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玉米类型

根据籽粒胚乳结构和颖壳长短而划分的玉米类别。美国人E.L.斯端文特(Sturtevant)最早于1899年把当时所知的玉米分为6个类型。1933年苏联人H.H.库列硕夫(Ку-лешов)做了补充,重新分成8个类型。已划分的玉米类型,并不完全在亲缘关系上有很大差异,有些类型如甜质型、糯质型和有稃型玉米形成,是单基因突变的结果。一般而言,划分这些类型对玉米的生产利用和商业贸易有实用意义。

根据籽粒胚乳结构和颖壳长短而划分的玉米类别。美国人E.L.斯端文特(Sturtevant)最早于1899年把当时所知的玉米分为6个类型。1933年苏联人H.H.库列硕夫(Ку-лешов)做了补充,重新分成8个类型。已划分的玉米类型,并不完全在亲缘关系上有很大差异,有些类型如甜质型、糯质型和有稃型玉米形成,是单基因突变的结果。一般而言,划分这些类型对玉米的生产利用和商业贸易有实用意义。

已知的8个类型是硬粒型(燧石型)Zeamays in-durata Sturt、马齿型Z.m.indentata Sturt、粉质型(软质型)Z.优.amylacea Sturt、爆裂型Z.m.euerta Sturt、甜质型Z.m.saccharata Sturt、糯质型(蜡质型)Z.m.sinesis Kulesh、甜粉型Z.m.amylacea-saccharata Kulesh和有稃型Z.m.tunicata Sturt。

硬粒型

籽粒一般呈圆形,质地坚硬平滑,顶部和四周由致密、半透明的角质淀粉所包围,籽粒中间则充满着疏松、不透明的粉质淀粉。硬粒玉米于16世纪前半期由欧洲传入中国,现在全国各地都有种植。硬粒玉米对光周期反应比较敏感,适应地区不广,故在不同地区形成了能耐干旱、瘠薄、寒冷、荫蔽或雨雾等许多特点的地方品种。其中许多是早熟品种。抗病、抗虫品种中,有不少是能抗大斑病和小斑病的,而大多数品种又容易感染丝黑穗病和黑粉病;对象鼻虫的危害有较好的耐受力。在中国原有硬粒型品种中,粒色基本为黄、白两种,以黄粒居多,穗轴一般为白色。果穗多长锥和圆锥形,籽粒偏圆而短小,出籽率低,增产效率不大,产量比较稳定,食用品味好。主要品种有大金顶、灯笼红、墩子黄、小粒红、鹅翎白、野鸡红、黄火燥、五穗白、文山白玉米等。

马齿型

籽粒顶部凹陷成坑,棱角较为分明,近于长方形,很像马齿状。籽粒四周为一薄层角质淀粉,中间和顶部由粉质淀粉所充,成熟时由于粉质淀粉收缩,造成粒顶下陷。一般马齿玉米生长比较旺盛,植株粗壮,果穗粗大,多呈筒形,出籽率高,是玉米类型中丰产潜力较大的一种。但其食用品种次于硬粒玉米。由于其适应性广,20世纪以来,发展成为世界上种植面积最大的一种玉米。中国的马齿品种约于20世纪初引入,60年代中期以前发展很快。现在生产上还种有白马牙、金黄后、英粒子、白鹤、普照包谷等著名品种。马齿玉米大多分布在水肥条件较好的地区。中国曾用马齿玉米硬粒玉米杂交,所获取的品种间杂种优势,对提高玉米产量起了一定作用。后来改为分别选出其自交系来组配双交种单交种,从而在玉米育种中找到了新的途径。

粉质型

籽粒胚乳全部由粉质淀粉所组成,表面暗淡无光泽。由于粉质淀粉质地松软,所以这种类型又可以称为软质型。这是比较古老的一个玉米类型,为中南美洲印第安人所喜爱的食用品种。现在南美洲安第斯山区的秘鲁、波利维亚和哥伦比亚等地还有大量种植。其它地区如美国西南部干旱地区只有零星分布,在东半球则十分罕见。中国的粉质玉米品种不多,在山西省寿阳和榆次一带有一包面品种,品质较好,农民喜欢食用,在生产上有零星栽种。此外,如山西平定的小白酥,山东沾化的白软玉米,吉林农安的面包米,黑龙江通河的粉质白八行,广西阳朔的鱼眼白等都属于这种类型。粉质玉米的产量偏低,不耐贮藏,易受象鼻虫为害,所以种植面积日趋缩小。

爆裂型

籽粒小,坚硬光亮,胚乳全部由角质淀粉组成,遇热爆裂膨胀,有的可达原来体积的20倍以上。爆裂玉米有圆形和尖形两种,分别称为“珍珠”型和“米粒”型。这种玉米果穗很小,产量低,一般不作粮用,而是作爆米花食用。所有玉米类型都有遇热爆开的能力,而且爆裂力的大小于胚乳内角质淀粉含量、致密程度以及籽粒中的含水量有关。爆裂型玉米的膨胀倍数最多,用含水量为14%左右的爆裂玉米,叮以获得膨胀倍数最大的爆米花。美国首先利用了这种玉米的易爆性,加上食用油和各种香料,爆炒成各种爆米花,成为一种传统食品。据80年代初期统计,美国每年播种爆裂玉米约150万公顷,总产量达350多万吨。这种爆裂玉米已逐渐向欧、亚两洲扩种。

在中国,爆裂玉米仅有零星种植,“米粒”和“珍珠”型均有,分黄、白、红、紫等不同粒色。已知品种有近百个,如四川的爆花白,贵州的白爆包谷,云南的金包谷,广西的爆花籽,陕西的炸花玉米、刺包谷,山西的麦玉米,山东的麦棒槌子、白爆裂,河北的白刺棒子等。

甜质型

简称甜玉米。籽粒含糖分较多,淀粉较少,成熟后呈皱缩或凹陷状。甜玉米概括分为普通甜玉米和超甜玉米两种。

普通甜玉米

胚乳由角质淀粉构成,一般种皮较薄,成熟后籽粒呈半透明状。乳熟期含糖分可达8%左右,此时采收的鲜嫩果穗,蒸煮后可作为蔬菜或西餐中的配菜之用,也可加工制成罐头。其甜性是由第4染色体上的隐性su基因所控制,它能够阻止糖分向淀粉转化。但这种阻止作用是不完全的,采摘后一部分糖分会逐渐转化为淀粉,甜味就会降低。因此在没有冷藏设备的条件下,要迅速食用。如采来制做罐头,应当注意采收后及时加工。通常可以采用分期播种或是选用成熟期不同的品种,以便分期收获,分批制罐,以保持它的甜度和风味。普通甜玉米籽粒含有多量水溶性多醣,故有很好的风味,也是适于制罐头的一个重要特性。世界各国所种的甜玉米单交种为主,因为它们的生长和穗粒性状比较整齐,适合采摘和加工要求。中国曾零星种植油包米、糖包米、大八叉、赤峰紫糖玉米、楚雄甜玉米、沧源甜玉米等品种。80年代以后,开始选育推广少量新的甜玉米品种和杂交种,如农梅1号等,并在普通甜玉米su基因的基础上用了一个隐性加强基因se,以期育成加强或半加强甜玉米,以期改善其甜度和风味。

超甜玉米

与普通甜玉米不同,这种超甜玉米的完熟干籽粒外表皱瘪凹陷,并不透明。在乳熟期采收时,籽粒含糖分高达18~20%,为普通玉米的7~8倍,比普通甜玉米含糖量高出一倍以上。通常都在受粉后20天前后采收鲜穗,蒸煮食用,也可冷冻贮存。超甜玉米的胚乳中缺乏水溶性多醣,种皮较厚,不宜用于制罐头。超甜玉米籽粒中糖分转化淀粉的速度比普通甜玉米慢,所以采收后能存放的时间比普通甜玉米长。超甜玉米的基因种源有隐性基因sh2(皱缩2)、bt(脆弱)、bt2等数种。其中sh2基因位于第3染色体上,bt基因在第5染色体上,bt2则在第4染色体上靠近su基因的位点处。它们彼此间和各自与su之间是非等位性的遗传关系。因此不能把这些隐性基因所决定的任何甜玉米互相杂交。否则由于基因的互补作用,杂交当代的全部籽粒将变成普通玉米。无论何种甜玉米都必须在隔离区去种植,以防止与其它玉米发生杂交。中国已育成的带有sh2基因的少数超甜玉米品种甜玉2号。

糯质型

籽粒不透明,无光泽,外观似蜡状,故称蜡质玉米。煮熟后粘软,富于糯性,俗称粘玉米或糯玉米。它的胚乳全部由枝链淀粉所组成,用稀碘液着色将呈褐红色反应。以普通玉米来说,无论是硬粒型或马齿型玉米的胚乳,是由大约75%枝链淀粉和25%直链淀粉所造成,对稀碘液呈蓝色反应。这种着色反应上的区别,即使作用于花粉粒中的淀粉,也能反映出来,可以作为区分糯玉米和非糯玉米的简测方法。

糯玉米的发现最初是在中国的广西、云南一带,这是由当地的硬粒玉米发生了基因突变,经过人工选择而保存下来的。据G.N.柯林斯(Collins)著文记载,美国传教士J.M.W.法南(Farnham)于1908年把从中国得到的糯玉米寄往美国,从而传遍了全世界。这个突变隐性基因后来被柯林斯定名为wx,已知它位于第9染色体短臂上接近着丝粒的地方。这个基因与后来在阿根廷找到的另一个糯玉米,基因是非等位性的。

在第二次世界大战期间,美国把糯玉米粉作为布匹上浆剂的代用品,后来美国和西欧用糯玉米作为肉牛的饲料,但尚未大量生产。

中国有糯玉米品种500个以上,主要分布在云南、广西、贵州一带山区,只有零星种植。品种的粒色有白、黄、乌紫、血丝和杂色等色,以白粒种最多,品质也最好,但要求较好的水肥条件。糯玉米品种有云南的腾冲糯包谷、巧家岳麓糯包谷,广西的宜山糯、花丝糯,贵州的岭巩白糯,陕西的平利糯,吉林的白城黄粘等。糯玉米在中国常作为嫩玉米鲜食,或作为糯稻米的代用品,以制成各种糕点。

甜粉型

籽粒上部为富含糖分的皱缩状角质,下部为粉质。这种玉米可能是属于甜粉型的一种变异。它比较罕见,据知只有南美洲的秘鲁和波利维亚能够采集到,在生产上不占地位。

有稃型

果穗上每个籽粒都分别包在几片长稃壳中,它的整个果穗仍像其他玉米一样包在大苞叶之中。包围着籽粒的稃壳是由雌小穗外面的护颖和小花的内外颖组成的延长变态器官。从遗传进化角度来说是一种退化现象,它似乎恢复到祖先的原始状态。因此有人曾把有稃玉米看作是接近于野生祖先的古老种。遗传学研究表明,长稃壳性状是受第4染色体上一个显性基因Tu控制的,只有在杂合时才能表达,纯合时就会致死,故无法获得纯显性的有稃个体,其后代必然会分离出一部分正常的无稃玉米。由于脱粒不便,有稃玉米除用作研究玉米起源和进化外,在生产中没有利用价值。