Цукрова кукурудза
Пул і Сміт склали чудові огляди літератури щодо поліпшення цукрової кукурудзи.
Ця культура використовується в консервованому або замороженому вигляді майже в усьому світі, а качани у свіжому вигляді надходять на ринки в районах, придатних для її вирощування.
Основним районом вирощування цукрової кукурудзи є північні штати США та південь Канади. Таке обмежене поширення пояснюється кількома причинами. Зерно цукрової кукурудзи зберігає солодкий смак дуже недовгий час після збирання. У більш південних районах, де температури вищі, цукор у зерні швидко перетворюється на крохмаль. На широтах з низькими зимовими температурами, що унеможливлюють лялькування гусениць бавовняної совки в зимовий час, цей шкідник становить меншу небезпеку для цукрової кукурудзи. Бактеріальне в'янення (хвороба Стюарта) є особливо шкідливим для неї на півдні. Крім того, цукрова кукурудза дуже чутлива до посухи та сприйнятлива до сажки.
Флорида та інші південні штати швидко перетворилися на центри з вирощування та збуту цукрової кукурудзи на північні райони для споживання в зимовий та весняний час. Примітне зростання цього виробництва пояснюється переважно трьома причинами.
1. Поява нових гібридів, пристосованих до вирощування Півдні.
2. Доступність та широке практичне використання нових ефективних інсектицидів та фунгіцидів для боротьби з бавовняною совкою та хворобами листя.
3. Удосконалення методів, обладнання, пакувальних та перевізних матеріалів.
Огляд історії цукрової кукурудзи становив Сміт. Культура ця виникла, мабуть, в 1779 р. За повідомленням Сінглтона, в 1836 р коннектикутський адвокат Ной Дарлінг схрестив дуже ранньостиглийжовтозерний сорт із цукровою кукурудзою, обірвавши волоті у жовтозерного сорту. Перший гібрид, який набув широкого поширення, був виведений Д. Ф. Джонсом і випущений Коннектикутською станцією в 1924 р. Найпопулярніший і найпоширеніший гібрид цукрової кукурудзи Голден Крос Бентам вивів Гленн Сміт. Він є гібридом між лініями Р39 та Р51. Обидві ці інбредні лінії виведені із ґатунку Голден Бентам. Популярність гібрида пояснювалася його чудовою врожайністю, високою якістю в консервованому стані, вирівняністю та стійкістю до бактеріального в'янення.
Проблеми селекції цукрової кукурудзи докладно розбирає Сміт. Для селекціонерів, які працюють із цукровою кукурудзою, основними завданнями є виведення високоврожайних вирівняних гібридів з гарною якістю та розширення зони їх вирощування.
Розширення зони обробітку на південь вимагає виведення покращених типів, стійких до ураження хворобами та шкідниками. Виробництво цукрової кукурудзи у північному напрямку можна розширювати шляхом створення ранньостиглих сортів. Цукрова кукурудза особливо чутлива до таких несприятливих умов, як хвороби, шкідники та посуха.
Сорти цукрової кукурудзи, придатні для консервування або заморожування, повинні мати низку дуже важливих ознак. До останніх відносяться м'які (ніжні) зерна жовтого або білого забарвлення в залежності від смаків місцевого населення, ефективність виробництва, висока якість і гранична вирівняність рослин і качанів. Необхідна вирівняність за консистенцією зерна, формою та величиною качанів. Необхідні та задовільні врожаї. Для ідентифікації інбредних ліній, що мають ніжні м'які зерна, розроблено тендерометричний метод випробування (прокол перикарпію). З його допомогою можна визначити в грамахквадратний сантиметр тиск, який потрібний для проколу перикарпію зерна.
Існують два методи консервування - цілісних та зрізаних зерен. Для консервування в цілісному вигляді потрібні зерна з вологістю 72-75%, вирівняні качани повинні мати ніжний перикарпій і приємний смак. Вміст вологи в зернах, що консервуються у зрізаному вигляді, має становити 68-72%. При промисловому та домашньому заморожуванні має важливе значення ніжність (м'якість) та гарний смак зерен.
Огородники, які постачають на ринки свіжу цукрову кукурудзу, вимагають гібридів, які мають ті самі ознаки, що і кукурудза для консервування або заморожування. Виняток становить те, що для збуту качанів у свіжому вигляді бажані сорти з різночасним дозріванням, що забезпечують можливість використання врожаю протягом більш тривалого періоду. Особлива увага має бути звернена на солодкий смак, ніжність перикарпію, консистенцію вмісту зерна та стиглість. Цукровість має при консервуванні або заморожуванні цукрової кукурудзи менш важливе значення, оскільки цукор можна додавати у процесі консервування.
Більшість оброблюваної цукрової кукурудзи США представлена нині простими гібридами. Такі гібриди забезпечують однорідність консистенції зерен. Бажана форма і розмір качанів революціонізували машини та методи консервування. Розташування качанів на стеблах на одному рівні та одночасне дозрівання підвищили економічність виробництва.
Генетичний склад зерен цукрової кукурудзи відрізняється від складу зерен зубоподібної кукурудзи лише одним рецесивним геном. Цей ген попереджає перетворення деякої частини цукру на крохмаль. Зерно має напівпрозорий рогоподібний зовнішній вигляд і при висиханні зморщується. Основою широкоговиробництва цукрової кукурудзи є ген цукристості su1. Мангельсдорф вказував на присутність дуплікатних генів, що визначають крохмалисто-цукристий тип ендосперму. Він розглядав можливість використання цих генів у селекції цукрової кукурудзи. Ендр'ю та ін. повідомляють, що цукрова кукурудза, рецесивна за геном восковидності (su1wx), перевершувала цукрову кукурудзу з домінантним геном у локусі восковидності.
Ліндстром та Герхардт вивчали хімічний склад відомих генотипів ендосперму у гібридів між зубоподібною та цукровою кукурудзою. У рекомбінацій, що виникають в результаті реципрокних схрещувань F1 беккроссів або F2, кожен додатковий ген su1 обумовлював збільшення вмісту цукрів і зменшення кількості крохмалю.
Камерон і Кол повідомляли, що на противагу одному гену su1 комбінації генів su1du і su1su2 уповільнювали накопичення крохмалю в зернівках, що розвиваються, на декількох інбредних лініях і гібридних фонах. На цукру та водорозчинні полісахариди це не завжди впливало, але часто наголошувалося на поліпшенні їстівних якостей. У присутності бавовняної совки зростала частота ураження цвіллю стиглих зерен у качанах всіх генотипів, причому особливо сильно страждали качани з комбінацією генів su1su2.
Лафнан використовував вплив гена sh2 на запасні вуглеводи в стиглому ендоспермі кукурудзи. Він ввів ген зморшкуватості (shrunken) у стандартні інбредні лінії цукрової кукурудзи. В результаті зусиль д-ра Лафнана в університеті штату Іллінойс та співробітників Illinois Foundation Seed, Шампейн, Іллінойс з'явилися дуже бажані «супер» гібриди цукрової кукурудзи. Гібрид Illini Xtra-sweet в момент збирання буває вдвічі, а після 48 годин зберігання при кімнатній температурі в 4 рази солодше звичайної цукрової кукурудзи. Це пояснюється менш швидкимперетворенням цукру на крохмаль, ніж у звичайних форм цукрової кукурудзи. Внаслідок повільного перетворення цукру на крохмаль період збирання врожаю подовжується. Іллінойські «суперцукрові» форми кукурудзи пофарбовані в жовтий колір. Вони чудово пристосовані до вирощування на присадибних ділянках та промислових плантаціях, для заморожування та консервування. Вони являють собою прості гібриди, насіння їх легше за вагою, ніж насіння звичайної цукрової кукурудзи. Гібрид Early Xtra-sweet є відбором матеріалу американського походження з широкою генетичною основою.
Хендерсон наводить список інбредних ліній цукрової кукурудзи, переданих федеральними та штатними агентствами США кукурудзаводам багатьох країн.