Классификация кукурузы

Кукуруза (Zea mays L.) принадлежит к семейству злаковых (Poaceae). Из эволюционно близких кукурузе родов стоит отметить трипсакум (Tripsacum) и теосинте (Euchlaena), иногда используемые в качестве кормовых растений. Эти роды произрастают в Мексике и хотя редко, но используются в селекционных целях в качестве источников устойчивости к болезням и вредителям.

Что касается внутривидовой классификации, первые попытки сделать таковую были предприняты в середине XIX века. Эти работы были выполнены на ограниченном материале и, поэтому, не могли достаточно объективно представить внутривидовой состав. В качестве классифицирующих признаков, авторы использовали в основном количественные характеристики растений.

Впервые в 1885 году Ф. Кёрнике в качестве систематических были использованы качественные признаки, в частности морфологические особенности зерна. По этим данным было выделено четыре группы.

Морфологические особенности зерна были положены в основу классификации кукурузы Стертевантом. В 1899 году он в своей работе на основе большой выборки материала (свыше 700 сортов и образцов) североамериканского происхождения выделил шесть групп кукурузы, пять из которых различались на основе структуры эндосперма: лопающаяся, кремнистая, зубовидная, крахмалистая, сахарная, и одна выделена по признаку, обуславливающему сильное развитие колосовых чешуй — пленчатая.

Позже Н.Н. Кулешовым в эту классификацию была добавлена еще одна группа — восковидная. Эта классификация чрезвычайно удобна и проста. Она и сейчас, активно используется.

Зубовидная кукуруза (Zea mays indentata)

Зерно крупное, удлиненное, плоское. Эндосперм по бокам зерновки роговидный, в центре и верхушке мучнистый, рыхлый. При созревании на верхушке зерна образуется углубление. Зубовидная кукуруза среди других групп получила наибольшее распространение. Растения обычно не кустятся. В зерне содержится 70–75% крахмала, до 15 белка, 3–6% жира. Возделывается для получения зерна, которое используется для производства муки, крупы, спирта, а также как фураж на корм животным. Большинство сортов зубовидной кукурузы позднеспелые. Отличаясь мощными стеблями, крупными початками, сорта зубовидной кукурузы, как правило, дают более высокий урожай силосной массы и зерна по сравнению со скороспелыми сортами.

Кремнистая кукуруза (Zea mays indurata)

Зерно округлое, гладкое, блестящее с выпуклой вершиной. Эндосперм роговидный, мучнистый лишь в центральной части зерновки. Имеет самый широкий ареал распространения на Земле. Сорта кремнистой кукурузы первыми были завезены в Европу. Гибриды кремнистой кукурузы возделывают главным образом на зерно. Среди гибридов этой группы много скороспелых. В зерне содержится 65–83% крахмала, до 18% белка, 3–7% жира. Используется для производства крупы, кукурузных хлопьев, палочек и других продуктов. В настоящее время все большее распространение получила кукуруза с промежуточным типом зерна. В зависимости от преобладания кремнистого или зубовидного типа зерновки, такой тип кукурузы называют полузубовидным или полукремнистым.

Крахмалистая кукуруза (Zea mays amylaсea)

Одна из древнейших. Наиболее широко распространена в странах Южной Америки и на юге Северной Америки. Большинство сортов имеет поздние сроки созревания. Растения среднерослые, хорошо облиственны, сильно и средне кустистые. Зерно округлое, гладкое, матовое, с выпуклой вершиной. Эндосперм рыхлый, мучнистый с небольшим содержанием белка. Используется главным образом в крахмалопаточной и спиртовой промышленности. Зерновка крупная, содержит около 12% белка, 5% жира и более 80% крахмала.

Восковидная кукуруза (Zеа mays ceratina)

Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма. Наружная часть его непрозрачна и по виду напоминает воск, но по твердости не уступает стекловидному эндосперму лопающейся кукурузы. Внутренний слой эндосперма — мучнистый. Крахмал эндосперма состоит почти на 100% из амилопектина, обладающего сильной клейкостью. Восковидная кукуруза имеет довольно узкий ареал распространения — наиболее популярна в Китае и имеет весьма ограниченное сортовое разнообразие, причем сорта близки между собой по многим хозяйственным и некоторым морфологическим признакам.

Лопающаяся кукуруза (Zea mays everta)

Одна из древнейших. По строению зерновки делится на рисовую (имеет клювовидную форму верхушки зерновки) и перловую (имеет округлую форму верхушки зерновки). Характеризуется большим удельным весом стекловидного эндосперма. Мучнистая часть эндосперма имеется только вблизи зародыша. В связи с такой структурой запасного крахмала в клетках эндосперма у сухого зерна при нагревании под давлением паров воды в крахмальных сферокристаллах и между ними прорывается околоплодник и кожура семени. При этом эндосперм выворачивается в виде рыхлой белой мучнистой массы, и зерно сильно увеличивается в объеме. Отсюда — название подвида. Зерновка отличается высоким содержанием белка (16%), что позволяет использовать этот подвид при производстве крупы, хлопьев и других подобных изделий. Лопающаяся кукуруза образует большое число початков, обладает хорошей кустистостью и облиственностью. Початки небольшие с мелким зерном. Подвид представлен разновидностями с белой, желтой, красной, темно-синей, полосатой зерновкой. Лопающаяся кукуруза широко распространена в США, где приобрела промышленное значение. Сейчас она завоевывает все большую и большую популярность и в остальном мире.

Сахарная сахарная (Zea mays saccharata)

Подвид возник в результате проявления рецессивных генов su1 и su2. Оба гена контролируют состав крахмала в эндосперме кукурузы, блокируя реакции полимеризации и, тем самым, повышая содержание 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. Растения обычно невысокие, сильно кустятся, каждое имеет по несколько початков. Как и все овощные культуры, выращивается на поливе. Разновидности представлены формами с самым разнообразным окрашиванием зерновки.

Пленчатая кукуруза (Zea mays tunicata)

Фенотипическое проявление гена tu. Этот ген вызывает сильное разрастание колосковых чешуй, которые плотно прикрывают вызревшую зерновку. Подвид хозяйственного значения не имеет. Есть сведения, что эта кукуруза использовалась в религиозных обрядах в империи инков.