Семена кукурузы Тип зерна: зубовидный; Селекция: сербская, немецкая

Семена кукурузы

Кукуруза сахарная, также маис — однолетнее травянистое культурное растение, единственный культурный представитель рода Кукуруза (Zea) семейства Злаки (Poaceae). Помимо культурной кукурузы, род Кукуруза включает четыре вида — Zea diploperennis, Zea perennis, Zea luxurians, Zea nicaraguensis — и три дикорастущих подвида Zea mays: ssp. parviglumis, ssp. mexicana и ssp. huehuetenangensis. Считается, что многие из названных таксонов играли роль в селекции культурной кукурузы в древней Мексике. Существует предположение, что кукуруза — самое древнее хлебное растение в мире.

Кукуруза подразделяется на 9 ботанических групп, различающихся по строению и морфологии зерна: кремнистая (Zea mays imdurata), зубовидная (Zea mays indentata), полузубовидная (Zea mays semidentata), лопающаяся (Zea mays everta), сахарная (Zea mays saccharata), крахмалистая, или мучнистая (Zea mays amylacea), крахмалисто-сахарная (Zea mays amyleosaccharata), восковидная (Zea mays ceratina) и плёнчатая (Zea mays tunicata).

Ботаническое описание и биологические особенности

Кукуруза — высокорослое однолетнее травянистое растение, достигающее высоты 3 м и более. Кукуруза имеет хорошо развитую мочковатую корневую систему, проникающую на глубину 100—150 см. На нижних узлах стебля могут образовываться воздушные опорные корни, предохраняющие стебель от падения и снабжающие растение водой и питательными веществами.

Стебель прямостоячий, до 4 м в высоту и 7 см в диаметре, без полости внутри (в отличие от большинства других злаков).

Листья крупные, линейно-ланцетные, до 10 см шириной и метр длиной. Их число от 8 до 42.

Растения однодомные с однополыми цветками: мужские собраны в крупные метёлки на верхушках побегов, женские — в початки, расположенные в пазухах листьев. На каждом растении обычно 1—2 початка, редко больше. Длина початка от 4 до 50 см, диаметр от 2 до 10 см, масса от 30 до 500 граммов. Початки плотно окружены листообразными обвёртками. Наружу на верхушке такой обвёртки выходит только пучок длинных пестичных столбиков. Ветер переносит на их рыльца пыльцу из мужских цветков, происходит оплодотворение, и на початке развиваются крупные плоды-зерновки.

Форма зерновок кукурузы весьма своеобразна: они не вытянутые, как у пшеницы, ржи и многих других культурных злаков, а кубические или округлые, плотно прижаты друг к другу и расположены на стержне початка вертикальными рядами. В одном початке может быть до 1000 зерновок. Размеры, форма и окраска зерновок различаются у разных сортов; обычно зерновки жёлтого цвета, но бывает кукуруза с красноватыми, фиолетовыми, синими и даже почти чёрными зерновками.

Вегетационный период длится приблизительно 90—150 суток. Всходит кукуруза на 10—12 сутки после посева. Кукуруза является теплолюбивым растением. Оптимальная температура для её выращивания — 20—24 °С. Кроме того, кукуруза нуждается в хорошем солнечном освещении.

История происхождения

Кукуруза была введена в культуру 7—12 тыс. лет назад на территории современной Мексики. Древнейшие находки зерновок культурной кукурузы на территории современных штатов Оахака (пещера Гвила Накитц) и Пуэбла (пещеры около города Теуакан) датируются соответственно 4250 и 2750 годами до н. э. Интересно, что кукурузные початки в те времена были примерно в 10 раз меньше, чем у современных сортов, и не превышали 3-4 см в длину.

Международная группа учёных под руководством археоботаника Долорес Пиперно (Dolores Piperno) из Смитсоновского национального музея естественной истории и профессора антропологии Энтони Ранере (Anthony Ranere) из Университета Темпл в Филадельфии обнаружила первые прямые свидетельства того, что кукуруза была одомашнена около 8700 лет назад в центре долины Бальсас в Мексике, и что её диким предком было местное растение, именуемое теосинте. На сегодня это самая ранняя датировка одомашнивания кукурузы. Анализ микроостатков (крахмала зёрен и ископаемых растений), обнаруженных на каменном заслоне от ветра, называемом Шиуатоштла, проведённый при участии Айрин Холст (Irene Holst), предоставил прямые свидетельства в отношении одомашнивания как кукурузы, так и ряда растений семейства тыквенных.

Существует несколько теорий происхождения культурной кукурузы:

Как результат селекции одного из подвидов мексиканской дикой кукурузы, Zea mays ssp. parviglumis; данный таксон и сейчас растёт в Мексике и Центральной Америке. Скорее всего, культура возникла в бассейне реки Бальсас на юге современной Мексики. Не исключено, что до 12 % генетического материала предковые формы культурной кукурузы получили от другого подвида — Zea mays ssp. mexicana — за счёт интрогрессивной гибридизации.
Как результат гибридизации мелкой окультуренной дикой кукурузы (то есть слегка видоизменённой формы дикой кукурузы) с другим видом данного рода — либо Zea luxurians, либо Zea diploperennis.
Один из таксонов мексиканской дикой кукурузы вводился в культуру несколько раз.
Культурная кукуруза возникла при гибридизации Zea diploperennis с каким-то представителем близкородственного рода Tripsacum.
Большинство современных исследователей принимают первую гипотезу, предложенную нобелевским лауреатом Джорджем Бидлом в 1939 году и основанную, кроме всего прочего, на экспериментальных данных.

Считается, что наибольшие изменения связаны примерно с пятью участками генома, всего было обнаружено порядка 50 генов, подвергшихся отбору при селекции.

Пока кукурузу возделывали на небольших площадях в мексиканских высокогорьях, она оставалась довольно однообразной с генетической точки зрения. Однако примерно с XV века до н. э. культура кукурузы начала быстро распространяться по Мезоамерике. Для новых условий потребовались новые сорта. Эта необходимость стала стимулом для интенсивной селекции кукурузы, что выразилось во взрывообразном росте её сортового разнообразия в XII—XI веках до н. э.

Роль кукурузы в американской истории трудно переоценить. С высокой долей вероятности можно утверждать, что практически все мезоамериканские цивилизации — Ольмекская культура, цивилизация майя, цивилизация ацтеков и другие — обязаны своим появлением и расцветом прежде всего культуре кукурузы, потому что именно она легла в основу высокопродуктивного земледелия, без которого не могло возникнуть развитое общество. Особую роль кукурузы в жизни древних ацтеков хорошо отражала их религиозная система, одним из центральных богов которой был бог кукурузы Центеотль/Шилонен.