超甜玉米乳熟期主營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài)分析

何 松，程昕昕

(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院， 安徽 鳳陽(yáng) 233100)

超甜玉米乳熟期主營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài)分析

何 松，程昕昕*

(安徽科技學(xué)院 農(nóng)學(xué)院， 安徽 鳳陽(yáng) 233100)

目的：分析不同超甜玉米乳熟期主營(yíng)養(yǎng)成分的變化。方法：以云甜玉9號(hào)和秦隆98兩個(gè)超甜玉米為材料，動(dòng)態(tài)分析了乳熟期玉米籽粒水分含量、百粒重、蔗糖、果糖、維生素C、維生素E、蛋白質(zhì)、淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分含量變化趨勢(shì)。結(jié)果：在授粉后7～35 d，不同超甜玉米品種百粒重增重速率不同，呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中云甜玉9號(hào)在授粉后28d達(dá)到最大值，秦隆98在授粉后21d達(dá)到最大值。隨著灌漿時(shí)間的推進(jìn)，不同超甜玉米品種籽粒營(yíng)養(yǎng)成分在授粉后14～35 d存在較大差異，超甜玉米籽粒水分和蔗糖含量逐漸下降，而淀粉和蛋白質(zhì)含量不斷增加，果糖、維生素C、維生素E含量均呈“拋物線”變化。結(jié)論：該研究可為超甜玉米的目標(biāo)育種、遺傳改良提供理論依據(jù)。

超甜玉米；乳熟期；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；動(dòng)態(tài)分析

超甜玉米又稱為“水果玉米”、“蔬菜玉米”，是主要以收獲鮮穗為目的的玉米類(lèi)型，乳熟期糖分含量高，風(fēng)味獨(dú)特，可以鮮食，也適宜加工，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。我國(guó)從60年代開(kāi)始對(duì)甜玉米進(jìn)行研究，近年陸續(xù)選育出一些優(yōu)良的新品種，現(xiàn)不少地區(qū)正在積極生產(chǎn)甜玉米， 尤其是沿海地區(qū)種植面積有逐年上升的趨勢(shì)。隨著甜玉米育種的發(fā)展，研究的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向超甜玉米， 超甜玉米以其豐富的營(yíng)養(yǎng)以及甜、粘、嫩、香等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，?duì)農(nóng)民的增收以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整起重要作用[1-4]。

超甜玉米乳熟期籽粒碳水化合物主要成分為可溶性糖(蔗糖、果糖)和淀粉等，乳熟期籽粒碳水化合物的組成和含量是決定品質(zhì)的重要因素[5]。維生素C和維生素E是動(dòng)物和人類(lèi)必不可少的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。超甜玉米籽粒中蛋白質(zhì)含量較高，可以作為一種高蛋白產(chǎn)品[6]。目前已經(jīng)初步研究了個(gè)別甜玉米品種的營(yíng)養(yǎng)成分含量[7-8]、某種單一營(yíng)養(yǎng)成分含量[9-10]以及甜玉米的適宜采收期[11-13]。而有關(guān)超甜玉米品種乳熟期籽粒主營(yíng)養(yǎng)成分變化的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)主要以兩個(gè)超甜玉米品種為材料，擬動(dòng)態(tài)探討乳熟期籽粒主營(yíng)養(yǎng)成分的含量變化，為超甜玉米目標(biāo)育種、遺傳改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

兩個(gè)超甜玉米品種云甜玉9號(hào)、秦隆98(普通玉米改良)由安徽省玉米工程中心提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣本采集 每個(gè)小區(qū)選5個(gè)代表性植株，在吐絲前套袋，在盛花期進(jìn)行人工授粉，將代表性植株固定編號(hào)為7、14、21、28、35，即在授粉后7、14、21、28、35d 定時(shí)在套袋果穗上的中間部位取樣，進(jìn)行密封冷凍保存，供品質(zhì)分析。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 水分測(cè)定：在授粉后，每隔7d定時(shí)在大田將GM610 數(shù)顯水分計(jì)探針插入待測(cè)果穗測(cè)定水分含量；

鮮百粒重測(cè)定：每次取樣后稱取20粒，重復(fù)2～3次，換算成百粒重；

淀粉含量測(cè)定：采用碘—淀粉比色法測(cè)定，淀粉在加熱情況下能溶于硝酸鈣溶液，當(dāng)?shù)饣浐拖跛徕}共存時(shí)，碘能以碘—淀粉藍(lán)色化合物沉淀全部淀粉，將此沉淀溶于堿液，并在酸性條件下與碘作用形成藍(lán)色溶液進(jìn)行比色；

維生素C含量測(cè)定：通過(guò)Vc與應(yīng)用液作用，其在536nm處有最大吸收峰，測(cè)定OD值計(jì)算其含量；

維生素E含量測(cè)定：Ve經(jīng)正庚烷充分抽提，顯色后其在533nm處有最大吸收峰，測(cè)定OD值計(jì)算其含量；

蛋白質(zhì)含量測(cè)定：蛋白質(zhì)分子具有-NH3基團(tuán)，棕紅色的考馬斯亮蘭染料上的陰離子與蛋白-NH3結(jié)合，使溶液變?yōu)樗{(lán)色，通過(guò)測(cè)定吸光度計(jì)算蛋白質(zhì)含量；

蔗糖含量測(cè)定：蔗糖在水解液中經(jīng)過(guò)沸水浴，在290nm處有最大吸收峰，通過(guò)測(cè)定OD值，計(jì)算出蔗糖的含量；

果糖含量測(cè)定：通過(guò)果糖與基質(zhì)液作用，其在285nm處有最大吸收峰，測(cè)定OD值計(jì)算其含量；

Vc、Ve、蛋白質(zhì)、蔗糖、果糖含量測(cè)定，利用南京建成生物工程研究所研發(fā)的試劑盒。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007 軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜玉米品種乳熟期水分含量動(dòng)態(tài)分析

超甜玉米籽粒水分含量是決定采收期的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響到甜玉米口感的好壞。圖1表明，隨著籽粒灌漿時(shí)間的推進(jìn)，兩個(gè)超甜玉米品種授粉后水分含量均逐漸下降，在授粉后7d 達(dá)到最大值，分別為云甜玉9號(hào)66.50%、秦隆98 63.75%；脫水速率變化表明，平均脫水速率云甜玉9號(hào)>秦隆98，分別為云甜玉9號(hào)0.63%/d ,秦隆98 0.35%/d 。

從變化趨勢(shì)看，授粉后7～14d脫水速率云甜玉9號(hào)>秦隆98，授粉后14～28d脫水速率云甜玉9號(hào)<秦隆98，授粉后28～35d脫水速率云甜玉9號(hào)>秦隆98，即云甜玉9號(hào)的脫水速率經(jīng)歷了快——慢——快的動(dòng)態(tài)變化，秦隆98的脫水速率經(jīng)歷了慢——快——慢的動(dòng)態(tài)變化。

Fig. 2 Dynamic changes of 100-fresh- kernel weight

2.2 甜玉米品種乳熟期鮮百粒重動(dòng)態(tài)分析

百粒重是產(chǎn)量構(gòu)成的主要因素。圖2表明，授粉后兩個(gè)超甜玉米品種籽粒鮮百粒重均呈先升后降的單峰變化趨勢(shì)，在授粉后7、14、21、28、35d同期相比，鮮百粒重秦隆98 > 云甜玉9號(hào)，且秦隆98較云甜玉9號(hào)提前達(dá)到最大值，即在授粉后21d 達(dá)到最大值為45.31g；云甜玉9號(hào)在授粉后28d達(dá)到最大值為35.28g，百粒重品種間差異較大。

2.3 甜玉米品種乳熟期維生素含量動(dòng)態(tài)分析

維生素 C和維生素 E 是人與動(dòng)物必須從食物中攝取的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有重要的保健功效[14]。

2.3.1 維生素C 圖3表明，Vc含量品種間差異較大，授粉后同期相比，云甜玉9號(hào)Vc含量均高于秦隆98。兩個(gè)品種Vc含量具有相同的變化趨勢(shì)，均表現(xiàn)為先升高后降低，且都在授粉后21d達(dá)到最大值分別為云甜玉9號(hào)129.56ug/mg，秦隆98 24.62ug/mg。授粉21d后云甜玉9號(hào)Vc含量迅速下降。

2.3.2 維生素E 從含量上看(詳見(jiàn)圖4)，授粉后7、14、21、28、35d同期內(nèi)Ve含量云甜玉9號(hào)均高于秦隆98，一直處于較高水平，品種間Ve含量差異較大。云甜玉9號(hào)在授粉后28d達(dá)到最大值為1.29ug/g，秦隆98較云甜玉9號(hào)提前達(dá)到最大值，即在授粉后21d達(dá)到最大為0.61ug/g，達(dá)到最大值后兩個(gè)品種的Ve含量快速下降。從變化趨勢(shì)看，兩個(gè)品種Ve含量具有一致的變化趨勢(shì)，呈兩頭低，中間高的單峰曲線。

2.4 甜玉米品種乳熟期淀粉含量動(dòng)態(tài)分析

如圖5所示，乳熟期淀粉含量品種間差異較大，授粉后同期內(nèi)秦隆98均高于云甜玉9號(hào)，授粉后35d云甜玉9號(hào)達(dá)到最大值為11.70%，授粉后28d秦隆98達(dá)到了最大值為49.88%，幾乎是云甜玉9號(hào)的五倍。從變化趨勢(shì)看，淀粉含量云甜玉9號(hào)一直呈上升趨勢(shì)，但變化幅度較??；秦隆98在授粉28d以前處于上升趨勢(shì)，變化幅度較大，授粉28d后淀粉含量開(kāi)始下降。

2.5 甜玉米品種乳熟期蛋白質(zhì)含量動(dòng)態(tài)分析

蛋白質(zhì)是玉米籽粒的重要組成成分之一，蛋白質(zhì)含量對(duì)食味的貢獻(xiàn)很大[6]。如圖6所示，從蛋白質(zhì)含量可以看出，授粉后14、21、28、35d蛋白質(zhì)含量秦隆98均高于云甜玉9號(hào)，平均含量秦隆98 1.73g/L，云甜玉9號(hào)1.14g/L，品種間差異較大。從變化趨勢(shì)看，兩個(gè)超甜玉米品種乳熟期蛋白質(zhì)含量一直處于上升趨勢(shì)，都在授粉后35d達(dá)到最大值分別為秦隆98 2.35g/L，云甜玉9號(hào)1.61g/L。兩個(gè)品種授粉后7～14d蛋白質(zhì)含量均快速上升，秦隆98在授粉28d后蛋白質(zhì)含量基本保持不變，而云甜玉9號(hào)仍有上升趨勢(shì)。

2.6 甜玉米品種乳熟期可溶性糖含量動(dòng)態(tài)分析

蔗糖、果糖是甜玉米乳熟期重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)玉米甜度起主要作用。

2.6.1 蔗糖 從含量上看(詳見(jiàn)圖7)，授粉后7、14d品種間表現(xiàn)出較大差異。兩個(gè)超甜玉米品種都在授粉后7d達(dá)到最大值分別為云甜玉9號(hào)17.53umol/ mg、秦隆98 15.39umol/mg。在授粉后7～35d蔗糖平均含量分別為云甜玉9號(hào)7.68 umol/mg，秦隆98 6.96 umol/mg。從變化趨勢(shì)看，兩個(gè)品種授粉后蔗糖含量均處于下降趨勢(shì)，云甜玉9號(hào)在授粉后7～21d變化幅度較大，授粉21d后，變化幅度很小，蔗糖含量基本保持不變；秦隆98在授粉后7～14d蔗糖含量迅速下降，授粉后14～21d蔗糖含量緩慢回升，授粉21d后，蔗糖含量又開(kāi)始逐漸下降。

2.6.2 果糖 如圖8所示，授粉后7～35d果糖平均含量分別為云甜玉9號(hào)3.99 mg/mL，秦隆98 4.04 mg/mL，其中授粉后21d云甜玉9號(hào)達(dá)到最大值為5.10mg/mL，授粉后14d秦隆98達(dá)到最大值為5.07mg/mL。從變化趨勢(shì)看，授粉后7～14d，兩個(gè)品種的果糖含量迅速上升，且云甜玉9號(hào)果糖含量變化率 > 秦隆98；授粉后21d兩個(gè)品種果糖含量開(kāi)始緩慢下降，到28d下降速度明顯加快，且果糖含量秦隆98的變化幅度 > 云甜玉9號(hào)。

3 結(jié)論與討論

超甜玉米育種的主要目標(biāo)是提高籽粒含糖量，選育高產(chǎn)、食用口感好的品種，也是我國(guó)今后鮮食甜玉米育種的發(fā)展方向。目前有關(guān)授粉后不同超甜玉米品種主要營(yíng)養(yǎng)成分變化規(guī)律缺乏研究。本試驗(yàn)結(jié)果表明，云甜玉9號(hào)和秦隆98這兩個(gè)超甜玉米品種水分含量在授粉后7～35d逐漸下降，變化幅度較小，云甜玉9號(hào)含水量從66.50%下降到48.75%；秦隆98含水量從63.75%下降到54.00%，從總體看品種間水分含量差異較小。授粉后兩個(gè)超甜玉米品種鮮百粒重均先升高后降低，在授粉后14、21、28d品種間表現(xiàn)較大差異，其中秦隆98在授粉后21d達(dá)到最大值為45.31g，云甜玉9號(hào)在授粉后28d達(dá)到最大值為35.28g。兩個(gè)超甜玉米品種授粉后Vc、Ve含量均表現(xiàn)為先升后降的單峰曲線，Vc含量在授粉后14、21、28、35d表現(xiàn)較大差異，Ve含量在授粉后7、14、21、28、35d均表現(xiàn)較大差異，且Vc、Ve含量云甜玉9號(hào)均高于秦隆98，其中Vc含量?jī)蓚€(gè)品種在授粉后21d達(dá)到最大值分別為云甜玉9號(hào)129.56ug/mg，秦隆98 24.62ug/mg；Ve含量秦隆98在授粉后21d達(dá)到最大值為0.61ug/g，云甜玉9號(hào)在授粉后28d達(dá)到最大值為1.29ug/g。授粉后淀粉含量云甜玉9號(hào)逐漸上升，秦隆98表現(xiàn)為先升高后下降，授粉后14、21、28、35d淀粉含量品種間表現(xiàn)較大差異，且秦隆98高于云甜玉9號(hào)，在授粉后28d達(dá)到最大值為49.88%。授粉后兩個(gè)超甜玉米品種蛋白質(zhì)含量逐漸升高，授粉后14、21、28、35d表現(xiàn)較大差異，且秦隆98高于云甜玉9號(hào)，在授粉后35d均達(dá)到最大值分別為秦隆98 2.35g/L，云甜玉9號(hào)1.61g/L。授粉后兩個(gè)超甜玉米品種蔗糖含量均呈下降的趨勢(shì)，果糖含量呈先升后降的趨勢(shì)。授粉后7、14d蔗糖含量表現(xiàn)較大差異，授粉后7～35d蔗糖含量云甜玉9號(hào)從17.55umol/mg下降到2.66umol /mg,秦隆98從15.39 umol/mg下降到1.68umol/mg。授粉后14～28d兩個(gè)超甜玉米品種果糖含量大致相同，授粉后7d、35d果糖含量表現(xiàn)較大差異。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同品種間超甜玉米乳熟期籽粒水分、鮮百粒重、維生素C、維生素E、淀粉、蛋白質(zhì)、蔗糖、果糖含量的變化動(dòng)態(tài)具有一致性。籽粒各營(yíng)養(yǎng)成分含量變化表明，不同超甜玉米品種間維生素C、維生素E、淀粉、蛋白質(zhì)、蔗糖、果糖的含量差異較大，特別是在維生素C、E、淀粉、蛋白質(zhì)含量上品種間差異極大，而這種差異預(yù)示著通過(guò)遺傳改良還有進(jìn)一步提升的可能。

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(責(zé)任編輯：李孟良)

Dynamic Analysis of Main Nutritional Components of Super Sweet Corn in Milky Maturity Stage

HE Song, CHENG Xin-xin*

(College of Agriculture， Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100，China)

Objective:The changes of main nutritional components of different super sweet corn in milky maturity stage nere analysed. Method:The Yun-tian-yu 9 and Qin long 98 were selected as the test materials, dynamic analysis of nutrition quality of super sweet corn in milky maturity stage consists of kernel moisture content, 100 grain weight, sucrose content, fructose content, vitamin C, vitamin E, protein, starch and other nutrient content. Result:The growth rate of 100 kernel weight and nutrition quality of the kernel in different varieties were different, it first increased and then decreased after 7 ～ 35 d in the pollination, Yun-tian-yu 9 was maximum after 28 d and Qin long 98 after 21 d in pollination. Kernel moisture and sucrose content of super sweet corn were decreased, Starch content and protein were increased,and fructose, vitamin C, vitamin E content in milky maturity stage were in a parabola change. Conclusion： The study provides theory basis for the target breeding and genetic improvement of super sweet corn.

Super sweet corn; Milky maturity stage; Nutrition quality of the grain; Dynamic analysis

2015-07-01

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31440066)；安徽省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目(KJ2013B79)。

何松(1991-)，男，安徽省蕪湖市人，在讀碩士研究生，主要從事甜玉米遺傳育種研究。*通訊作者：程昕昕，副教授，E-mail：chengxx1@ahstu.edu.cn。

S513

A

1673-8772(2015)06-0030-05