Crop Yield, Kernel Sugar, and Three Ear-leaves of Waxy Maize
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摘要:目的 研究糯玉米棒三叶产量和糖度的遗传规律，分析棒三叶性状与产量、糖度的相关性，评价棒三叶性状对鲜籽粒糖度的贡献，为探究棒三叶性状对品质性状的影响机制和高糖度鲜食玉米选育与提供参考。方法 以6个自交系为测验种，以15份糯玉米骨干自交系为被测种进行不完全双列杂交（NCII设计），测定杂交组合在采收期（授粉后21 d）果穗产量、籽粒可溶性糖含量（糖度），棒三叶的叶长、叶宽、叶面积，以及其他10个穗部和植株相关性状。其中穗重和糖度是主要关注的产量和品质性状，用以评价棒三叶对产量和品质的贡献；其他性状作为参考性状，用以衡量棒三叶对产量和品质的重要性。分析果穗产量、糖度的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA），研究棒三叶性状与产量品质性状的关系。结果 棒三叶性状中叶片长度与果穗产量呈极显著正相关；而叶宽与糖度呈显著正相关；叶长和果穗产量狭义遗传力占比较低，以特殊配合力为主，其中穗下叶长与穗重SCA相关性强；叶宽和糖度性状狭义遗传力占比高，以一般配合力为主，而穗上叶宽的与糖度GCA相关性强。结论 棒三叶，尤其穗上叶宽可以作为选择糯玉米自交系和组配优质杂交种的依据；而叶长性状不宜作为选择高产杂交种的依据。Abstract:Objective Genetic inheritance of crop yield and kernel sugar content relating to measurements of three leaves nearby an ear on a waxy maize plant was examined for correlation to facilitate breeding and quality prediction.Methods Six inbred waxy maize lines were cross-bred with 15 key inbred lines based on an incomplete diallel hybridization of NCII design. At harvest, yield of ears, soluble sugar content of kernels, dimensions of the three leaves closest to an ear, and 10 additional traits of the hybrids were measured 21 d after pollination. Ear yield by weight and kernel sweetness by Brix were obtained. Dimensions of the leaves located above, at, and below an ear on a plant were measured to correlate with the general combining ability (GCA) and special combining ability (SCA) on kernel yield and sweetness of the hybrids passed on from their parents.Results Correlations were found between the leaf length and the ear yield and between the leaf width and the kernel sugar content. However, the narrow heritability of leaf length and ear yield was relatively low, mostly shown by the SCA on length of lower ear-leaf and weight of corn-on-the-cob. On the other hand, that of leaf width and sugar content was significant and mainly the GCA on width of upper ear-leaf and kernel sugar.Conclusion The width of upper ear-leaf grown next to an ear significantly reflected the sweetness of the kernels born on a waxy maize plant. Thus, the measurement could potentially be used as a visual, easily assessable indicator for cultivars selection in breeding and/or quality estimation in forecasting a harvest.
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Keywords:
- waxy maize /
- yield /
- brix /
- combining ability /
- correlation analysis
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海带Laminaria japonica是一种多年生大型海生藻类植物[1]。根据联合国粮农组织(FAO)的数据统计[2]，我国海带产量居世界第一位，约占世界产量的50%。近年来，福建省通过项目扶持，新建了一大批海带养殖基地，产量逐年增加，2014年达263.82万t。海带中富含营养成分，其脂肪含量和热量低，纤维素含量高，具有减肥功效；此外，海带还具有抗癌、降三高、提高免疫力、预防便秘、延缓衰老等功效[3]，符合现代人的饮食结构，成为当代食疗的最佳选择之一。海带成本比较低，加工品大都以传统的盐渍海带[4]、海带卷[5]、海带粉[6]、海带结[7]和海带丝[8]等一些初级产品形式为主，缺乏高附加值产品的开发，限制了海带市场前景。近几年也有学者对海带深加工技术进行研究，在加热、发酵等加工过程中，存在因藻体易软化而致品质劣变的问题，制约了其产业的发展[9]。
Ca2+因能与食品原料中的果胶、海藻胶等发生化学作用形成不溶性的钙盐，常用于食品的稳定和保脆处理[10]。海带中含有丰富的褐藻糖胶，与Ca2+等二价阳离子发生化学作用，可形成具有三维网络结构的水凝胶，使组织结构变紧密[11, 12]。因此，可通过Ca2+处理破解海带加工品质软化劣变问题，提高海带的质构品质。借助质构仪分析评价食品质构品质指标具有其客观性和可重复性的优点，但在运用质构指标评价食品质构品质的时候，单一的质构指标并不能全面有效地评价食品的品质，而使用多个指标评价又会出现信息的重叠，且各质构指标并不是越大越好，或者越小越好，评价起来存在一定的困难[13-15]。项目组前期研究结果表明[16]，根据海带的各质构指标与感官得分存在二次函数关系，将质构指标参数转化为与感观感官得分呈正相关的质构指标指数，通过主成分分析与归一化处理，提出了质构综合指数评价方法，此法可客观评价海带综合品质。本试验以盐滞海带为原料，以质构综合指数为指标，在单因素试验的基础上，通过响应面分析得到其优化组合，研发海带钙盐漂烫保质技术，可破解海带热处理易软化而致品质劣变的技术难题，为海带的深加工开发利用提供质构品质控制的技术支持。
1. 材料与方法
1.1 材料与试剂
盐渍海带：新鲜海带用35%的食盐盐渍24 h后，于-20℃速冻保藏。由福建省红太阳精品有限公司提供。
氯化钙、食盐均为食品级。
1.2 仪器与设备
TA-XT Plus型质构仪，英国SMS公司；数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 单因素试验
盐渍海带脱盐后，按料液比1: 3，以不同质量浓度的CaCl2溶液、在一定温度下漂烫一定时间，冷却、沥干之后切条，取海带中部[宽度(1±0.15)cm、厚度(1.90±0.10)mm]进行质构测定。设置不同的参数：温度参数为60、70、80、90、100℃，漂烫时间参数为0、2、4、6、8、10、12 min，CaCl2溶液的质量浓度参数为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g·L-1；固定参数为漂烫时间4 min，CaCl2溶液的质量浓度1.5 g·L-1，漂烫温度70℃，以质构综合指数为指标进行单因素试验。
1.3.2 Box-Behnken响应面试验设计试验
在单因素试验的基础上，选择漂烫温度、CaCl2质量浓度、漂烫时间3个因素，以海带质构综合指数为指标进行响应面设计。试验因素及水平见表 1。
表 1 响应面试验设计因素与水平Table 1. Factors and levels of response surface experimental design因素 编码 水平 -1 0 1 漂烫温度/℃ X1 85 90 95 CaCl2质量浓度/(g·L-1) X2 1.0 1.5 2.0 漂烫时间/min X3 3 4 5 1.4 检测方法
1.4.1 质构特性测定
TPA测试参数：选用P/5R探头进行TPA模式的质构测定，测前速度=1.00 mm·s-1，测后速度=1.00 mm·s-1，测试速度=1.00 mm·s-1，触发力=5 g，下压距离为3 mm，两次压缩停留间隔时间=5 s，数据采集速率为400 p·s-1，每份样品平行测定9次，取平均值。
1.4.2 海带感官评价
采用层次分析法建立海带的评价域U={质地，色泽，气味，口味}，设定各评价指标的模糊权向量A={0.50，0.10，0.10，0.30}，设定评价等级V={很好，较好，一般，差}，品评标准见表 2。选用M(-，+)算子建立模糊综合评价模型，各等级的轶标准见表 3，每个样品构成一个普通集合(论域)：F={F1，F2，…，F19}，Fi{i=1，2，…，19}。Fi表示i种海带样品，根据隶属度采用秩加权平均原则进行感官模糊综合评价。
表 2 感官评分标准Table 2. Criteria for sensory evaluation项目 很好 较好 一般 差 质地 藻体均匀，组织紧密，质地脆嫩 藻体均匀，组织紧密，质地较脆嫩 藻体不均匀，组织过紧密或松弛，质地略硬或略软 藻体不均匀，组织过紧密或松弛，质地过硬 色泽 均匀，表面有光泽，不暗淡 均匀，表面有光泽，光泽度略差 不均匀，色泽暗淡，光泽度略差 不均匀，色泽很暗淡，光泽度很差 气味 藻香味浓郁，无异味 藻香味明显，无异味 有轻微藻香味，有异味 藻香味不浓，异味严重 口味 无苦涩味，海带味正常 无苦涩味，海带味道略不正常 略有苦涩味，海带味道不正常 苦涩味明显，有异味 表 3 各等级的轶值Table 3. Proliferation valuesforproduct grading很好 较好 一般 差 分值 7~10 5~7 3~5 1~3 轶 8.5 6 4 2 1.4.3 质构综合指数
按王红丽建立的质构综合评价方法进行[16]。
(1) 指标转化：建立感观得分与某质构指标的函数关系，分析感观得分最高时的质构指标值Xmax，再将各品质特性的质构参数根据公式(1)转换为质构指标指数，用于主成分分析。
质构指标指数/%=[1−|Xi−Xmax (1) 式中，Xmax为感官得分最高时对应的理论质构指标参数；Xi为实际测量指标参数。
(2) 数据的综合评价:按照主成分累计方差贡献率大于85%的原则，选择主成分个数，以各主成分的方差贡献率与总方差贡献率的比值作为主成分权重系数，按(2)分析得到综合得分，按(3)规一化处理获质构综合指数。
综合得分 = \frac{{\sum\nolimits_{i = 1}^0 {\left( {{F_i} \cdot {W_i}} \right)} }}{{{W_{总}}}} (2) 式中，Fi表示各主成分的得分，Wi表示主成分相应的方差贡献率，W总表示主成分总的方差贡献率。
质构综合指数/\% = \frac{{F - {F_{\min }}}}{{{F_{\max }} - {F_{\min }}}} \times 100\% (3) 式中，F表示样品的综合得分，Fmin表示质构指标均为0时的理论综合得分，Fmax表示质构指标均为Xmax时的理论综合得分。
1.5 数据分析
采用SPSS19.0软件对试验数据进行单因素方差分析，Design-Expert 8.0.6软件进行响应面设计及分析。
2. 结果与分析
2.1 CaCl2质量浓度对海带质构品质的影响
由表 4可知，随着CaCl2质量浓度的增加，漂烫处理的海带硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、胶着性、恢复性、胶着性及质构综合指数均呈先增加后趋于稳定的趋势，弹性呈一直增大的趋势，差异均达显著水平(P＜0.05)。从经济成本考虑，适宜的CaCl2质量浓度应为1.5 g·L-1，可使不添加CaCl2的样品硬度、内聚性、咀嚼性、恢复性、胶着性及质构综合指数比照分别提高158.68%、18.75%、219.45%、42.10%、210.93%和245.59%。
表 4 CaCl2质量浓度对海带质构品质的影响Table 4. Effect of Ca2+ concentration on texture of kelp productCaCl2质量浓度/(g·L-1) 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数 0 396.56±8.51c 0.82±0.01c 0.48±0.03b 154.08±8.69d 0.19±0.01c 188.46±9.92d 3.53 22.46±2.25d 0.5 852.13±50.97b 0.84±0.01b 0.58±0.02a 414.34±6.19c 0.27±0.00a 493.39±15.68c 6.75 67.25±0.59c 1.0 959.69±90.84ab 0.87±0.02a 0.57±0.02a 478.48±35.94b 0.28±0.01a 548.67±42.80ab 7.29 74.41±1.21b 1.5 1025.81±15.68a 0.84±0.01b 0.57±0.01a 492.21±5.40b 0.27±0.01a 585.98±3.26a 7.80 77.62±1.37a 2.0 1013.68±48.02a 0.87±0.01a 0.58±0.03a 513.34±4.09a 0.25±0.02b 592.29±1.04a 7.04 78.01±0.31a 2.5 1017.44±21.11a 0.87±0.00a 0.58±0.00a 514.58±15.67a 0.24±0.00b 590.11±23.51a 6.75 77.22±0.47a 注：同列数据后不同小写字母表示显著差异(P＜0.05)。表 5、6同。 2.2 漂烫温度对海带质构品质的影响
由表 5可知，随着漂烫温度的增加，处理的海带硬度、咀嚼性、胶着性、感官评分及质构综合指数均呈先增加后减少的趋势，弹性、内聚性和恢复性呈始终下降的趋势，差异均达显著水平(P＜0.05)。结果表明，适宜的漂烫温度为90℃，与未加热对照的海带产品相比，其硬度、咀嚼性、胶着性及质构综合指数可分别提高217.09%、244.91%、250.29%和272.26%。
表 5 漂烫温度对海带质构品质的影响Table 5. Effect of blanching temperature on texture of kelp product漂烫温度/℃ 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数 60 723.01±37.10e 0.90±0.04a 0.65±0.01a 427.74± 33.70b 0.28±0.01a 473.46±28.13c 6.39 62.32±0.67c 70 1049.24± 57.79c 0.85±0.01ab 0.56±0.00b 498.08± 22.51a 0.28±0.01a 586.64± 36.76b 6.83 77.58±2.47b 80 1147.06± 15.61b 0.83±0.03b 0.54±0.01b 510.04± 13.38a 0.27±0.00a 613.06± 2.67b 7.31 79.01±1.76b 90 1257.44± 16.69a 0.81±0.01b 0.53±0.01b 531.43± 9.06a 0.27±0.00a 660.16± 15.63a 7.60 83.61±1.18a 100 871.37± 4.52d 0.76±0.01c 0.49±0.01c 322.99± 2.98c 0.21±0.01b 423.94± 10.21c 5.31 50.75±0.23d 2.3 漂烫时间对海带质构品质的影响
由表 6可见，随着漂烫时间的延长，处理的海带硬度、内聚性、咀嚼性、胶着性、感官评分及质构综合指数均呈先增加后减少的趋势，弹性和恢复性始终呈下降趋势，差异均达显著水平(P＜0.05)。结果表明，漂烫时间为4 min时，样品硬度、内聚性、咀嚼性、胶着性及质构综合指数比对照分别提高86.28%、22.45%、123.29%、126.89%和107.44%。质构综合指数显著高于其他组(P＜0.05)。
表 6 漂烫时间对海带质构品质的影响Table 6. Effect of blanching time on texture of kelp product漂烫时间/min 硬度/g 弹性 内聚性 咀嚼性/g 恢复性 胶着性/g 感官评分 质构综合指数 0 522.44± 50.91c 0.84±0.03a 0.49±0.04c 214.49± 5.93de 0.26±0.04a 255.97± 14.28d 5.01 36.01±2.34d 2 867.94± 50.35b 0.84±0.01a 0.56±0.01b 406.89± 17.21b 0.29±0.01a 483.00± 24.40b 6.44 66.45±1.02ab 4 973.19± 23.26ab 0.82±0.01ab 0.60±0.01a 478.94± 4.62a 0.23±0.01b 580.77± 0.46a 6.89 74.70±1.50a 6 1087.31± 105.38a 0.78±0.00bc 0.50±0.01c 419.52± 34.69b 0.19±0.01c 537.84± 44.48ab 7.95 62.95±4.67b 8 807.75± 135.53b 0.73±0.05cd 0.45±0.01d 265.79±57.87cd 0.16±0.01c 363.48± 55.45c 5.14 39.20±8.28cd 10 852.13± 191.53b 0.74±0.05cd 0.49±0.01c 300.59± 44.17c 0.19±0.01c 412.60± 86.87c 4.96 47.44±2.13c 2.4 响应面法试验设计结果及方差分析
通过Box-Behnken响应面优化漂烫工艺，采用Design-Expert 8.0.6软件对表 7试验数据进行多元回归拟合，获得质构综合指数(Y)与漂烫温度(X1)、CaCl2质量浓度(X2)、漂烫时间(X3)的回归模型方程为：Y=81.13-6.53X1-4.25X2+7.87X3+4.69X1X2-7.68X1X3+4.98X2X3-16.86X12-30.43X22-4.56X32。
表 7 响应面试验设计与结果Table 7. Design and results of response surface experiment序号 X1 X2 X3 质构综合指数 1 -1 -1 0 50.04 2 1 -1 0 26.30 3 -1 1 0 32.00 4 1 1 0 27.01 5 -1 0 -1 53.98 6 1 0 -1 57.58 7 -1 0 1 77.20 8 1 0 1 50.07 9 0 -1 -1 43.48 10 0 1 -1 25.17 11 0 -1 1 57.13 12 0 1 1 58.74 13 0 0 0 82.27 14 0 0 0 78.05 15 0 0 0 78.80 16 0 0 0 84.55 17 0 0 0 81.97 方差分析及显著性分析结果见表 8，一次项X1、X3，二次项X12、X22，交互项X1X3均达到极显著水平(P＜0.01)，X2达显著水平(P＜0.05)。模型P＜0.01，失拟项P＞0.05，说明该模型可以准确反映实际生产中质构综合指数与工艺条件之间的影响关系。本试验范围内影响大小顺序依次为：漂烫时间(X3)＞漂烫温度(X1)＞CaCl2质量浓度(X2)。
表 8 响应面回归模型的方差分析Table 8. Analysis of variance on estimated regression model for correlations between independent variables andresponses方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 5263.71 9 584.86 34.68 ＜0.0001 ** X1 258.16 1 258.16 15.31 0.0058 ** X2 109.42 1 109.42 6.49 0.0383 * X3 374.18 1 374.18 22.19 0.0022 ** X1X2 66.40 1 66.40 3.94 0.0876 X1X3 178.48 1 178.48 10.58 0.0140 ** X2X3 74.98 1 74.98 4.45 0.0729 X12 904.71 1 904.71 53.65 0.0002 ** X22 2948.67 1 2948.67 174.86 ＜0.0001 ** X32 66.31 1 66.31 3.93 0.0878 残差 118.04 7 16.86 失拟项 96.38 3 32.13 5.93 0.0591 纯误差 21.66 4 5.42 综合 5381.76 16 注：*表示差异显著(P＜0.05)；**表示差异极显著(P＜0.01)。 2.5 响应面交互作用分析
响应面是响应值对各因素所构成的三维空间曲面图，因素对响应值影响越大，曲面越陡峭[17]。而等高线的形状则可以反映两两因素之间交互作用的显著程度，椭圆形表示两因素交互作用显著，而圆形则表示两因素交互作用不显著[18-19]。固定CaCl2质量浓度为0水平值，得到漂烫温度与漂烫时间的交互作用对质构综合指数Y的影响的三维响应面图(图 1)。可以看出，漂烫温度与漂烫时间的交互作用对质构综合指数Y的影响显著。随着各因素值的增加，质构综合指数呈先增加后减小趋势。当漂烫温度X1在-1.00到-0.19水平、漂烫时间X3在-1.00到0.86水平时，海带质构综合指数Y与两因素的交互作用呈正相关关系；当X1在-0.19到1.00水平、X3在0.86到1.00水平时，海带质构综合指数Y与两因素的交互作用呈负相关关系。在达到中心点附近时响应值最大，此时海带的品质最好。后随着两者的增加质构综合指数呈现降低的趋势，海带的品质开始下降。
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图 1 漂烫温度与漂烫时间交互作用对海带质构综合指数影响的响应面及等高线Figure 1. Response surface and contour plots showing interactions among blanching temperature and timeon composite texture index of kelp product2.6 最优工艺的确定和验证
Design-Expert软件优化试验结果，得到海带钙盐漂烫处理的最佳条件：漂烫温度87.8℃，CaCl2质量浓度1.54 g·L-1，漂烫时间4.77 min。考虑生产可操作性，将优化条件校正为：漂烫温度88℃，CaCl2质量浓度1.54 g·L-1，漂烫时间4 min 40s。在此条件下进行验证试验，得到海带的质构综合指数为86.11±0.02，与理论预测值86.302 5的相对误差ξ为0.22%，差异不显著(P＞0.05)。处理的海带产品组织紧密，质地脆嫩。
3. 讨论
褐藻胶是海带特有的酸性多糖，是由α-L-古罗糖醛酸(Guluronate，G)和β-D-甘露糖醛酸(Mannuronate，M)两种糖单元通过1, 4-糖苷键连续连接或交替连接聚合而形成的线性多糖分子[20]，其钠盐形式为褐藻酸钠(Alginate)。褐藻胶及其钠盐是海带细胞壁之间最主要的填充物质，其生物功能主要是起到胞外的保护和支撑作用，填充细胞壁间的主要成分为甘露糖醛酸，而填充细胞壁的主要成分则是甘露糖醛酸和古罗糖醛酸混合组成或者单一古罗糖醛酸组成[21]。在热处理过程中海带易出现脱水现象，褐藻胶及其钠盐析出或被破坏，导致海带出现软化现象。已有研究表明海藻胶及其钠盐可与Ca2+等二价阳离子发生金属离子络合反应，使分子链交联缠绕形成具有三维网络结构，生成“锯齿型结构”、又称“蛋壳结构”的不溶性凝胶[22-23]，使组织结构变紧密。因此，可对海带进行钙盐硬化处理，以使其在加热后肉质口感仍带有一定的硬度和脆性[24]。CaCl2质量浓度、反应温度和时间是钙盐处理的主要影响因素。适宜的CaCl2质量浓度、漂烫温度和时间均可促进溶液中的Ca2+与细胞壁和细胞膜中的海藻胶分子反应，形成具有三维网络结构的凝胶，结构紧密，硬度、脆度等质构指标增加。但当Ca2+浓度过量时，多余的钙盐会堵塞细胞间隙，在一定程度上阻碍了Ca2+继续与海藻酸钠古罗糖醛酸上的羧基结合[25-26]，因此当CaCl2质量浓度超过1.5 g·L-1后海带漂烫后的质构品质不再发生显著改变。反应温度过高、时间过长时，过度的加热会使海藻酸钙凝胶体系的结构被破坏，使海带开始出现质构松弛、咀嚼感下降等现象。漂烫温度和时间的交互作用影响达极显著，说明漂烫温度和时间对海带产品硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、恢复性、胶着性等产生互作效应。因此，在海带发酵饮料、海带泡菜等新产品的实际生产过程中，须对产品的适宜杀菌工艺进行进一步研究[27]，使杀菌后海带的质构综合指数控制在适宜的水平。
4. 结论
本研究证明了钙盐漂烫处理可提高海带热处理的质构品质，以质构综合指数为考察指标，通过单因素及响应面优化试验，得出漂烫温度(X1)、CaCl2质量浓度(X2)、漂烫时间(X3)对质构综合指数(Y)的影响符合数学模型：Y=81.13-6.53X1-4.25X2+7.87X3+4.69X1X2-7.68X1X3+4.98X2X3-16.86X12-30.43X22-4.56X32。影响质构品质的因素顺序依次为：漂烫时间＞漂烫温度＞CaCl2质量浓度。漂烫温度与漂烫时间对质构综合指数影响的交互作用达显著水平。参数寻优为：漂烫时间4 min 40 s，CaCl2质量浓度1.54 g·L-1，漂烫温度87.9℃。在此条件下，海带质构综合指数为86.11±0.02，与预测值相比，差异不显著(P＞0.05)。通过对海带进行Ca2+处理，不仅可解决海带加工过程中易软化的技术瓶颈，还可进一步开发海带发酵饮料、海带泡菜等新产品，具有广阔的应用前景。
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表 1 双列杂交的自交系
Table 1 Inbred lines for diallel crossing
株系类型
Type of lines株系编号
ID of lines测验种 Test lines TL1，TL2，TL3，TL4，TL5，TL6 被测种 Lines tested BF2003，BF2010，BF2001，BF2002，BF2006，BF2008，BF2009，BF2012，BF2017，BF2020，BF2022，BF2029，BF2032，BF2041，BF2042 
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表 2 调查的性状
Table 2 Properties for research
性状类型
Type of traits性状
Traits产量性状
Yield trait穗重 Ear weight 品质性状
Quality trait糖度 Brix 穗部性状
Ear traits穗长 Ear length，穗粗 Ear diameter，穗行数 Rows per ear，行粒数 Kernel numbers per row，秃尖长 Barren tip length 农艺性状
Agronomic trait株高 Plant height， 穗位高 Ear height， 穗位系数 Ear height coefficient， 生育期 Growth period， 穗下叶宽 Lower ear leaf width， 穗下叶长 Lower ear leaf length，穗位叶宽 Ear leaf width， 穗位叶长 Ear leaf length， 穗上叶宽 Upper ear leaf width， 穗上叶长 Upper ear leaf length， 棒三叶宽 Ears three leaf width， 棒三叶长 Ears three leaf length， 穗下叶面积 Lower ear leaf area， 穗位叶面积 Ear leaf area， 穗上叶面积 Upper ear leaf area，棒三叶面积 Ear three leaf area， 穗上叶夹角 Upper ear angle
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表 3 穗重和糖度与其他性状的相关系数
Table 3 Correlation coefficients between yield, quality characters and other characters
性状
Properties穗重
Ear weight性状
Properties糖度
Brix穗长
Ear length0.478** 生育期
Growth period0.349** 行粒数
Kernel numbers per row0.451** 穗下叶宽
Lower ear leaf width0.314** 穗粗
Ear diameter0.410** 棒三叶宽
Ears three leaf width0.288** 穗下叶长
Lower ear leaf length0.271** 穗位叶宽
Ear leaf width0.283** 棒三叶长
Ears three leaf length0.223** 穗位
Ear height0.271** 株高
Plant height0.219* 穗位系数
Ear height coefficient0.260** 穗位叶长
Ear leaf length0.212* 株高
plant height0.217* 穗上叶长
Upper ear leaf length0.181* 穗上叶宽
Upper ear leaf width0.213* 穗位叶面积
Ear leaf area0.180* 穗下叶面积
Lower ear leaf area0.180 棒三叶面积
Ear three leaf area0.180* 穗行数
Rows per ear0.156 穗下叶面积
Lower ear leaf area0.176* 棒三叶面积
Ear three leaf area0.140 穗位
Ear height0.121 穗位叶面积
Ear leaf area0.135 穗位叶宽
Ear Leaf width0.120 穗上叶面积
Upper ear leaf area0.079 穗上叶面积
Upper ear leaf area0.159 秃尖长
Barren tip length0.072 棒三叶宽
Ears three leaf width0.116 穗下叶长
Lower ear leaf length0.048 穗上叶宽
Upper ear leaf width0.113 穗位叶长
Ear leaf length0.041 穗下叶宽
Lower ear leaf width0.097 棒三叶长
Ears three leaf length0.041 穗位系数
Ear height coefficient0.075 穗上叶夹角
Upper ear angle0.041 秃尖长
Barren tip length0.062 穗上叶长
Upper ear leaf length0.033 穗上叶夹角
Upper ear angle0.042 穗粗
Ear diameter−0.025 生育期
Growth period0.021 穗长
Ear length−0.187* 穗行数
Rows per ear−0.089 行粒数
Kernel numbers per row−0.229* 糖度
Brix−0.394** 穗重
Ear weight−0.394** *表示显著相关（P＜0.05）, **表示极显著相关（P＜0.01）。表4～6同。
* means significant difference at 0.05 level, ** means very significant difference at 0.01 level. Same for Table 4–6．
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表 4 方差分析表
Table 4 Analysis of variance
变异来源
Source of
variation穗重
Ear
weight糖度
Brix生育期
Growth
period株高
Plant
height穗位
Ear
height穗位系数
Ear height
coefficient穗下叶长
Lower ear
leaf length穗下叶宽
Lower ear
Leaf width穗位叶长
Ear leaf
length穗位叶宽
Ear leaf
width穗上叶长
Upper ear
leaf length穗上叶宽
Upper ear
leaf width组合
Combination2.64** 5.86** 10.16** 4.06** 12.34** 7.90** 6.45** 6.03** 8.56** 3.94** 9.41** 5.05** P1 1.19 4.84** 1.52 2.92** 2.68** 2.08* 1.60 3.23** 2.18* 2.77** 2.87** 1.99* P2 3.80** 8.68** 2.34 5.53** 7.84** 10.63** 1.51 10.47** 2.87* 6.16** 4.28** 8.28** P1×P2 2.23** 2.88** 8.78** 2.61** 7.49** 4.62** 5.74** 3.20** 6.63** 2.51** 6.36** 3.23** 变异来源
Source of
variation棒三叶长
Ears three
leaf length棒三叶宽
Ears three
leaf width穗下叶面积
Lower ear
leaf area穗位叶面积
Ear
leaf area穗上叶面积
Upper ear
leaf area棒三叶面积
Ear three
leaf area穗上叶夹角
Upper ear
angle穗长
Ear
length穗粗
Ear
diameter穗行数
Rows
per ear行粒数
Kernel numbers
per row秃尖长
Barren tip
length组合
Combination8.78** 5.50** 3.50** 2.81** 2.89** 2.99** 14.78** 26.99** 7.16** 10.47** 4.58** 3.27** P1 2.21* 2.82** 1.99* 2.08* 2.05* 2.00* 1.67 1.08 1.76 3.63** 1.19 1.63 P2 2.80* 8.31** 2.20 1.56 3.91* 1.91 10.85** 20.36** 8.27** 29.92 ** 7.63** 9.63** P1×P2 6.79** 3.24** 2.85** 2.34** 2.17** 2.47* 8.91** 12.85** 4.69** 3.44** 3.27** 2.07** P1：测验种；P2：被测种。
P1: test lines; P2: lines tested.
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表 5 穗重和糖度一般配合力与其他性状的相关系数
Table 5 Correlation coefficients between GCAs of yield，quality characters and other
性状
Properties穗重
Ear weight性状
Properties糖度
Brix行粒数
Kernel numbers per row0.5299 *株高
Plant height0.3825 穗长
Ear length0.4893 *生育期
Growth period0.3774 穗粗
Ear diameter0.3384 穗上叶宽
Upper ear leaf width0.3573 穗上叶夹角
Upper ear angle0.0578 穗位叶宽
Ear leaf width0.3562 穗位系数
Ear height coefficient0.0416 穗位
Ear height0.3531 穗位
Ear height0.0266 棒三叶宽
Ears three leaf width0.3471 株高
Plant height− 0.0072 棒三叶面积
Ear three leaf area0.3290 秃尖长
Barren tip length− 0.0133 穗位叶面积
Ear leaf area0.3289 穗下叶宽
Lower ear leaf width− 0.0304 穗上叶面积
Upper ear leaf area0.3160 生育期
Growth period− 0.0313 穗位系数
Ear height coefficient0.3115 棒三叶宽
Ears three leaf width− 0.0549 穗下叶宽
Lower ear leaf width0.2959 穗位叶宽
Ear leaf width− 0.0623 穗下叶面积
Lower ear
leaf area0.2919 穗上叶宽
Upper ear leaf width− 0.0712 穗下叶长
Lower ear leaf length0.2202 穗下叶长
Lower ear leaf length− 0.1616 棒三叶长
Ears three leaf length0.2158 棒三叶长
Ears three leaf length− 0.1734 穗位叶长
Ear leaf length0.2130 穗位叶长
Ear leaf length− 0.1736 穗上叶长
Upper ear leaf length0.2081 穗上叶长
Upper ear leaf length− 0.1764 穗行数
Rows per ear0.1957 穗下叶面积
Lower ear leaf area− 0.1986 秃尖长
Barren tip length0.1593 棒三叶面积
Ear three leaf area− 0.2629 穗上叶夹角
Upper ear angle0.0831 穗位叶面积
Ear leaf area− 0.2671 穗粗
Ear diameter− 0.1397 穗行数
Rows per ear− 0.2818 穗长
Ear length− 0.2144 穗上叶面积
Upper ear leaf area− 0.2879 行粒数
Kernel numbers per row− 0.4604 *糖度
Brix− 0.6080 **穗重
Ear weight− 0.6080 **
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表 6 穗重和糖度特殊配合力与其他性状的相关系数
Table 6 Correlation coefficients between SCAs of yield，quality characters and other characters
性状
Properties穗重
Ear weight性状
Properties糖度
Brix穗粗
Ear diameter0.6156 **生育期
Growth period0.4913 **穗下叶长
Lower ear leaf
length0.4994 **秃尖长
Barren tip length0.1690 棒三叶长
Ears three leaf length0.4612 **穗下叶宽
Lower ear leaf
width0.1551 穗位叶长
Ear leaf length0.4443 **棒三叶宽
Ears three leaf width0.1437 行粒数
Kernel numbers
per row0.4339 **穗位叶宽
Ear leaf width0.1405 穗上叶长
Upper ear leaf
length0.4145 **株高
Plant height0.1125 穗长
Ear length0.4035 **穗上叶宽
Upper ear leaf
width0.1085 穗位叶面积
Ear leaf area0.3990 **穗上叶长
Upper ear leaf
length0.0751 棒三叶面积
Ear three leaf area0.3946 **穗位叶长
Ear leaf length0.0579 穗下叶面积
Lower ear leaf area0.3849 **穗长
Ear length0.0548 穗上叶面积
Upper ear leaf area0.3644 **棒三叶长
Ears three leaf
length0.0531 株高
Plant height0.2940 **穗上叶夹角
Upper ear angle0.0319 穗行数
Rows per ear0.2560 *穗位
Ear height0.0277 穗位
Ear height0.2484 *穗下叶长
Lower ear leaf
length0.0235 穗位系数
Ear height coefficient0.2167 *穗位叶面积
Ear leaf area0.0209 穗位叶宽
Ear leaf width0.1896 棒三叶面积
Ear three leaf area0.0156 穗下叶宽
Lower ear leaf
width0.1876 穗下叶面积
Lower ear leaf area0.0130 棒三叶宽
Ears three leaf
width0.1824 穗上叶面积
Upper ear leaf area0.0114 穗上叶宽
Upper ear leaf
width0.1365 穗粗
Ear diameter0.0038 秃尖长
Barren tip length0.0861 穗行数
Rows per ear− 0.0148 生育期
Growth period0.0002 穗位系数
Ear height coefficient− 0.0400 穗上叶夹角
Upper ear angle− 0.0478 行粒数
Kernel numbers
per row− 0.0573 糖度
Brix− 0.2503 *穗重
Ear weight− 0.2503 *
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表 7 部分自交系一般配合力
Table 7 GCAs of selected lines
序号
No.穗重
Ear weight序号
No.糖度
Brix序号
No.穗下叶长
Lower ear leaf length序号
No.穗下叶宽
Lower ear leaf width序号
No.穗上叶宽
Upper ear leafwidth自交系
Inbred lineGCA 自交系
Inbred lineGCA 自交系
Inbred lineGCA 自交系
Inbred lineGCA 自交系
Inbred lineGCA 1 BF2002 8.5578 1 BF2022 19.8197 1 BF2029 4.3609 1 BF2017 8.5541 1 BF2017 5.7608 2 TL4 6.7162 2 TL5 13.5624 2 BF2003 4.2357 2 BF2003 6.5657 2 TL4 4.5754 3 TL6 3.9301 3 BF2008 13.2500 3 BF2022 3.3910 3 TL5 5.9072 3 BF2003 3.2518 4 BF2006 3.0874 4 BF2020 9.6581 4 BF2032 2.2961 4 TL3 2.3816 4 BF2020 3.1181 5 BF2012 2.8835 5 TL3 8.6495 5 TL2 2.0835 5 BF2012 2.0052 5 TL3 2.1195 6 BF2041 2.2720 6 BF2032 7.0346 6 BF2017 1.6393 6 BF2042 1.7301 6 BF2012 1.4628 7 BF2003 1.6604 7 BF2029 6.3003 7 TL1 1.4453 7 BF2020 1.6190 7 BF2022 1.3019 8 BF2001 1.3206 8 BF2017 5.0624 8 TL3 0.8071 8 TL6 1.2984 8 TL5 0.9561 9 BF2022 0.2333 9 BF2009 3.3535 9 BF2042 0.6070 9 BF2009 0.4304 9 BF2009 0.7941 10 BF2017 − 0.1065 10 BF2012 2.7058 10 BF2008 0.6069 10 TL4 0.2703 10 BF2042 0.2344
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表 8 糖度排名前十位组合GCA和SCA排名
Table 8 Top ten combinations of GCA and SCA in sugar content ranking
亲本1
P1GCA排名
GCA ranking亲本2
P2GCA排名
GCA ranking糖度
BrixSCA SCA排名
SCA rankingTL5 2 BF2017 8 13.6665 26.2870 1 TL5 2 BF2008 3 12.45 5.2003 27 TL3 5 BF2017 8 12.417 17.9510 5 TL6 11 BF2022 1 12.35 11.9733 12 TL3 5 BF2022 1 12.25 1.4229 41 TL3 5 BF2020 4 12.0835 9.8190 16 TL3 5 BF2029 7 12.083 13.1715 11 TL5 2 BF2006 16 11.8165 19.4399 3 TL5 2 BF2022 1 11.7835 - 8.4366 74 TL5 2 BF2032 6 11.6165 2.5778 35
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表 9 穗重前十位组合GCA和SCA排名
Table 9 Top 10 combinations of GCA and SCA on ear weight
亲本1
P1GCA排名
GCA ranking亲本2
P2GCA排名
GCA ranking穗重
Ear weightSCA SCA排名
SCA rankingTL4 2 BF2009 14 0.311 21.1453 2 TL2 16 BF2017 10 0.295 22.0423 1 TL6 3 BF2001 8 0.295 15.0293 3 TL6 3 BF2002 1 0.2825 2.6955 33 TL4 2 BF2017 10 0.282 8.3698 14 TL6 3 BF2010 11 0.279 10.0010 10 TL6 3 BF2029 12 0.279 10.6802 6 TL4 2 BF2042 13 0.278 7.5543 15 TL2 16 BF2006 4 0.274 10.2861 8 TL6 3 BF2012 5 0.273 4.4963 26
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表 10 部分性状遗传力分析表
Table 10 Heritability analysis table of Part of traits
（单位：%） 配合力方差估计
Variance estimation of combining ability穗重
Ear weight穗下叶长
Lower ear leaf length糖度
Brix穗下叶宽
Lower ear leaf width穗上叶宽
Upper ear leaf width一般配合力方差 Variance of GCA 28.30 13.96 63.84 59.30 48.50 特殊配合力方差 Variance of SCA 71.70 86.04 36.16 40.70 51.50 广义遗传力 h2B 46.06 73.38 72.22 73.03 68.41 狭义遗传力 hN 13.04 10.25 46.10 43.31 33.18
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[1] 赵久然, 卢柏山, 史亚兴, 等. 我国糯玉米育种及产业发展动态 [J]. 玉米科学, 2016, 24(4):67−71. ZHAO J R, LU B S, SHI Y X, et al. Development trends of waxy corn breeding and industry in China [J]. Journal of Maize Sciences, 2016, 24(4): 67−71. (in Chinese)
[2] 史振声. 鲜食玉米品种品质评价及标准的探讨 [J]. 玉米科学, 2006, 14(6):69−70. DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2006.06.018 SHI Z S. Evaluation of fresh food corn varieties and quality standards [J]. Journal of Maize Sciences, 2006, 14(6): 69−70. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2006.06.018
[3] GONG K J, CHEN L R. Characterization of carbohydrates and their metabolizing enzymes related to the eating quality of postharvest fresh waxy corn [J]. Journal of Food Biochemistry, 2013, 37(5): 619−627. DOI: 10.1111/jfbc.12015
[4] 王綦. 鲜食糯玉米食用品质评价及影响机制研究[D]. 无锡: 江南大学, 2022 WANG Q. Study on the evaluation and influence mechanism of edible quality of fresh waxy corn[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2022. (in Chinese)
[5] 史振声, 李昆, 朱敏. 鲜食糯玉米的果皮性状研究 [J]. 玉米科学, 2014, 22(5):47−51. DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2014.05.009 SHI Z S, LI K, ZHU M. Pericarp characteristics of fresh waxy corn [J]. Journal of Maize Sciences, 2014, 22(5): 47−51. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2014.05.009
[6] 李昊, 刘景圣, 王浩, 等. 鲜食糯玉米贮藏过程中可溶性糖含量变化的研究[J]. 中国食物与营养, 2014, 20(3): 23-27. LI H, LIU J S, WANG H, et al. Changes of soluble sugar content in fresh corn in the process of storage[J]. Food and Nutrition in China, 2014, 20(3): 23-27. (in Chinese) 2014, 20(3): 23−27. (in Chinese)
[7] 许海涛, 许波, 王友华, 等. 棒三叶对夏玉米光合生理特性、 籽粒发育和产量性状的影响 [J]. 陕西农业科学, 2018, 64(7):6−10. DOI: 10.3969/j.issn.0488-5368.2018.07.002 XU H T, XU B, WANG Y H, et al. Effects of three ear-leaves on photosynthetic physiological characteristic, grain development and yield characters in summer maize [J]. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 2018, 64(7): 6−10. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.0488-5368.2018.07.002
[8] 陆卫平, 陈国平, 郭景伦, 等. 不同生态条件下玉米产量源库关系的研究[J]. 作物学报, 1997, 23(6): 727−733. LU W P, CHEN G P, GUO J L, et al. Study on the source and sink in relation to grain yield under different ecological areas in maize (Zea mays L. ) [J]. Acta Agronomica Sinica, 1997, 23(6): 727−733. (in Chinese)
[9] 任梦云, 杜龙岗, 王美兴, 等. 糯玉米可溶性糖组分特征与采后品质特性 [J]. 浙江农业学报, 2022, 34(6):1133−1140. DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.04 REN M Y, DU L G, WANG M X, et al. Characteristics of soluble sugar components in waxy corn and its postharvest quality [J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2022, 34(6): 1133−1140. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1004-1524.2022.06.04
[10] 于凤义, 张萍, 周洪杰, 等. 玉米功能叶片碳同化物在果穗不同部位籽粒中的分配 [J]. 核农学报, 1996, 10(1):35−38. YU F Y, ZHANG P, ZHOU H J, et al. Distribution of carbon assimilates in functional leaves of maize in different parts of ear [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 1996, 10(1): 35−38. (in Chinese)
[11] WANG B B, ZHU Y B, ZHU J J, et al. Identification and fine-mapping of a major maize leaf width QTL in a re-sequenced large recombinant inbred lines population [J]. Frontiers in Plant Science, 2018, 9: 101. DOI: 10.3389/fpls.2018.00101
[12] 徐伟, 季索菲. DPS数据处理系统在生物统计分析中的应用 [J]. 榆林学院学报, 2014, 24(4):24−27. DOI: 10.3969/j.issn.1008-3871.2014.04.006 XU W, JI S F. Applications of DPS (data processing system) in biostatistical analysis [J]. Journal of Yulin University, 2014, 24(4): 24−27. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1008-3871.2014.04.006
[13] 周驰燕, 李国辉, 许轲, 等. 不同类型水稻品种茎叶维管束与同化物运转特征 [J]. 作物学报, 2022, 48(8):2053−2065. ZHOU C Y, LI G H, XU K, et al. Characteristics of vascular bundle of peduncle and flag leaf and assimilates translocation in leaves and stems of different types of rice varieties [J]. Acta Agronomica Sinica, 2022, 48(8): 2053−2065. (in Chinese)
[14] KETTHAISONG D, SURIHARN B, TANGWONGCHAI R, et al. Changes in physicochemical properties of waxy corn starches at different stages of harvesting [J]. Carbohydrate Polymers, 2013, 98(1): 241−248. DOI: 10.1016/j.carbpol.2013.06.016
[15] HUANG H B, DANAO M G C, RAUSCH K D, et al. Diffusion and production of carbon dioxide in bulk corn at various temperatures and moisture contents [J]. Journal of Stored Products Research, 2013, 55: 21−26. DOI: 10.1016/j.jspr.2013.07.002
[16] CHO S H, YOO S C, ZHANG H T, et al. The rice narrow leaf2 and narrow leaf3 loci encode WUSCHEL-related homeobox 3A (OsWOX3A) and function in leaf, spikelet, tiller and lateral root development [J]. The New Phytologist, 2013, 198(4): 1071−1084. DOI: 10.1111/nph.12231
[17] 吕游, 农彩燕. 甜玉米自交系可溶性糖含量配合力及遗传参数分析[J]. 农业研究与应用, 2015(5): 8-12. LYU Y, NONG C Y. Study on combining ability and genetic parameters of soluble sugar concentration in sweet corn inbred lines[J]. Agricultural Research and Application, 2015(5): 8-12. (in Chinese)
[18] 姚文华, 张帮洪, 尹兴福, 等. 超甜玉米可溶性糖含量配合力分析 [J]. 西南农业学报, 2018, 31(6):1116−1121. YAO W H, ZHANG B H, YIN X F, et al. Genetic combining ability analysis of soluble sugar content in super-sweet corn [J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2018, 31(6): 1116−1121. (in Chinese)
[19] YOU J, XIAO W W, ZHOU Y, et al. The apc/ctad1-wide leaf 1-narrow leaf 1 pathway controls leaf width in rice [J]. The Plant Cell, 2022, 34(11): 4313−4328. DOI: 10.1093/plcell/koac232
[20] 王婷, 饶春富, 王友德, 等. 减源缩库与玉米产量关系的研究 [J]. 玉米科学, 2000, 8(2):67−69. DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2000.02.021 WANG T, RAO C F, WANG Y D, et al. Study on relationships between grain yield and reduced source and pool in maize [J]. Journal of Maize Sciences, 2000, 8(2): 67−69. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1005-0906.2000.02.021
[21] 白明兴, 陆晏天, 庄泽龙, 等. 玉米棒三叶叶型性状的全基因组关联分析 [J]. 分子植物育种, 2022, 20(8):2463−2477. BAI M X, LU Y T, ZHUANG Z L, et al. Genome-wide association analysis of three ear leaves leaf type traits in maize [J]. Molecular Plant Breeding, 2022, 20(8): 2463−2477. (in Chinese)
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期刊类型引用(1)
1. 陈秉彦，林晓姿，李维新，窦芳娇，何志刚. 海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制. 食品科学. 2023(23): 23187-23193 . 
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