Кукурузасахарная, Z. mays subsp. saccharata.

Подвид возник как мутант зубовидных и кремнистых сортов в результате проявления рецессивных генов su1 и su2. Оба гена контролируют состав крахмала в эндосперме кукурузы, повышая в нем содержания декстринов. Эндосперм зерновки содержит сравнительно мало крахмала и очень много водорастворимых сахаров. При созревании и подсыхании зерновка по всей поверхности сильно сморщивается во всех направлениях, приобретая неправильную форму и неровную поверхность. Вызревшие зерновки сравнительно прозрачны. Кроме того, зерновка содержит большое количество водорастворимых белков – 18-20% и жиры - 8-9% . Содержание углеводов 64%, из них половина приходится на долю декстринов. Это овощная культура, ее используют в консервной промышленности. Подвид имеет некоторые нежелательные признаки: многостебельность, полегаемость, слабая устойчивость к некоторым вредителям и болезням. Разновидности представлены формами с белыми и красными чешуями и самым разнообразным окрашиванием зерновки.

Кукуруза пленчатая, Z. mays subsp. tunicata.

Подвид мутантного происхождения. Возникает в результате фенотипического проявления гена Tu. Этот ген вызывает развитие двух типов цветков и заключение зерновки в пленки. В культуре не встречается и хозяйственного значения не имеет. Характерный признак подвида – сильное разрастание колосковых чешуй, которые плотно прикрывают вызревшую зерновку.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТУРЫ

БОТАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Кукуруза – однолетнее растение, однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляемое. В дикорастущем состоянии не встречается.

Корневая система мочковатая, мощная, многоярусная, сильноразветвленная. В глубину может достигать 3 м, распространяется в радиусе более 1м. Особенность строения корневой системы – наличие воздушных полостей, свидетельствующих о повышенной чувствительности корней к наличию кислорода. Кроме того, растения формируют опорные (воздушные) корни. Основную массу корневой системы составляют главные узловые корни. Число боковых зародышевых корней у различных сортов кукурузы варьирует от 0 до 13. Придаточные корни формируются ярусами снизу вверх. Последними формируются воздушные корни. Рост корневой системы продолжается вплоть до зернообразования.

Стебель толщиной 2-7 см, хорошо облиственный, прямостоячий, округлый, гладкий. В молодом возрасте стебли травянистые, мягкие и сочные, а к концу вегетационного периода становятся грубыми и почти деревянистыми. Высота стеблей составляет 0,6 - 5 м и более. Стебель состоит из заполненных сердцевиной междоузлий, разделенных утолщенными стеблевыми узлами. Число надземных узлов 5-30, подземных – 4-9. Длина междоузлий возрастает снизу вверх, самое длинное заканчивается метелкой. Из нижних узлов образуются боковые побеги. Мощный рост стебля и высокая прочность строения обусловливается кольцом склеренхимы, расположенным под эпидермисом, и участками склеренхимы вокруг каждого сосудисто-волокнистого пучка.

Листья крупные, линейные, цельнокрайние, сверху опушенные, в чередующемся порядке расположены по двум противоположным сторонам стебля. Состоят из пластинки, влагалища и язычка. Влагалище плотно охватывает междоузлие стебля над узлом, к которому прикрепляется лист. Оно служит защитой для стебля и соцветия. Между листовой пластинкой и влагалищем расположен язычок, который охватывает стебель и закрывает щель между ним и влагалищем, препятствуя испарению воды и защищая растущее междоузлие от заражения спорами грибов. Число листьев колеблется от 8 до 45.

Соцветие. На каждом растении имеются соцветия двух типов: мужское – метелка и женское – початок.

Метелка состоит из центрального стержня и боковых веточек, на которых попарно расположены тычиночные колоски. Один колосок – сидячий, другой – на ножке. На стержне колоски расположены вокруг оси, на веточках – только на верхней стороне. Каждый колосок – двухцветковый; состоит из двух цветковых и двух колосковых чешуй, двух пленчатых цветковых чешуй и двух маленьких цветковых пленок. Мужские цветки состоят из трех тычинок, рудиментарного пестика и двух лодикул. Метелка формируется и достигает окончательного размера, будучи скрытой в неразвернувшихся верхних листьях. Верхние междоузлия выносят метелки из влагалища последнего листа.

Початки – это видоизмененные боковые побеги; развиваются из почек, расположенных в пазухах листьев. Початок представляет собой сильно утолщенную ось – стержень, на котором параллельными рядами сидят пары женских колосков. Видоизмененные листья початка образуют обертку. В каждом колоске закладывается по два цветка, из которых развивается только верхний. Этот цветок состоит из пестика, трех рудиментарных тычинок и двух крупных нефункционирующих лодикул. Пестик сидячий и гладкий, состоит из округлой завязи и длинного нитевидного слабоопушенного столбика, заканчивающегося раздвоенным рыльцем. В женском колоске, кроме того, три короткие зеленоватые колосковые чешуи, короткая тонкая наружная и нечеткая внутренняя цветковые чешуи (охватывают цветок только частично). Число полноценных початков на растении может быть различным. Кремнистая и зубовидная кукуруза имеют, в основном по два, реже – по одному початку. У других подвидов – большее количество початков на растении.

Кукуруза – ветроопыляемая культура. Перекрестное опыление обеспечивается несовпадением периодов цветения метелки и початков на одном растении. Метелка, как правило, зацветает на 3-8 дней раньше початка.

Плод кукурузы – зерновка, состоит из эндосперма, щитка, зародыша и оболочки, имеет различную консистенцию. Зерновки кукурузы разных групп и сортов имеют различную окраску – белую, желтую, оранжевую, красную. В початке, в зависимости от сорта и условий, образуется 200-1000 зерен. В эндосперме зерновки различают мучнистую и стекловидную части. Соотношение и местоположение этих двух частей – основной критерий, по которому вид Zea mays разделяют на подвиды.

Химический состав зерна.

В зерне кукурузы содержатся углеводы, белки, жиры, минеральные соли и витамины. Причем содержание углеводов, белков и жиров составляет до 95% сухого вещества зерна и зависит от сорта.

Белок (6-12%) представлен двумя группами: белок протоплазмы и запасной белок. Белок протоплазмы гетерогенен, хорошо сбалансирован по всем аминокислотам. Запасной белок представлен сравнительно небольшим числом компонентов и обычно имеет специфический аминокислотный состав. Он преобладает над протоплазменным и оказывает существенное влияние на аминокислотный состав суммарного белка.

Жиры (4-8%) представлены смесью триглицеридов и некоторым количеством свободных жирных кислот. Из них 34-60% (большая часть) приходится на линолевую кислоту – одна из необходимых в питании человека. В меньшем количестве содержатся олеиновая, пальмитиновая, стеариновая, арахисовая кислоты. Кукурузное масло содержит вещества, придающие ему хороший вкус и ароматичность.