甜玉米( Zea mays L . saccharatr . Sturt )是最初由美洲印地安人命名,称之为" Paoon "的一种玉米类型。实际上,甜玉米是由籽粒鲜嫩、糖分含量高的一类胚乳突变体转育而成的一种新的玉米类型,因其用途和食用方法与蔬菜类似,可蒸煮后直接食用,又被称为"蔬菜玉米"。早在哥伦布发现新大陆之前,印第安人就已经种植甜玉米,并用来制糖、做点心和酿造原始啤酒。近百年来,经过人工选育,这类胚乳突变体已在玉米生产上逐步应用,并已成为一种玉米产业。根据突变基因的不同又分为普甜玉米、加强甜玉米和超甜玉米。
普通甜玉米又叫标准甜玉米。这种类型甜玉米携有单一隐性普甜基因(su1,su2, du )。第一个普甜su1基因由 East 和 Hays (1911)发现。纯合 sul 甜玉米乳熟期籽粒总含糖量一般在16%~80%,通常是普通玉米的2倍多。其中蔗糖含量占2/3,还原糖含量占1/3,分别是普通玉米的3倍和2倍。另外,籽粒的水溶性多糖含量极高,达籽粒干重的25%,是普通玉米的10倍。这种水溶性多糖的主要成分是一种称为植物糖原的物质,它是由许多分支的葡萄糖链所构成,主链长度是10~14个葡萄糖分子 α1~4的结合,支链长度是6~30个葡萄分子α1~6的结合。由于籽粒含糖量和水溶性多糖含量的提高,使玉米籽粒不仅具有一定的甜味,而且具有一种独特的糯性,食用风味好,容易被人体吸收利用。su2和 du 基因的作用与 sul 基因的作用基本相同,仅有的差别是它们的可溶性多糖含量远不及su1基因型高,而且随着籽粒的成熟,还原糖和蔗糖含量的下降比例大于su1。因此生产上应用的普通甜玉米都为 sul 型。受su1基因控制的甜性玉米,能够阻止糖分向淀粉转化,但这种阻止是不完全的,通常采摘后1~2天部分糖就会迅速转化为淀粉,甜度下降。成熟的籽粒中,淀粉含量显著少于普通玉米,籽粒皱缩干秕,一般呈半透明状。
超甜玉米又叫特甜玉米。这种类型玉米携有单一隐性超甜基因sh2(皱缩2)、 bt (脆弱)和bt2等数种。主要特点是籽粒含糖量极高,其中大部分是蔗糖。如sh2型超甜玉米,乳熟期籽粒总糖含量可达25%~35%,其中蔗糖含量为22%~30%,通常是普通玉米的10倍,比普通甜玉米高出一倍以上。而其水溶性多糖含量并不显著增加,碳水化合物总含量有所降低。成熟的sh2型甜玉米籽粒仅含少量淀粉,种子外表皱缩干秕凹陷,呈不透明。超甜玉米的显著优点是甜度明显增加,糖分转化成淀粉的速度比普通玉米慢,所以采收期和贮存期相对延长。超甜玉米的主要问题是缺少水溶性多糖,其果皮较厚,柔嫩性差,内容物少,风味及糯性欠佳,不宜制成罐头,因籽粒秕,种子发芽率低,苗期生活力弱。
加强甜玉米。这种类型甜玉米是在普甜 sul 玉米的遗传背景上,又引入一个加甜修饰基因 se 培育而成的新型甜玉米。由于修饰的程度不同,又可分为全加甜玉米和半加甜玉米两种。全加甜玉米实质上是一种双隐性的基因类型,其基因型为( sulsulsese ),乳熟期籽粒的糖分总含量可达30%以上,与sh2超甜玉米相当,但高于sh2型以外的超甜玉米,水溶性多糖的含量与 sul 型普甜玉米相当,另外还含有3%~5%的麦芽糖。因此这种类型甜玉米兼有普甜玉米和超甜玉米二者的优点,含糖量高,风味好,同时收获期长,货架寿命长。吐丝后45天籽粒糖分含量仍在15%以上,籽粒含水量可达50%,仍可作鲜食加工。成熟籽粒的淀粉含量略低于普甜玉米,但显著高于超甜玉米。半加甜玉米植株的基因型为( sulsulSese ),而籽粒胚乳的基因型对 sul 基因来说都是纯合的,但对加甜修饰基因来说有4种结合类型,即 SeSeSe 、 SeSese 、 Sesese 和 sesese 。其中 sesese 为全加甜型,其他3种都表现为普通玉米。由于 se 基因的剂量效应,这种半加甜玉米乳熟期籽粒含糖量比普甜玉米提高50%~60%,食用风味明显优于普甜玉米而接近全加甜玉米。值得注意的是:这种甜玉米种子的发芽率和苗期长势与普甜玉米相当,显著优于超甜玉米。果穗籽粒的杂合型可带来粒色的分离,形成黄白等色相间的花色类型,迎合了消费者的需要。