃色、白色、雙色(黃白相間)、和純白色四種。
速凍保鮮
速凍水果玉米根據形態分為穗狀(完整穗或切短加工)和粒狀兩種;粒狀水果玉米又分為整粒型、混合型、什錦型等。
速凍水果玉米是利用快速冷凍方法製作的水果玉米冷凍品。速凍與正常緩凍原理不同,緩凍是在0攝氏度以下低溫緩慢凍結,由於凍結速度緩慢使細胞中的水首先局部形成少量凍核,之後以冰核為中心,形成大塊冰晶,這樣會造成細胞壁破壞,融化時細胞組織失水,營養流失,風味變壞。而速凍是利用速凍機產生的低溫(-35~40攝氏度),在流動狀態下瞬間降溫,細胞內水分在短時間內同時形成數量無數的直徑小於100微米的冰核而不形成較大的冰晶,並且均勻分布在植物組織中。因此,不會破壞細胞壁,保持了細胞組織的完好性。解凍時不會產生汁液的流失等問題,風味、色澤和形態保持完好。
品種介紹
晶脆一號
該品種由台灣引進超甜玉米雙交種,中熟品種,植株半緊湊,植株高約200厘米,穗位高約90厘米,果穗長筒型,苞葉帶小劍葉,穗型美觀,穗長20厘米左右,穗粗5厘米左右,穗行數16行左右,鮮苞重450-800克,在我國華北地區春播出苗至採收鮮穗85天左右,在我國甜玉米主產區,具有畝產1600公斤的潛力。籽粒金黃色,色澤亮麗,結實緊密,籽粒飽滿,行粒排列整齊,生吃口感甜脆。抗病性好,抗大、小斑病、病毒病。是鮮穗、煮食或速凍保鮮加工的理想品種。
多克拉
美國外引進高品質雙色超甜水果玉米,植株高180厘米左右,長勢中等,幼苗葉稍綠色,穗位60厘米左右,穗行18行左右,穗粗5厘米左右,果實頂部籽粒飽滿封頂,商品性狀極佳,粒色黃相間,粒行整齊穗軸細白色,籽粒深1.2厘米左右,苞葉劍葉形,筒形,帶苞葉單穗重480克左右,畝產鮮穗1200公斤左右。本品種營養豐富,甜度高,皮薄,生吃口感好,適合鮮食煮食或加工。
小布丁
韓國引進純白色雜交一代高檔甜玉米,非轉基因。中早熟品種,株高180厘米左右,穗位50厘米左右,屬於矮生型甜玉米,穗長23厘米左右,粗5厘米左右,穗行數16行左右,單穗重350克左右,畝產鮮穗1200公斤以上,大穗型,大籽粒,穗粒為純白色,含糖量高,潔白美觀,穗軸細,籽粒深1.2厘米左右,出籽率70%左右,生食口感脆嫩,皮薄香醇,是高端市場鮮食加工和家庭種植的首選品種,更是農業觀光採摘園栽培的理想品種。
特拉
特拉水果玉米品種特拉水果玉米是進口超甜緊湊型鮮食果蔬玉米雜交種,產量很高,雙穗多,中熟品種,在中國華北地區春播出苗至鮮穗採收大約需要80天左右,植株高約2m左右,穗位高約90cm左右,果穗長筒型,穗型美觀,成穗率高。苞葉帶小劍葉,穗長25cm左右,穗粗5-6厘米左右,穗行數14-16行,鮮苞重600-800克左右,是目前雙穗率最高的產品,一般情況下可達80%左右。一般產量在3500斤左右,栽培得當具有畝產2000公斤的潛力。籽粒金黃美觀,光澤度好,結實較為緊密,籽粒飽滿排列整齊,口感脆甜爽口,生吃效果佳。企業加工性價比好,抗大、小斑病、病毒病等。中國南方可播春夏秋3季。適應性較強。是目前水果玉米栽培無可替代的首選品種。