玉米品质及检验

第四章玉米品质及检验玉米是中国主要粮食饲料兼用作物，常年播种面积在3.9亿亩左右，仅次于稻谷和小麦，总产量在1.2亿～L3亿吨，仅次于稻谷。中国种植的玉米绝大局部是一般玉米，专用玉米配套的栽培治理措施，专用玉米的品质潜力没有得到发挥。中国玉米的70%用于饲料，lO%左右用于口粮或食品工业，约15%用于工业，5%用于出口。玉米在工业上主要是用于淀粉业及深加工，主要玉米加工产品有淀粉、变性淀粉、淀粉糖〔葡萄糖、果葡糖浆、高纯果糖、山梨醇、酒精、淀粉塑料、高吸水性树脂、玉米胚油〔进一步生产人造奶油、食用蛋白粉、谷氨酸〔味精、醇溶蛋白、玉米黄色素及蛋白饲料等多种产品。70%以上，其次法国、阿根廷、泰国等国。中国自2090年月开头出口玉米，199616万吨，1997661万吨，2022469万吨，2022431万吨，20221047万吨，202250065%左右。中国玉米主要出口到韩国、马来西亚和日本。中国玉米出口量的不断增加与国家出口补贴政策和中国的地域优势有亲热关系，但出口玉米的等级低，质量差，价格相对偏高，在国际市场上的竞争力不强。中国参加WTO后，在取消玉米出口补贴政策的状况下，美国、法国、阿根廷、泰国玉米可能会抢夺中国玉米的国外市场，也可能冲击中国国内市场。提高国产玉米质量和安全水平和降低本钱是亟待解决的问题。第一节玉米品质及其评价一、玉米品质概念及其内涵玉米品质是一个综合性的概念，它有四个含义：养分品质、卫生品质、加工品质、商业品质。具体到某一种玉米，其品质主要侧重哪一方面主要与该产品的用途亲热联系，离开用途谈品质则没有意义。①养分品质。泛指玉米籽粒中所含的养分成分，主要包括蛋白质、淀粉、脂肪、膳食纤维等评价指标。要进一步衡量蛋白质的质量时，则需要测定氨基酸的成分和含量，尤其是赖氨高油玉米是从提高脂肪含量角度提高玉米的品质。黄曲霉素含量等。③加工品质。针对不同的加工目的，要求玉米具备不同的品质。如加工淀粉要求淀粉含量要高，易于提取；生产玉米粉和玉米淀粉糖要求籽粒硬度较大，角质率高，易脆皮；生产玉米油则需要含油率要高等。④商业品质。商业品质主要是感官评定的，包括外观、色泽、气味、包装、商标、标签指标。二、国外玉米品质的质量标准〔一〕玉米国际标准国际食品法典委员会(CAC)标准CAC6件，分别是CODEXSTAN153-1995CODEXSTAN154-1995CODEXSTAN155-1995CODEXSTAN18-1981CODEXSTAN132-1981CODEXSTAN133-1981CAC对玉米中25种农药残留、甜玉米籽粒中3种农药残13种农药残留制定了限量标准。CODEXSTAN153-1995≤玉米》标准了用于人类消费的玉米的根本质量要求、具体质量指标、污染物质限量、卫生指标、包装和标识，适用于马齿型和硬质型以及杂交玉米。根本质量要求是①安全和适合人类消费；②无异味和活的昆虫；③死亡昆虫及动物污秽物不得超过危害人类安康。具体质量指标有：①水分含量低于15.5%；②死亡昆虫及动物污秽物不得超过0.1%；③不得有猪屎豆、玉米莠草、蓖麻子、曼陀罗等可能危害人类安康的有毒有害植物种子；④其他外来有机物质如其他植物种子、秸秆等不得超过1.5%；⑤无机外来物0.5%。污染物质限量标准是：①不得含有金属物质；②农药残留CACCAC设定的标准；卫生要求是：①依据CAC/RCPl-1985标准对本标准中所定义玉米进展处理；②没有有害微生物、没有寄生虫、没有源于微生物的任何有害物质。规定包装、标识和分析取样方法必需符合CAC有关标准的规定。该标准附件中规定：①黄玉米中其他颜色的玉米不得超过5.0%；②白玉米中其他颜色的玉米不得超过2.0%5.0%；④在硬质玉米中马齿型玉米不得超过5.0%;⑤在马齿型玉米中硬质玉米不得超过5.0%;⑥硬质和马齿混合型玉5.0%-95%;7.0%0.5%；⑧裂开粒不得超过6.0%〔依据ISO标准，4.50mm金属筛子；⑨其他谷物的籽粒不得超过O%。CODEXSTAN154-1995CODEXSTAN155-1995《去胚玉米粉和玉米碴》两个标准中的根本质量要求、污染物质限量、卫生指标、包装和标识局部与CODEXSTAN153-1995《玉米》中的规定是一样的。CODEXSTAN154米，白玉米中混入的黄玉米不得超过2%10%。除一般玉米标准外，美国制定了很多无虫蚀、病害等缺陷，穗上布满籽粒，籽粒饱满鲜嫩，包叶紧且无损，色泽青绿，未萎蔫。米的限量等。②可量化的指标尽量量化，可操作性较强。如要求穗子整齐，除穗长要求6英寸外，穗柄不得超过1英寸。再如《罐装奶油状玉米等级标准》中对颜色、浓度、产品的完好程度、玉米粒的柔嫩度、成熟度及风味等质量指标均规定r分值，且为了记分的准确，每个分值又划分为假设干级别，而对于如何评定每个级别的分值，则又做了具体的描述。譬如20418～2016～17分，中14～150～13分，标准对每一级别都作了具体的特征描述，其中对2分钟时，枯燥平面上没员便于操作，检验结果也更加准确。③标准突出了商业品质。全部上述产品标准中均未强调养分品质，而特别留意外观、包装、食味等作为商品的质量。这一特点说明白美国产品标准也是市场价格的依据。因此标准在市场中占有重要的地位，受到生产者、经营者和消费者的普遍重视。食品和饲料中黄曲霉毒素含量标准、玉米、玉米食品和饲料中镰孢菌毒素(fumonisins)(FBl~-FB2~-FB3)含量标准、仓储玉米用的杀虫剂限量标准、玉米田用的除草剂和杀虫剂限量标准、玉米淀粉及其衍生产品中化学物质残留标准、玉米油〔非氢化〕中化学物质残留标准、玉米深加工产品中化学物质残留标准。三、中国玉米品质的质量标准2022GB1353-86GB/T6813---88《淀粉业用GBlT8614-88《发酵业用玉米》和GB/T10363-89GB/T10463-89GBlT8885-88GB/T12309-90《工业玉米ZBX77005-90ZBX14013--89国家质量技术监视局对国标清理整顿和复审后改为行业标准NY/T114-1989，专业标准ZBX77005-90ZBX14013-89被废除；玉米安全卫生标准有GB16329-1996《小麦、面粉、玉GB2715--81GB2761—81BlGB2762---81GB2763-81GB4809-81GB23884GB4788-94《食品中甲拌磷、杀螟硫磷、倍硫磷最大GB4790-84GB5217-85《食品中敌敌畏、乐果、马拉硫磷、对硫磷允许限量标准20223个国家《饲料用玉米，取代了原有的4个国标。2022年公布了NY/T418-2022《绿色食品玉米》行业标准，2022年公布了7个专用玉米行业标准，分别是：NY/T519-2022《食用玉米、NY/T520-2022《优质蛋白玉米、NY／T521-2022《高油玉米、NY／T5222022《爆裂玉米、NY/T523 2022《甜玉米、NY,/T524-2022《糯玉米、NY/T597《高淀粉玉米。从中国现有玉米标准来看，中国玉米标准逐步趋于完善，但缺乏系统性，对现有标准的修订工作格外滞后。20年的改革和进展，使中国农产品总量根本平衡，丰年有余，农业进展从资源约束型转向资源与市场双重约束型由解决温饱转向小康的需要市场要求农产品质量好、花色多。在这种形势下，原有的玉米国家标准使很不适应现实的需要。原标准的质量指标普遍较低，且不反映玉米内在品质；原标准在大局部生产、消费中形同虚设起不到应有的作用，农夫生产什么样的玉米，国家就收购什么样的玉米，消费者也就只好使用什么样的玉米；原标准的质量要求不能促进当前市场经济中玉米质量的提高。2022年国务院召开了粮食流通体制改革工作会议，并发[2022]1l号文，指出“进一步拉开粮食品质差价、季节差价和地区差价，切实做到按质论价。为推动“优质优价”和品种调整工作，国家质量技术监视局集中力气承受快速程序修订了原有主要粮食的质量标准经过半年多的努力，出台了的系列标准，其中包括GB1353-2022《玉米、GB/T8613 2022《淀粉发酵工业用玉米》和GBlT17890-2022制定了局部专用玉米标准。普遍玉米的质量指标包括容重、杂质、水分、不完善粒和色泽气味。大抵与美国玉米标准相仿。重要的修订局部是以容重代替了纯粮率。容重标志玉米籽粒的饱满和成熟程度，直重是个既科学又易操作的指标，优于纯粮率。以容重定等也是与国际接轨的规定，美国、加53等。其次，针对中国玉米水分含量高的问题，标准规定了14.0%的统一标准。这是粮食储运的安全含水量。玉米市场竞争力格外有利。好的根底。208090年月的标准，大局部指标已经不适用，同美国相比，中国玉米安全卫生标准要少的多。国家有关部门正着手对这些标准进展修订，以适应经济形势进展和中国参加WTO后的形势。随着玉米产业的进展，的玉米产品不断消灭，全部产品都还没有安全卫牛标准。其次节玉米品质的形成与调控件、土壤和施肥措施以及栽培因素等。一、玉米品质形成的遗传因素〔一〕籽粒淀粉的遗传改进玉米淀粉的生物合成及其关键酶一般玉米淀粉中，直链淀粉含量一般为15%～25%，支链淀粉含量为75%～85%。目前对玉米淀粉分子的生物合成及其分子在淀粉中累积的机制尚不完全清楚，对淀粉生物合成的4个关键酶的酶促反响争辩较清楚。ADPG焦磷酸化酶ADPGUDPG作为合成淀粉的底物，其中ADPG是淀粉合成的主要底物，所以胚乳细胞中的蔗糖代谢产物转化为ADPG后才能渗入到淀粉分子中去。ADPGADPG的合成。ADPG为5．O×107，大亚基的相对分子质量为5.1×l07—6．O×l07，其中小亚基的氨基酸挨次32BT2基因的转录产6×107和5.5×107ADPG焦磷酸化酶受变构调整，3磷酸甘油酸是该酶的激活子，而无机磷酸则是该酶的抑制子。ADPG焦磷酸化酶专一地存在于质体中。在玉米胚中ADPG是在淀粉体外合成的，BT1基因编码ADPG12ADPGBT1基因编码的蛋白载体转运进淀粉体。ADPG焦磷酸化酶的活性变化全都，AD-PG焦磷酸化酶的丧失与玉米籽粒灌浆的停顿有明确的关系。玉米籽粒的质量依靠于胚乳中ADPG焦磷酸化酶的活性水平，也有人认为ADPG焦磷酸化酶在光合器官中把握淀粉合成的作用比在贮藏器官中的作用要大。淀粉合成酶淀粉合成酶(starchsynthase)是一种葡萄糖基转移酶，它以寡聚糖作为前体引物，以ADPG14粉合成酶(GBSS)ADPGUDPGGBSSsss主要负责支链淀粉的合成。一般认为支链淀粉是由游离态淀粉合成酶在淀粉体外表和由分支酶在淀粉体的可溶性活性占淀粉合成酶总活性的60%，而块茎则是淀粉合成酶总活性的15%，块茎中80%的淀同。GBSSwx突变体不含直链淀粉，其缺少将葡萄UDPG转移至淀粉非复原性末端的酶-GBSS。GBSS打算着花粉及胚乳中的直链淀粉CJB-sswx突变体中淀GBSS而发生变化，只是淀粉的组成发生了变化。分支酶分支酶(branchingenzyme)在淀粉合成过程中的作用是通过形成1-6糖苷键从而形成淀粉粒上分支的糖链。该酶是一种葡萄糖基转移酶，它首先催化l，4糖苷键的水解，继而将断链〔含有原来的非复原性末端〕l，4C-6l，6401，4-葡聚糖作为反响的底物。在高等植物的各类组织中存在多种淀粉分支酶的同工酶，如在玉米胚乳中的SBEⅡ和SBESBEⅡASBEISBESBEI；土豆块茎中的SBEⅡSBE1，它们可以产生不同链长的分支。依据淀粉分支酶的构造和底物的专一性及免疫反响A和同形体SBE包括3SBESBEⅡASBEⅡB，它们共同参与支链淀粉的合成。在玉米胚乳中，各种形式的分支酶分别以不同的直链淀粉和支链淀粉作为反响底物时的酶活性不同，玉米胚乳的SBE在碘试验660nmSBEISBE2倍。SBEI对直链淀粉的5%;SBE6倍。脱分支酶1984PANNelson先后觉察了一个缺乏淀粉脱分支酶(starchdebranchingenzyrne)活性su-l的胚乳中淀的构造是由分支酶和脱分支酶之间的平衡关系打算的，或者由分支酶同工酶的特性打算的。玉米淀粉的遗传修饰r更好地适应各种用途，往往要对玉米淀粉进展适当的修饰，包括化学修饰、物理修饰、遗传修饰，其中化学修饰是最常用的方法。玉米淀粉85%以上存在籽粒胚乳中，因此胚乳突变体可以不同程度地转变籽粒糖类的数量和质6fj2、s^2、sujmr、su2、du、ae。前者通过削减底物的供给限制淀粉的合成，造成复原糖、蔗糖或水溶性多糖含量提高，被称为淀粉缺陷型胚乳突变基因，因此是甜玉米育种的重要资源。后者可以转变淀粉的化学或物理性质，影响籽粒发育、成熟籽粒表型、淀粉形态学和物理特性和酶类活性，被称为淀粉修饰型胚乳突变基因，因而是淀粉品质遗传改进的重要种质资源。淀粉修饰型突变基因是通过影响淀粉合成过程中的某些酶促反响来导致胚乳组织中淀粉数量和质量的变化。wx96．O×l04的蛋白质，能使尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)转移酶活性降低，不能直接合成直链淀粉，其淀粉几乎为100%的支链淀粉，该基因型含有很少量的束缚于淀粉粒的淀粉合成酶和另外两种ADPG淀粉合成酶，同时植物糖原分支酶的活性增加。ael基因位于第5染色体艮臂上，编码淀粉SBEBaeSBEB20%ae基因可能是与分支酶有关的构造基因，造成胚乳中直链淀粉含量高。du基因仅仅对淀粉合成酶和SBEA起阻碍作用，降低它们的活性，因而降低了支链淀粉所占的比例和胚乳中淀粉的总贮量，du基因可能是一种调整类型的基因。高淀粉玉米是指籽粒淀粉含量在75%以上的专用型玉米。高直链淀粉玉米指淀粉中直链淀粉含量在50%以上的专用型玉米。由于淀粉的生物合成过程相当简单，涉及的基因数目较多，其遗传规律也不格外清楚，因而进展淀粉遗传改进具有肯定难度，尤其是混合型高淀粉玉米育种。目前，糯质(wx)和高直链淀粉(ae)玉米育种是淀粉品质遗传改进的主体，其他淀粉修饰基因和其组合的用途还未形成开发市场。〔二〕蛋白质品质的遗传改进2030年月，美国学者觉察了把握软质和粉质不透亮胚乳的opaque-2(02)基因。后来的生化争辩和生物效应测定说明，02突变体转变了玉米胚乳蛋白合成方向，主要是醇溶的2倍，而亮氨酸和异亮氨酸的比值下降。用这种玉米进展饲喂断奶柏树的试验结果说明，其日增重增长量相当于一般玉米的3.50202基因的作用。有学者对02基因的作用方式602基因型，其胚乳蛋白质含量随胚乳正常化程度提高尔增加，而胚乳中的赖氨酸、色氨酸含量随着胚乳正常化程度的提高而降低。②经修饰而正常02基因型，其胚乳的角质局部与具有较多蛋白质和较低色氨酸、赖氨酸、核酸酶活性0202削减，好似是由于玉米醇溶蛋白组分的增加引起的。修饰基因的作用方式和02基因相反。④被0250%的增长无相关关系，但胚乳的大小受修饰基因的影响。⑥由于胚乳的正常化，籽粒外观发生了很大变化。023n023个主要胚乳性状〔胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量和胚乳蛋白质含量〕做过一些试验，初步证明以上3个胚乳性状的遗传属于核遗传。其中胚乳硬质度的遗传相当简单，包括加性、显性、多位点上位性互作，而胚乳赖氨酸含量的遗传相比照较简洁，以加性效应为主。由于02〔温带地区0210%～20%，而且易感穗腐病、易受仓储害虫的危害、生理成熟期籽粒脱水慢、籽粒呈软质白垩状、不受市场欢送，故而早期的蛋白质品021972年起国际玉米小麦改进中心(CIMMYT)(QPM)的主要基因源02基因引入具有不同适应性的玉021976量接近一般玉米、蛋白质品质与原突变体相当、胚乳硬度到达一般玉米的试验品种，根本上02软质胚乳带来的主要缺陷。197302一般自交系为改进对象，进展回交转育，选育出带02基因的同型系，同时也进展局部自交选育工作。最初选育的优质白玉米杂交种均为软质胚乳，虽然赖氨素含量较高，但在籽粒产入选育硬质胚乳自交系及杂交种上，利用引进的硬质优质蛋白玉米材料为修饰基因源，在02基因的背景上转变软质胚乳为不同程度的硬质胚乳，已选育出一批硬质度较高的优质蛋白玉米自交系和杂交种，籽粒赖氨酸含量在0.4%以上，籽粒产量到达或超过了一般优良玉1372049409等。〔三〕粗脂肪的遗传改进1986年，美国伊利诺斯州农业试验站以布尔白为材料进展了玉米籽粒含油量的遗传争辩。20%。关于脂肪酸的生物合成，很多学者认为，种子内贮存的大多为中性脂肪酸，它们是脂类化合物，由甘油和长链单羧酸形成甘油三酯〔三酰甘油。甘油三酯中有饱和及不饱和的脂Alexander(12：O)--豆蔻酸(14：O)一软脂酸(16：0)—硬脂酸(18：O)一油酸(18：1)一亚油酸(18：2)。高油玉米的特点是胚大、发育早而快，因而有一个较大的胚面。胚粒比大，胚含油量最高，玉米油绝大局部(85%)集中在胚中。因此，可以用此性状作为高油玉米育种的一个指标。玉米果穗不同部位籽粒的脂肪酸含量、组成亦不一样。Lambat争辩觉察果穗中部籽粒含油量高，然后依次为底部和顶部。Jellum进一步争辩觉察果穗顶部的籽粒棕榈酸和亚油酸含量高于底部，而油酸含量低于底部。在含油量与植株其他性状方面，Alexander觉察高油玉米籽Raman等争辩认为，含油量与产量、株高、穗位高、穗长、穗粗呈正相关。关于玉米的油分形成，Appelqvist3个阶段：第一个阶段，籽粒含水率高，且大量积存糖类，为脂肪的形成和积存物质预备；其次阶段，油分快速积存；第三阶段，油分只有少量增加，水分损失。Leng等争辩了高油玉米授粉后含油率的变化趋势，结论为：胚及籽粒内的含油量最大值消灭于籽粒干物质停顿积存时，即玉米到达45～48d，胚的含油率最大值在授粉后25～28d，此后含油量的提高主要是胚持续增大的原因。Curist等得出了与之相像的结论，认为玉米在籽粒发育的早期，油分多集中在胚乳中，在授粉后20d，油分主要集中在胚中。多数学者认为籽粒油分的积存呈“S”曲线，但韩守良争辩J16号后觉察，0～7d和成熟前一周后，高油玉米籽粒含油量有两次下降过程。二、玉米品质育种〔一〕高蛋白育种19世纪后叶，1896年美国伊利诺斯大学农业试验站的Hopkins等人领先开展玉米蛋白质的品质育种。他们以提高籽粒蛋白质的含量为目标，以玉米品种“BurrisWhite76代的连续选择，高蛋白质群体(IHP)10,9%25.4%。但这种方法所增加的蛋白质大多是养分价值较低的醇溶蛋白，不易吸取，缺乏赖氨酸、色氨酸等人和单胃动行不通的，重要的是改进蛋白质质量，尤其是增加赖氨酸的含量。〔二〕高赖氨酸育种0.4%以上，较一般opaquc-2(02)基因把握的优质类型。027染色体的短臂上(7s-16)02隐性纯合时显著地抑制醇溶蛋白的形成，谷蛋白、球蛋白增加而提高赖氨酸含量。1964年，美国印第安纳州普杜大学的Mertz02的生化效应，使高赖氨酸1969年美国首先推出世界tU24的高赖氨酸玉米产量略低于一般玉米，且种子发芽及幼苗生长较差，易感染病虫害，特别是易感穗粒腐病，不透亮的籽粒外观又往往不受市场欢送。后来，国际玉米小麦改进中心(CTMMYT)02遗传修饰基因累积的方法，选育出了日前被QPM〔优质蛋白玉米〕j家推广，在产量、品质两方面都取得肯定进展。197202基因的原始材料后，便开头了优质蛋白玉米的转育工作。“六五”期间育成的高赖氨酸玉米杂交种籽粒产量相当于一般玉米比照种的92%～95%，籽粒赖氨酸含量高于0.4%．胚乳为软质型。在此阶段，中国农业科学院作物争辩所首先育成了中国第一个通过全国审定的优质蛋白玉米品种中单206含量在0.35%定的半硬质胚乳优质蛋白玉米品种鲁玉13107l1号等产量都略低于或相当于一般玉米比照种QPM940938506号、玉720158等一批QPM杂交种，解决了优质和高产之间的冲突，这一成就使中国在这一领域的争辩居国际领先水平。〔三〕甜玉米育种甜玉米又称甜质型玉米，它是受一个或多个隐性基因把握的胚乳缺陷类型。依据甜玉米基因型和胚乳性质不同可分为普甜玉米(su)、超甜玉米(sD、加强甜玉米(suse)等类型。1924年美国育成了世界上第一个甜玉米杂交种。美国是甜玉米生产和消费最多的国家，9032万公顷。甜玉米在中国台湾省每年约2万公顷种植面积。在中国内地的科研和开发利用则相对滞后。1968年北京农业大学育成中国第一个甜玉米品种“北京白砂糖70年月中国农业科学院作物争辩所、上海市农业科学院作物争辩所等单位先后开展甜玉米育种工作。到80年月，甜玉米争辩工作进展很快，很多科研单位在挖掘当地资源潜力的同时，开头从国外引进品种资源开展引种育种。1984年育成普甜玉米综合种——农梅一号〔上海市农业科学院〕2号〔中国农业科学院。并利用甜质基由于主要种质资源，承受一环系法、二环系法和杂交选育、回交转育等方法，间续选育出一批优良自交系，配制出农大甜单114号等甜玉米杂交种。现在中国甜玉米年种植而积近3万公顷。〔四〕糯玉米育种糯玉米又称蜡质玉米或黏玉米，是由一对隐性基因m把握的胚乳突变体类型。它的基因效应是，当w隐性纯合时使胚乳产生几乎100%的支链淀粉。糯玉米起源于中国，190840万公顷。中国糯玉米品种选育法。北京、山东、浙江、辽宁、吉林等地通过这些方法已成功选育出一批优良糯玉米杂交1511l号等。〔五〕高直链淀粉育种高直链淀粉玉米是指玉米淀粉中直链淀粉含量在50%以上的玉米品种。在遗传上5ae把握的，ae及其修饰基因的共同作用，可使玉米淀粉中直链淀粉含量提高到50%—85%。一般玉米的直链淀粉含量仅为27%左右。7050%，一种70%—80%。80ae及其修饰基因承受轮回选择法培育出5级〔含直链淀粉55%—60%，6级〔含直链淀粉60%～70%〕和7级〔含直链淀粉70%—80%>高直链淀粉玉米杂交种。中国没有高直链淀粉玉米品种，也没有高直链淀粉2022～2500美元。〔六〕高油玉米育种高油玉米是指籽粒中含油量比一般玉米高50%以上的玉米类型。一般玉米含油量为4%～5%，高油玉米一般为7%～10%，最高可达20%以上。玉米的含油量受多基因把握，以加性遗传效应为主。中国自70年月末开头高油玉米自交系选育工作。虽然起步较晚，但进展快，水平高，1983年北京农业大学引进美国高油玉米群体，利用核磁共振仪(NMR)这一测油技术，承受三种方法进展高油系选育：①从根底群体直接选育高油系；②将一般自交系转育成高油自交系；③选育高油一环系。1989年第一个高油玉米杂交种“农大高油一号”通过品种6115298等。〔七〕爆裂玉米育种爆裂玉米是一种用于爆制玉米花的玉米类型。爆裂玉米育种起源于美国，第一个用于工厂化生产的爆裂玉米品种是一种叫做“西班牙”的爆裂玉米，第一个用于商业生产的1934年明尼苏达农业试验站发放的叫做“Minhvbrid250”的姊妹交单交种。但早期爆裂玉米品种有两个突出的缺点，一是产量低，一是抗倒力量差。利用优良的80BobbinsAshman的争辩说明，表现型的轮回选择可能是爆裂玉米育种的有效方法。中国改革开放后，美国爆裂玉米及加工机器进入中国市场，国内某些科研单位也开头了爆裂玉米育种工作。他们搜集和整理地方品种资源，同时引进国外种质资源。承受的育种方法同样有一环系选育法、二环系选育法、杂交选育法、轮回选择法及回交转育法等。到目前为止，全国已有十多个爆裂玉米品种育成。代表品种有中国农业科学院的黄玫瑰、黄金花，沈阳农业大学的沈爆一号、沈爆一号等。〔八〕青饲玉米育种青饲玉米是指以颖茎叶〔包括穗〕生产青饲料的玉米品种。玉米被称作饲料之王，不仅在于它的籽粒，茎叶也是其他作物无法相比的。中国青饲玉米育种在“七·五”期间列入国家攻关打算，以青枝绿叶、茎叶多汁、富含糖分、适口性好和生物产量高为主要育种目标。1985年，北京市品种审定委员会首次审定了青饲玉米品种。此后，各地先后育4号、辽原一号、龙牧一号等青饲玉米品种。其中，辽宁省农业科学院的辽原一号是粮食饲料兼用型杂交种，青饲养分含量高，适口性好，在全国26个省市自治区都有种植。三、玉米品质形成的生理根底〔一〕糖的合成与积存玉米籽粒中存在水溶性多糖(WSP)、果糖、葡萄糖和蔗糖，但是关于麦芽糖和山梨醇存在与否的争辩结果不全都。Bar-ZarAJanine等争辩认为在玉米籽粒中存在麦芽糖，且含量可达干重的16%;而蓝伟等人的争辩结果说明在玉米籽粒中不存在麦芽糖。董的组分进展分析，觉察在四种类型玉米籽粒中存在山梨醇，但未检测出麦芽糖。籽粒糖组分含量的变化如下。可溶性总糖含量的变化一般玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米籽粒中可溶性总糖(TSS)含量的变化不TSS30dTSS含量在授10—40d10～20d40～45dTSS后45d时到达最高含量；之后，逐步下降直到成熟期。爆裂玉米籽粒TSS含量随生育进程30d，TSS在籽粒成熟时含量最高。一般玉米TSS含量随籽粒的发育逐步降低。四种类型玉米籽粒TSS含量相比较，在籽粒发育前期，甜玉米、糯玉米、爆裂20dTSS含量开头明显高于一般玉米，3.051.8640d，爆裂玉米籽粒TSSTSS含量表现为甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>一般玉米，水溶性多糖含量的变化在玉米籽粒发育过程中，一般玉米、糯玉米、甜玉米籽粒的水溶性多糖(WSP)WSP30d;10～45d，甜玉米籽粒中WSP含量逐步上升，其含量变45d后到达最大含量，之后，下降至成熟期；WSP含量的两个顶峰消灭在授粉后lOd30d，两lOd30d。(3)蔗糖含量的变化在玉米籽粒发育过程中，一般玉米、糯玉米籽粒的蔗糖含量变化表现为谷型变20d，一般玉米在授粉后45do甜20d45d，45d时蔗糖含量最高；爆裂10～20d30～40d期间变化比较平缓。籽粒发育初期，一般型玉米籽粒蔗糖含量显著高于其他类型玉米，但甜质型在授20d30d后蔗糖含量开头高于一般型玉米。成熟期籽粒蔗糖含量表现为糯质型>甜质型>爆裂型>一般型玉米。整个籽粒发育过程中的蔗糖平均含量表现为甜质型>糯质型>一般型玉米>爆裂型。葡萄糖含量的变化20dlOd时最高。V20d10～20d根本稳定，之后，含量逐步降低到授粉40d45d含量到达最高值，而后下lOd30d;一般型玉米籽粒葡萄45d时为整个籽粒发育过程中的最小含量。籽粒中葡萄糖含量类型间比较，糯质型玉米除成熟期外均低于一般型玉米；甜质lOd20d后则高于一般型。爆裂型在40d后高于一般型。果糖含量的变化四种类型玉米籽粒果糖含量在籽粒发育初期含量最高，糯质型和爆裂型玉米籽粒30d;而甜质型和一般型玉米籽粒果糖含量则随籽粒的发育而逐步降低。甘露醇含量的变化四种类型玉米中糯质型和爆裂型积存的甘露醇高于甜质型和一般型。糯质型胚乳突变体籽粒甘露醇含量表现为双峰曲线变化，两个峰值消灭在授粉后20d、40d，其中20d时为整个生育过程中的最高含量，其最低含量消灭在授粉后lOd；甜质型玉米甘露醇含量随籽粒的发育而逐步增加，成熟期时含量最高；爆裂型玉米为单峰曲线变化，峰值消灭在授粉40d20～30d时变化较为平缓；一般型玉米甘露醇含量表现为降低一上升降低lOd。山梨醇含量的变化四种类型玉米山梨醇含量的变化趋势不同：糯质型玉米山梨醇含量为谷形变化，20d时为最低含量，最高含量消灭在授粉后lOd；甜质型籽粒中山梨醇含量随生育进3045d30d时含量最高，10～20d30d时到达最大值，成熟期时含量最低。籽粒发育初期，山梨醇含量表现为糯质型玉米>一般型>甜质型>爆裂型；中期变为一般型玉米>甜质型>糯质型>爆裂型；成熟时糯质型玉米>甜质型>一般型>爆裂型。整个籽粒发育过程中山梨醇的平均含量表现为：甜质型>一般型>糯质型>爆裂型。〔二〕糖代谢的相关酶活性变化叶片光合作用形成的光合作用产物在植物体内主要以蔗糖的形式进展运输，由叶片运转到籽粒中的蔗糖是合成籽粒中各种物质的根底。籽粒中由蔗糖必需降解为ADPG或者UDPCJ，然后才能在一系列酶催化作用下形成淀粉。参与籽粒中蔗糖代谢的酶主要有蔗糖合成酶，它有两个作用方向：降解与合成蔗糖酶及磷酸蔗糖合成酶。而在蔗糖向淀粉转化ADPG焦磷酸化酶、UDPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶及束缚态淀粉粒合成酶等。蔗糖合成酶〔合成方向〕玉米籽粒中的蔗糖合成酶主要存在于细胞质中，它有两个作用方向：蔗糖的合成与降解，它降解蔗糖生成UDPG和果糖，以供给糖类合成的底物。糯质型、爆裂型和一般型玉米籽粒发育过程中蔗糖合成酶〔合成方向〕变现为单峰曲线变化，糯质型和一般型玉米30d20d时到达最大值；而甜质型则呈现N型变化。四种类型间比较，爆裂型玉米籽粒在授粉后10—40d，蔗糖合成酶〔合成〕方向30d时到达最大活性，此后，活性降低；甜质10～20d20d20～30d30d程中蔗糖合成酶〔合成方向〕的平均活性表现为：爆裂型>甜质型>一般型>糯质型。蔗糖合成酶〔降解方向〕籽粒蔗糖合成酶〔降解方向〕酶活性的变化趋势可以分为3种类型。糯质型和爆裂型玉米籽粒蔗糖合成酶〔降解方向〕20d30d到达最高活性，之后，活性渐渐20d30d10～20d和30～40d活性略有降低。籽粒发育过程中蔗糖合成酶〔降解方向〕的平均酶活性表现为甜质型>一般型>糯质型>爆裂型。磷酸蔗糖合成酶磷酸蔗糖合成酶足以果糖为受体的蔗糖磷酸合成酶，由它催化形成的蔗糖磷酸，生育进程的推动而下降，但在籽粒接近成熟时活性又有所上升。在授粉后10～20d，蔗糖磷酸合成酶活性降低幅度较大，20～30d，活性降低变缓，磷酸蔗糖合成酶可保持较高活性。在籽粒发育的整个过程中甜质型玉米籽粒的蔗糖磷酸合成酶活性>爆裂型>糯质型>一般型，甜质型和糯质型籽粒在鲜食期与一般型玉米相比有较高蔗糖含量的缘由之一可能与磷酸蔗发育过程中可以保证合成足够的蔗糖。蔗糖酶蔗糖酶不行逆地使蔗糖水解为葡萄糖和果糖。籽粒发育初期蔗糖酶活性最高。糯质型玉米籽粒蔗糖酶活性呈现降低上升再降低的变化趋势，两次变化的时间分别在授粉后30d40d30dW型变化，最小活性也消灭在授粉后30d;爆裂型和一般型玉米籽粒的蔗糖酶活性表现为谷形变30d45d。在籽粒发育初期，蔗糖酶活性爆裂型>糯质型>甜质型>一般型；但整个籽粒发育过程中的平均酶活性变现为：爆裂型>糯质型>一般型>甜质型。己糖激酶活性ATP6磷酸葡萄糖。籽粒中己糖激酶活性呈现单峰曲线的变化，籽粒发育初期活性最低，表现为爆裂型>糯质型>甜质型>一般型。不同胚乳类型玉米籽粒己糖激酶活性到达峰值的时间30d40d时活性最高，最大活性表现为甜质型>糯质型>爆裂型>20—30d前始终保持线性增长。整个籽粒发育过程中籽粒的己糖激酶活性表现为：甜质型>糯质型、爆裂型>一般型。核苷激酶籽粒中核苷激酶活性的变化表现为单峰曲线变化。在籽粒发育的整个过程中甜质1.27、1.341.90倍。糯质型籽粒的核苷激酶活性与其他类型相比较低，其最20d活性的53.42%，之后下降的速率较其他类型玉米缓慢。甜质型玉米籽粒核苷激酶活性在授20—30d40d;爆裂型玉米籽粒的核苷激酶活性在授粉后30d时到达最大；一般型玉米籽粒在授粉后10～30d，核苷激酶活性上升速率比其30～40d40d时到达最大活性。磷酸葡糖变位酶在植物体中存在两种异构体，一种存在于叶绿体中，另一种存在于细胞质中，它1一磷酸和6磷酸葡萄糖之间分子的转移。不同胚乳类型玉米籽粒发育初期磷酸葡糖变位酶活性不同，一般型玉米的活性最高，为糯质型和爆裂型玉米磷酸葡糖变位酶活性的1.5倍、甜质型玉米活性的5倍。糯质型、爆裂型籽粒的磷酸葡糖变位酶活性随籽粒的发育呈V型变化，在授粉后30d性低，授粉20d后，活性快速上升，在40d时到达整个籽粒发育过程中的最大值，为20d时活性的5.03倍，之后，其活性下降直到成熟；一般型玉米磷酸葡糖变位酶活性随籽粒的W40d时有一个次活性顶峰。整个籽粒发育过程中磷酸葡糖变位酶平均活性表现为：爆裂型>糯质型>一般型>甜质型。〔三〕淀粉的合成与积存淀粉是玉米籽粒中所占比例最大的贮存性糖类，由直链淀粉和支链淀粉组成。玉米的胚乳细胞中淀粉积存比稻麦迟。水稻胚乳中淀粉在花后第4天，小麦、大麦在花后第7d9d，在籽实顶部的胚乳细胞中才能见到淀粉体。直链淀粉含量的变化四种类型玉米籽粒直链淀粉含量的动态变化可分为两种情形：糯质型和甜质型籽lOd达最高，之后，随籽粒的发育而渐渐降低；但爆裂型和一般40d低。(授粉后lOd)可积存较多的直链淀粉，1.97倍，这些直链淀粉主要是在胚中积存的，而甜质型和爆裂型的直链淀粉40d后，各类型玉米直链淀粉含量根本稳定。支链淀粉含量的变化甜质型籽粒积存的支链淀粉少于其他3种类型，不同胚乳类型籽粒的支链淀粉含量随籽粒的发育呈单峰曲线的变化。授粉后10～20d，籽粒的支链淀粉积存较少，20d后开头30d40d较快的时期是授粉20～30d米>爆裂型>一般型>甜质型。总淀粉含量的变化与籽粒中支链淀粉的变化趋势一样，总淀粉含量的变化也呈现为单峰曲线变化。甜质型玉米积存的淀粉总量远小于其他3种类型，其最高总淀粉含量消灭在授粉后40d，仅43.84%3中类型玉米20—30d30d40d时积存的淀粉最多，成熟时淀粉含量降低。支链淀粉／直链淀粉的变化由于四种类型玉米籽粒积存直链淀粉和支链淀粉的力量各不一样，因此籽粒发育30dlOd5.70;而一般型2.3740d3.02。〔四〕淀粉积存相关酶活性变化焦腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)植物体中存在UDPG淀粉合成酶和可溶性的ADPGADPGUDPG4～10ADPG和UDPGADPGUDPG焦磷酸化酶的活力水平有直接关系。4ADPGPPase活性均随着籽粒的发育而呈现单峰曲线变化，但ADP(rPPase3在授粉后45d。籽粒发育初期，爆裂型玉米该酶活性显著高于其他3种类型玉米，为甜质型1.271.61倍；之后，甜质型和一般型玉米的ADPG-PPase活性20～30d的上升速率低于其他时间，爆裂型玉米在授粉后10～20d上升快速。假设以最大活性相比糯质型>一般型>甜质型>爆裂型，假设以整个籽粒发育过程中ADPGPPase的平均活性而言则表现为糯质型>爆裂型>甜质型和一般型。尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG-PPase)四种类型玉米籽粒的UDP(rPPase籽粒UDPGPPase活性随生育进程的推动而增加，但其他类型玉米则呈现单峰曲线的变化，UDPGPPase30d40d之40d到达峰值，但存在一个相对较长的高值持续期。籽粒发育过程中UDPGPPase平均活性爆裂型>糯质型>甜质型>一般型。可溶性淀粉合成酶(sss)ADPG或UDPG作为底物通过1，4糖苷键合成葡聚糖，然后在其他酶的作用下合成具有分支的淀粉。依据淀粉合成酶在造粉体内存在形式的差异将其分为两类：以类为存在于质体基体中的束缚淀粉合成酶(GBSS)，它经过缓冲液提取后仍旧保存在淀粉粒上；另一类为游离态淀粉合成酶(sss)，它经过缓冲液提取后与淀粉粒分别而分散到缓冲液中。两者均利用ADPG作为合成淀粉的引物，但是GBSS主要负责直链淀粉的合成，而SSS主要负责支链淀粉的合成。四种类型玉米籽粒中sss15d25d，30dsss活性在籽粒发育中期要显著高于其他类型玉米，就平均活性而言一般型>爆裂型>甜质型>糯质型。束缚态淀粉合成酶(GBSS)GBSS主要存在于质体中，它经缓冲液提取后仍旧可以保存在淀粉粒上，它可以将葡萄糖基从UDPGGBSS活25dGBSS20d20～35d为其最高持续期。不同胚乳类型玉米籽粒GBSS活性比较一般型>爆裂型>甜质型>5.46%GBSS使15dGBSS高值持续期是其积存淀粉尤其是赢链淀粉较多的主要缘由。淀粉脱分支酶(SDE)活性四种类型玉米籽粒中SDESDE在授40d时到达最大活性，而其他330d。不同胚乳类型间相比较：一般型>糯质型>爆裂型>甜质型。糯质型、甜质型和爆裂型SDE最的活性仅为73.18%、32.95%62.30%。〔五〕氨基酸的合成与积存一切植物蛋白质均由氨基酸构成，植物蛋白中的氨基酸可依据人体和单胃动物体的，而必需氨基酸在单胃动物体内不能合成，它们必需由食物中供给。不同氨基酸的积存动态18种氨基酸的测定结果〔41〕lOd内，籽粒氨基酸总量较高，其后快速下降，30d后相对稳定，与籽粒蛋白质含量的变化相全都，授粉前后，不同氨基酸含量的挨次〔前5位〕是天冬氨酸>谷氨酸>脯氨酸>丙氨酸>亮氨酸，到成熟期其挨次则为谷氨酸>亮氨酸>丙氨酸>脯氨酸>天冬氨酸，亮氨酸含量明显增加而天冬且随着籽粒发育，降低的幅度较其他氨基酸明显。氨基酸总量的变化籽粒中总氨基酸含量在授粉后20d和30d均表现为爆裂型>一般型>糯质型>甜质型；但是随着籽粒的成熟，总氨基酸含量成为爆裂型>甜质型>糯质型>一般型。爆裂型玉米淀粉的大量累积对氨基酸产生的稀释效应造成的。籽粒中必需氨基酸含量籽粒中必需氨基酸含量的变化趋势与籽粒中总氨基酸含量的变化趋势一样。籽粒20d需氨基酸占总氨基酸的比例糯质型>甜质型>爆裂型>30d时表现为爆裂型>糯质型>甜质型>30d时上升，这可能是由于籽粒发育后期局部蛋白质水解和由其他器官运输到籽粒中的氨基酸由于蛋白质合成速率的降低在籽粒中大量积存的结果。籽粒中氨基酸标准模式比较衡量植物体中氨基酸的品质除氨基酸的含量外，还应考虑氨基酸成分的品质。因WHO／FAQ(1973)氨基酸标准模式计算蛋白质中缺乏某一种氨基酸或几种氨基酸，而且动物体内又不能合成，这样就会影响其他氨基酸以及蛋白质的利用，而且，依据亏缺程度，可分为第一、其次或第三限制氨基酸。作物蛋白质中各氨基酸含量与FAQ/WHO氨基酸标准模式(scoringpattern)的比例(%)可以反映植物蛋白质中氨基酸成分的优劣。从表4-2酸均为Lys，但其次限制性氨基酸则不同。授粉后20d时，糯质型玉米籽粒的其次限制氨基酸是含硫氨基酸(Met+Cys)IleVal;30d和成熟期，不同胚乳类型玉米籽粒的其次限制氨基酸均为Ilc。这说明在玉米籽粒中限制氨基酸和蛋白质品质的主要因素是LysLys外则不同。4-2不同胚乳类型玉米籽粒不同生育时期氨基酸标准模式比较〔六〕玉米籽粒蛋白质类物质的合成与积存4%2%55%39%。优质蛋白玉米的养分价值提高的缘由是其醇溶蛋白含量由一般玉米的55.1%22.9%；而31.8%50.1%。并且优就不同品种的高赖氨酸玉米而言，其蛋白质含量差异不大而赖氨酸含量在0.33%--0.54%，0.38%46%;0.083%66%。高4.2%3.1%、0.9%0.6%，比一般玉米分别高35%和50%。亮氨酸含量下降，其异亮氨酸／亮氨酸比值比一般玉米增20%，分别为0.30.36。异亮氨酸／亮氨酸比值增加后氨基酸平衡性更好，其他各项指成熟期蛋白质含量是甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>>糯玉米、爆裂玉米>一般玉米；球蛋白的含量是甜玉米>一般玉米>糯玉米>爆裂玉米；爆裂玉米与普通玉米的醇溶蛋白含量相近，但高于糯玉米；甜玉米和爆裂玉米的谷蛋白含量>糯玉米>一般玉米。〔七〕玉米籽粒脂肪的合成与积存3%～5%7%～lO%20%以上。玉8．O%～12.7%1.3%～4.3%24.4%、哑油酸51%～62%。高油和一般玉米间主要差异在于胚／胚乳比率不同(4-3)，宋同明、刘开昌等对高油玉米与一般玉米的种子进展了比较说明高油玉米的胚重占整粒重的22%，而一般玉米仅占9.3%Poneleir27、0.29和-0.97;Pamin等争辩了籽粒含油量与脂肪酸成分以及各脂肪酸间的关系，结果说明含油量与油酸含量及亚油酸含量的遗传相关系数分别为0.51～0.48，这与Poneleit等早期的争辩结果接近。Baldwin则将含油量与油酸含量的相关值估算为0.84，含油量与亚油酸含量的相关值估算为-0.88，相关是显著的。4-3一般玉米与高油玉米籽粒粒重、构造和主要品质组分玉米油是由玉米胚加工制得的植物油脂，主要由不饱和脂肪酸组成。在构成的主要成分脂肪酸中，亚油酸〔十八碳二烯酸〕和油酸〔十八碳一烯酸〕都是不饱和脂肪酸，养分价值高，其中亚油酸是人体必需脂肪酸，是构成人体细胞的组成局部，其养分价值高，味觉好，不易变质，因而深受人们欢送。养鸡试验说明，高油玉米喂饲效果明显优于一般玉米。1.95：12.2：1。因此，承受高油玉米作饲料其本钱低效因此在适宜的生态区可以大力推广种植高油玉米。四、环境条件与栽培因素对玉米品质的影响在玉米品质改进方面，对玉米品质形成的非遗传因素争辩最早始于前苏联。后来，206080年月间，有关这方面的争辩报道不多。90年月初，关于这方面的争辩工作有所进展。综合这些。〔一〕温度温度是影响玉米籽粒形成与灌浆的重要环境条件。灌浆期间的最适日平均温度为22—24℃。Tollenaur认为，在23～31℃范围内温度对籽粒的影响很小。但实际经常消灭的低温(<15℃)或高温(>35℃)则会严峻影响籽粒的发育，导致败育粒增多。Chieikb争辩觉察，高温可影响糖类代谢及淀粉的合成。温度对籽粒蛋白质含量〔浓度〕的效应主要表现在影响，影响组织年轻和籽粒灌浆持续期。全生育期高温使玉米的淀粉含量下降。〔二〕光照玉米属短日照作物，在短日照条件下发育较快，在长日照下发育缓慢。在强光照下比雄穗更明显。玉米的不同生育时期都有一个适宜的日照时数，特别是乳熟至成熟期，正值养分物质向籽粒转移的时期，如光照缺乏，对籽粒品质影响更大。光照对玉米籽粒品质的影响小于温度。〔三〕coz大气中的C02含量增加，影响着全球的气候和农业生态环境。玉米的光合作用、蒸腾作用及叶温度与大气中C02含量亲热相关。C02含量增加，提高了玉米的光合力量，净C02含量增加，叶片气孔开度小，气孔阻力增大，水气输送力量降低，蒸腾减弱，故而使叶温上升，并且大大提高了水分利用率。王春乙等认为，随着C02含量的增高，玉米的赖氨酸、蛋白质含量及蛋白质品质〔蛋白质品质一赖氨酸含量／蛋白质含量〕渐渐下降，而淀粉含量有所增长。当C02含量〔体积分数〕350×10_6700×10-6，玉米品质呈下降趋势。其中，赖氨酸和粗蛋白含量下降较多，粗脂肪含量下降较少，而蛋白质品质下降的幅度更小些。500×10-6C02处理的蛋白质品质没有明显变化。大气中的C02含量增加，温度上升。C02含量增加和温度上升共同作用对玉米品质影响的争辩结果是，淀粉含量下降，脂肪、赖氨酸含量增加，蛋白350×10-6C02含量的自然条件下的比照相比，3C02含量处理的2.2℃，700×10-6C021.9%，赖2.7%3.6%3.3%5.0%;500×106上0.6%、7.9%、3.3%、1.3%7.7%。上述结果说明，C02含量增加对玉米品质的影响总体上呈现出负效应〔赖氨酸、粗蛋白、粗脂肪及蛋白质品质下降；在C02含量增加和温度上升的共同影响下，这种负效应明显减弱，甚至消灭某些正效应〔赖氨酸、〔四〕水分条件B，aunwo，th等(1987)评价不同水分供给对甜玉米产量和品质的影响。他们指出，充分浇灌可使甜玉米获得较高的产量和好的商品品质。Kniep等(1990)指出，浇灌提高了籽02玉米的籽粒密度。Kniep等(1991)还认为浇灌提高了一般玉米02玉米的产量，但使它们的蛋白质含量降低，而赖氨酸在蛋白质中的比例提高〔一般玉米，在02(1952)为，在浇灌条件下水溶性和碱溶性蛋白质有所增加，而醇溶性蛋白的含量则降低。多数争辩认为，干旱条件下玉米蛋白质含量较高，而较潮湿的地方其籽粒蛋白质含量较低。Harder等(1982)认为，灌浆期水分胁迫抑制了果穗籽粒发育，使籽粒体积变小，1.7%(CK)1.8%～1.9%，但使单位面积氮的总产量降低。Sinclair等(1990)，Nesnuth等(1992)得到同样结论。关于干旱胁迫对甜玉米的影响，Lindsey等(1975)，Ku-hn等(1970)和Nelms等(1980)都做了一些工作．Carey(1986)，Maranvill等(1970)认为干旱胁迫不影响甜玉米籽粒的含糖量。而OJson等(1991)则认为干旱胁迫是否影响玉米籽粒中的含糖量还没有确定。争辩认为降水对籽粒品削减籽粒蛋白质的形成。潮湿条件下玉米蛋白质含量较低，干旱有利于土壤氮的积存，从而有利于籽粒蛋白质的形成。增加水分胁迫程度可提高蛋白质含量的25%。干旱胁迫使籽粒籽粒变小，胚所占比例较大，从而使蛋白质、脂肪含量有较大增加。〔五〕种植密度对玉米品质的影响种植密度不仅影响了玉米产量，而且在肯定程度上影响了籽粒的品质。在以相对较低的密度《38000株/hmz)进展的几个争辩中指出，增加植株密度降低了玉米籽粒中的氮8万株／hm2时，植株各器官的赖氨酸含量都下70cm90cmlOOcm时，籽粒中的粗蛋白和脂肪含量有提高的趋势。就饲用型玉米而言，密度对酸性和中性清洁纤维(ADF和NDF)的影响不大，高密度能保持饲料质量。〔六〕播种期对玉米品质的影响在其他条件一样前提下，播种期影响玉米品质。延迟播种，使玉米易感病而使籽粒品质下降，籽粒脂肪酸含量降低。延迟播种，提高了籽粒机械收获时的裂开敏感性。对饲用型玉米推迟播种可提高饲料的收获指数，但不影响饲料质量。〔七〕土壤类型和地理、气候条件对玉米品质的影响同一品种在黏土地上要比在沙土地上种植蛋白质含量要高。伊文斯(1975)认为，在弱光下随着粒重的降低，糖类和蛋白质成比例地下降。由回归分析得出，与籽粒品质关系最为亲热的气象因子是花后光照和花后日均光照，尤其对蛋白质、淀粉、粗脂肪和赖氨酸含量的影响最大。玉米不同生育时期都有一个适宜的日照时数，特别是乳熟至成熟期，正值养分/to光照强度从484001x和161001x81001x时，粒重明显下降，籽粒中氮和磷的浓度有提高的倾向。弱光对蛋白质浓度无影响，光照是通过影响光合产物而影响籽粒蛋白质含量的。刘淑云争辩认为，在影响玉米品质的诸多环境因素中，各因子是相互影响、相互作用的，但积温、光照，特别是花后光照是打算性因素。一般认为玉米籽粒的养分成分与环境条件的关系表现为：低纬度，温度高，籽粒蛋白质含量较高，脂肪含量偏低。中国玉米亚油酸和不饱和脂肪酸含量北方高于南方，油酸、饱和脂肪酸含量北方低于南方。〔八〕收获期对玉米品质的影响一般认为适时收获可获得优良品质的玉米籽粒。同在完熟期收获相比，在蜡熟期〔特别是赖氨酸〕以乳熟一蜡熟期收获的籽粒为高，并随着完熟期的到来而渐渐削减。然而Cloningcr等(1975)报道，延期收获对蛋白质含量无甚影响，但含油率下降，并使籽粒裂开率提高，吴建宇等(2022)争辩说明，在玉米生理成熟即玉米籽粒千粒重最大时，粗脂肪含量最高，质量最正确，尽管粗蛋白相对含量有所降低，但由于籽粒产量的增加，使单位面积收获的蛋白质产量提高。五、玉米品质的调控〔一〕播期对玉米品质的调控适宜的播期能够提高籽粒的蛋白质含量。随着播期的推迟，籽粒可溶性糖含量呈现先高后低的趋势；粗脂肪含量增加；粗纤维含量先上升后降低。早播籽粒粗灰分含量高于晚播期。随播期延迟，淀粉含量先上升后降低；游离氨基酸含量呈现先上升后降低的规律。〔二〕种植密度对玉米品质的调控种植密度直接影响着玉米光合面积的大小和植株个体的肥水供给从而影响了玉籽粒的品质。较小密度，籽粒脱水较快，收获时籽粒含水量相对较低。而蛋白质的百粒含量则在肯定范围内(5万～7万株／}rrrr2)随密度增加而变小。密度再增大则蛋白质的百粒含量有所增加。在灌浆的中期和中后期，籽粒的脂肪百分含量随密度增加有增加趋势，而在灌浆后降低后上升。在肯定密度范围〔6万-8万株／hm2〕内，随密度增加淀粉的百分含量和百粒含量均有所增加，同样呈先降低后上升的趋势。〔三〕肥料对玉米品质的调控氮肥对玉米品质的调控前苏联对不同播种地区作物的争辩结果认为，玉米蛋白质的变化幅度因栽培地点土壤肥力的差异，可以到达50%。氮肥对玉米品质的影响效果明显，主要表现在影响收获质，假设削减籽粒灌浆期的氮素供给，则更多的光合产物将用于合成淀粉。氮肥对甜玉米鲜籽粒水溶性糖的含量表现出极显著的负相关关系。值得留意的是，氮肥对蛋白质的不同组分的含量影响程度不同。清蛋白和球蛋白氮时间，提高了醇溶蛋白含量，但蛋白质中的赖氨酸、苏氨酸和半胱氨酸的比例降低，使蛋o300kg28%43%，而高赖氨酸玉米醇溶蛋白占籽粒蛋白的比例保持在15%左右。施用氮在提高玉米籽粒蛋白质使甘氨酸和精氨酸含量降低，而使丙氨酸、酩氨酸和谷氨酸含量上升。有机氮和无机氮协作施用，使夏玉米籽粒氨基酸含量比比照增加41.92%。增施氮肥可使玉米籽粒脂肪含量明显提高。每公顷施氮量450kg时，籽粒含脂肪量比比照〔不施氮〕提高14.7%，另外，适当增施氮肥还可以提高玉米籽粒的容重，降低籽粒的裂开率，从而提高玉米的商品品质。但氮02玉米籽粒容重下降。磷肥对玉米品质的调控磷肥的施用直接影响着玉米的品质。随着施磷量的增加，玉米籽粒中蛋白质、淀粉和糖含量明显提高，全氮和全磷量也增加。施磷肥使赖氨酸和色氨酸含量大大提高，并提高了蛋白质和碳水化合物的比值。与比照〔不施磷肥〕相比，每公顷施P2〔j5 87.5～187.Skg时．lOOg籽粒中蛋白质所含赖氨酸和色氮酸的量分别提高40.6%和33.3%。施磷使玉米籽粒蛋白质含量提高了6.7%～15．O%。然而，也有人认为磷肥对玉米籽粒蛋白质含量影响不大。施磷肥还可以提高玉米籽粒含油率，在缺磷条件下，每公顷施磷20kg，籽粒含油量比比照提高了30%。钾肥对玉米品质的调控钾是公认的品质元素，主要对作物的养分品质、加工品质、贮存品质、外观品质及工艺品质有良好的作用。甜玉米抽雄至抽雄后lOd内叶面喷施2.5%硝酸钾溶液，能大幅度提高未成熟籽粒含糖量，改善适口性。适量增施钾肥能提高甜玉米籽粒中养分物质含量。在提高产量的同时，增加了籽粒中糖、赖氨酸、脂肪和蛋白质含量，削减了淀粉含量，提高r养分价值，改善了加工品质、商品品质和适口性。但过量施用钾肥，则会抑制玉米籽粒蛋白质、氨基酸、脂肪和糖的积存。微肥对玉米品质的调控玉米对缺锌敏感。在缺锌土壤E施用锌肥不仅能显著提高籽粒产量，而且能明显改善籽粒品质。锌能大幅度提高籽粒中赖氨酸、色氨酸含量以及蛋白质与糖类比值。在土壤有0.75mg/kg25kg50kg，使籽粒蛋白质的赖氨酸分别提高19.3%57.8%16.7%47.9%，并能提高籽粒中粗蛋白含量。37.2%5.5%，但无氮浸14.7%。玉米叶面喷施SeS0437.5—60．Og，籽粒赖氨酸含量提高25.27%～24.33%。在缺铜土壤上每千克玉米种子用含铜300mg的硫酸铜粉末拌种，可以提高籽粒蛋白质和淀粉含量。氮、磷、钾肥协作施用对玉米品质的调控氮、磷、钾肥协作施用更有效地改善了玉米品质，并可提高玉米产量。在非石灰性土壤中协作施用氮、磷、钾肥，在两年期间改善了玉米籽粒的化学组成，增加了籽粒的维生B1含量，而使烟碱酸的含量降低。氮、磷、钾肥协作施用可明显提高籽粒蛋白质含量。氮、磷、钾肥合理搭配施肥可使氨基酸总量及必需氨基酸含量提高。氮、磷、钾协作施用对〔四〕植物生长调整剂对玉米品质的调控有关植物生长调整剂对玉米品质影响的报道不多，仅涉及在玉米生长期间喷施乙烯利对玉米品质的影响。乙烯利对玉米品质的影响因品种而异，就其参试品种P3475而言，随使用量增加(0～0.56kg/hm2)籽粒裂开敏感性上升，籽粒密度削减，而对蛋白质含量无影响。〔五〕不同收获期对玉米品质的调控正常成熟后，延迟收获，提高籽粒脂肪含量；提早收获，籽粒脂肪含量降低。正常成熟后延迟收获，可提高籽粒蛋白质含量。提早收获，蛋白质含量降低。不同收获期，各品种籽粒淀粉含量差异不大。收获期不同，籽粒灰分、粗纤维等品质略有差异。第三节玉米品质的检验方法一、爆裂玉米籽粒爆裂率和膨胀倍数的测定〔190℃常压爆裂机法〕适用范围本方法适用于爆裂型玉米籽粒的爆裂率和膨胀倍数的测定。方法提要爆裂型玉米同非爆裂型玉米籽粒具有不同的胚乳构造。爆裂型玉米籽粒7～18tim〔角质淀粉。玉米籽粒水分受热后形成蒸汽压向种脐蒸腾，为籽粒爆裂供给动力，淀粉粒被膨胀13.5～14.7生爆裂。仪器设备①2147型爆玉米花机。美国金色勋章公司生产(USA．GoldMedalProductsCo.)或类似的爆玉米花机；②锥形量筒：lOOml，200ml，lOOOml;③长方形磁盘：40×30(cm)，30×25(cm)。(4)操作步骤2147型爆玉米花机屡次重复测定，确定参比样品的爆裂率为85.13%16.71倍。21475min190℃。正式测定样品前，必需用参比样品“黄爆裂”的爆裂率和膨胀倍数校正2147型爆玉米花机。参比样品3次平行测定的爆裂率和膨胀倍数值的相对相差不超过10%后，才能正式测定样品。5004503150粒。用锥形量筒量出每份样品的体积(ml)，然后分别将每份样品放人2147型爆玉米花机中，在常压及190℃恒温中，爆裂Smin。取出样品，倒人磁盘中，数出被爆开的粒数，再量出样品爆裂后的体积(mi)3次，计算样品的爆裂率和膨胀倍数。结果表述平行测定结果用算术平均值表示，保存小数后一位。3个平行测定的相对相差不得10%。说明1.50350万吨。爆裂玉米一般不作粮食，用黄油和香料爆成品种繁多的玉米花，在早餐时伴牛奶用，或日常当作糖果零食。由于它香脆可口，色泽明媚，颇受群众宠爱，早已形成宽阔的市场，现快速向欧亚两洲进展。近年来，中国的爆裂玉米只有零星种植。随着人民生活水平的提高和传统农业向商品农业的转化，爆裂玉米的利用和开发已应运而生。①加热温度对爆裂性的影响。加热温度对爆裂玉米的品质有很大影响。温度的高低，直接影响爆裂率、膨胀倍数、爆花外形、松软度、香味和色泽等。目前，尚未见到充分的有关玉米爆裂所需的最适温度的资料，R_c．HOseney等争辩认为爆裂率约发生在177℃低于这个温度，籽粒的爆裂率急剧下降。通过几年的实验证明，中国玉米爆花的最适宜温度为】90～195℃，l1所示。温度与爆裂所需的时间成负相关。温度高，爆裂时间短，爆裂率高，爆花质量好；温度低，爆花时间长，爆裂率低，爆花质量差。②籽粒种皮破损度对爆裂性的影响。在爆裂过程中种皮起着加压器的作用，现代的玉米爆裂机都不密封加压，只是加热爆烤。玉米籽粒受热后，籽粒内部过热的水形成很高的蒸汽压，角质胚乳冲破种皮产生爆裂。在爆裂中种皮起着多大的作用，我们做了去皮、4-4。4-4籽粒破损处理对爆裂性的影响44看出，爆裂率和膨胀倍数随着种皮裂开处的增多而急剧下降。种皮完整性一经被破坏，蒸汽压在爆裂前提早排出，正常的爆裂就会受到影响。所以，在测定时，必需是完整无损的籽粒。③籽粒含水量对爆裂性的影响。玉米籽粒受热后，过热的水形成蒸汽压向种脐蒸腾，为籽粒爆裂供给动力。R．C．Hoseney认为，加热温度179℃时，膨胀质量以含水量14.7%—17.5%19045是我们的试验结果。45看出，籽粒含水量过低、过高都不利于爆裂。籽粒爆裂最适宜的含水量是10%～14%，中国气干爆裂玉米含水量南方为13%—14%，北方是12%-13%。所以在测定不同类型玉米品种差异很大。其中爆裂型玉米受热后的爆裂率最高，膨胀倍数最大。马齿型和糯质型玉米受热后略微膨胀，不爆裂或很少爆裂。表4-64种不同类型玉米的爆裂率和膨胀倍数平均值及其变幅的比较。4-64种类型玉米的爆裂率和膨胀倍数比较二、氨基酸含量的测定适用范围本法适用于测定玉米等谷类作物籽粒中的各种氨基酸含量。方法提要玉米等谷类作物籽粒中的蛋白质经盐酸水解成各种氨基酸，再经氨基酸分析的离子交换柱将各种氨基酸分别，与茚三酮反响显色，检测吸光度，检测信号经仪器微处机处理，计算和打印出各种氨基酸的百分含量。仪器设备①氨基酸分析仪：日立835型氨基酸自动分析仪；②试验室用样品粉⑦真空枯燥箱；⑧玻璃试管；÷15×180(mm);25ml。试剂配制试剂用水为去离子水。①6mol／IJ盐酸：1份盐酸〔优级纯〕l份水混合。②柠檬酸盐一乙酸盐缓冲液，pH5：称取乙酸钾(CH3COOK，分析纯)294.4g，乙酸钠(CH3COONa．3H2，分析纯〕136.Og，柠檬酸三钾(K3C6HS07，分析纯)4．Og，量取乙酸(CH3COH，分析纯〕lOOmllOOOm!。③茚三酮溶液：量取乙二醇(C2HaOz，分析纯)700ml，柠檬酸盐一乙酸盐缓冲液300ml贮液瓶中，参加茚三酮〔氨基酸分析仪专用〕20．Og。向贮液瓶中不断充高纯氮气，(TiCJ3，分析纯)8ml，连续15minth以上，供仪器使用。④冷冻剂：液氮或干冰加丙酮〔或加乙醇。⑤pH缓冲剂：447试剂用量配制。样品制备选取有代表性的谷物种子样品，除去杂质，带壳种子需脱壳。按四分20g60～658h0.25mm〔60目〕筛，充分混匀后脱脂，脱脂样品盛于磨口瓶中备用。测定步骤称取脱脂样品(30±1．O)mg于水解玻璃试管中。同时另称样品按GB3523-83《谷类、油料作物种子水分测定法》测定水分含量。4-7pH缓冲剂配制6mol/LHCllOml2cm左右处用喷灯灼烧并拉一细颈。再将试管放人冷冻剂中冷却至溶液呈固体后取出，接在真空泵上抽真空，使减压至7Pa(≤5×l0-2mmHg)后封口，再放人冰水浴中让其解冻，恢复到常温后，将试管放入(110±1)℃恒温枯燥箱中水解22～24h。取出冷却，翻开水解管，将水解液定量转入25ml容量瓶中，定容过滤。吸取滤液Iml，用旋转浓缩器(45～50℃)枯燥，或置于真空枯燥器内，1～2ml溶解蒸干，用水重复l～20.Olmol／LHCIIml溶解固形物，溶液供仪器测定。②上机测定。按仪器操作规程测定。仪器条件如下，以日立835-50型氨基酸分析仪为例。2619号树脂，2.6×150mm不锈钢柱；柱温253℃；缓冲液流速〔泵1：0.225ml/mi，压力98066.5～117679.8hPa;茚三酮流速〔泵2：o．300m／mi，压力19613.3～29419.氮气压力：274.586hPa;分析时间：74min。各种氨基酸的出峰挨次是天门冬氨酸(ASP)，苏氨酸(THR)，丝氨酸(SER)，谷氢酸(GLU)，脯氨酸(PRO)，甘氨酸(GLY)，丙氨酸(ALA)，胱氨酸(CYS)，缬氨酸(VAIJ)，蛋氨酸(MET)，异亮氨酸(Il。E)，亮氨酸(1EU)，酪氨酸(TYR)，苯丙氨酸(PHE)，赖氨酸(LYS)，氨(NHs)，组