1 熱帶玉米種質(zhì)資源

玉米起源于墨西哥、美洲中部的熱帶地區(qū)。熱帶地區(qū)全年均可種植玉米，包括溫度高的夏季，也包括溫度相對較低的冬季。大多數(shù)熱帶玉米既耐高溫，也耐低溫；同時(shí)，抗病蟲能力強(qiáng)。熱帶玉米種質(zhì)有效地促進(jìn)了熱帶、亞熱帶地區(qū)玉米育種和生產(chǎn)的發(fā)展。

熱帶種質(zhì)主要包括Tuxpeno、Suwan、Antigua、ETO、Cuba flint等。其中，Tuxpeno和其近親系加勒比及美國馬齒型、古巴硬粒型、熱帶海岸硬粒型和ETO復(fù)合種雜種優(yōu)勢強(qiáng)，為培育熱帶改良遺傳型發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，Suwan與Tuxpeno構(gòu)成了熱帶、亞熱帶地區(qū)強(qiáng)優(yōu)勢模式。

2 熱帶玉米Suwan群體前世今生

2.1 Suwan群體組裝構(gòu)成過程

玉米由葡萄牙商人1687年引入泰國，鮮穗食用。1932年，泰國農(nóng)業(yè)部（MA）和農(nóng)業(yè)廳（DOA）Prince Sithiporn引入Nicholson黃馬齒和Mexican June兩個(gè)品種到東北部進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代，DOA于1953年發(fā)放引入和經(jīng)過改良的Guaternala ( Tequisate Golden yellow flint），適應(yīng)性廣，耐蟲，硬粒，籽粒橙黃色。

1966年，為紀(jì)念肯色薩大學(xué)（Kasetsart）首任校長Suwan，將泰國肯色薩大學(xué)的校辦農(nóng)場命名為Suwan農(nóng)場，該農(nóng)場也是Suwan群體的發(fā)源地。Suwan群體共由36份來自世界各地的材料構(gòu)建而成（表1），分別是來自加勒比的4個(gè)群體16份材料；來自墨西哥和中美洲的4個(gè)群的6份材料；來自南美洲的5個(gè)群的5份材料；來自印度的4個(gè)群的5份材料以及來自其它地區(qū)的4個(gè)群的2份材料。

表1 組建Suwan群體的36份種質(zhì)材料

1960年，Kasetsart大學(xué)開始玉米自由授粉品種選育，到1972年，泰國綜合種1號C3形成，命名為Suwan 1群體，到目前為止已完成15輪改良工作。同時(shí)，在Suwan 1群體的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)環(huán)境和市場的需要，加入不同的種質(zhì)形成了Suwan 2、Suwan 3和Suwan 5，其組裝的大致過程如圖1所示。

2.2利用Suwan種質(zhì)創(chuàng)制的自交系Suwan 1有較好的品質(zhì)、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量穩(wěn)定、抗霜霉病好，被各地廣泛用于育種計(jì)劃，在發(fā)展中國家直接用于生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)Suwan 1主要在亞洲（緬甸、中國、印度、老撾、柬埔寨、馬來西亞、尼泊爾、菲律賓、斯里蘭卡和越南等）、太平洋（斐濟(jì)、毛里求斯、巴布亞新幾內(nèi)亞等）、非洲（喀麥隆和尼日利亞等）、南美洲（巴西、玻利維亞、哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯和委內(nèi)瑞拉等）等地使用（表3）。

自1970年代末，Suwan種質(zhì)通過CIMMYT向亞洲各國、美國和中美洲發(fā)放和擴(kuò)散、釋放。1978年，廣西農(nóng)業(yè)廳覃寶龍（副廳長）訪問秦國時(shí)，帶回Suwan 1，Suwan 2各一個(gè)果穗；回來后，交給了廣西玉米研究所原所長程劍萍，交待給蘇作琴帶回單位進(jìn)行隔離區(qū)繁殖后發(fā)放；后來擴(kuò)散到四川、貴州、云南等地區(qū)。隨之育種家們圍繞Suwan種質(zhì)展開相關(guān)的研究并創(chuàng)制出了許多核心自交系（圖2），對我國的玉米育種有著重要的意義。

3溫?zé)嵊衩追N質(zhì)改良的策略與育種實(shí)踐熱帶玉米具有遺傳豐富、抗性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在光周期敏感、利用難度大，難以在我國溫帶地區(qū)直接利用，因此，我們圍繞熱帶玉米Suwan種質(zhì)開展了相關(guān)的研究。

3.1熱帶資源直接馴化西南區(qū)玉米育種要解決品種抗性和適應(yīng)性均需熱帶種質(zhì)，但雜交種因親本光周期敏感難以在西北制種，種子生產(chǎn)是西南區(qū)優(yōu)良雜交種推廣應(yīng)用的重大技術(shù)障礙。因此，可將Suwan等熱帶種質(zhì)在甘肅、河南等地進(jìn)行多年就地繁殖馴化，例如，熱帶Suwan自交系QB2182經(jīng)3年的連續(xù)就地馴化，其開花時(shí)間提早7-10天以上。同時(shí)，不同的性狀所馴化的難易程度存在一定的差異。以不同農(nóng)藝性狀為評價(jià)指標(biāo)，在不同緯度（海南樂東、貴州貴陽和河南安陽）種植，實(shí)驗(yàn)表明，將熱帶種質(zhì)從低緯度向高緯度馴化改良難易程度指數(shù)依次為：葉部性狀>開花期>根部>株型>抗性>果穗性狀。

3.2種質(zhì)資源收集、鑒定與評價(jià)種質(zhì)資源是培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病（蟲），抗逆玉米新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。篩選和鑒定出優(yōu)異種質(zhì)是育種工作最重要的、最基礎(chǔ)的核心內(nèi)容。自2012年以來，對3000份收集熱、溫?zé)帷貛ХN質(zhì)進(jìn)行引進(jìn)、鑒定和評價(jià)，其中包含Suwan、Tuxpeno、Maiz Amargo、ETO、Cateto和CIMMTY熱帶玉米種質(zhì)。鑒定出一批抗白斑病、南方銹病和穗腐病、莖腐病、耐高溫、矮桿等具有明顯優(yōu)良性狀的種質(zhì)資源。

3.3熱帶玉米種質(zhì)改良與創(chuàng)新群體改良是前育種的基礎(chǔ)性工作，對擴(kuò)增玉米遺傳多樣性具有十分重要意義。自2005年以來，貴州省旱糧研究所人工合成和構(gòu)建Tuxpeno-Reid、Suwan-Lancaster、Suwan-Iodent、BSSS-Tuxpeno、Tuxpeno-Lancaster等溫?zé)崛后w，并從這次群體中選育出QB6231、QB5725、QB5746、QB5910等自交系。同時(shí)，利用溫?zé)岱N質(zhì)培育出金玉506、金玉818、康農(nóng)玉8009、YD819等高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、廣適和多抗的新品種。

種質(zhì)改良技術(shù)策略關(guān)鍵要點(diǎn)：

（1）基礎(chǔ)核心種質(zhì)選擇是首要條件。遵循溫?zé)岱N質(zhì)互補(bǔ)性強(qiáng)，起點(diǎn)高。將分離群體進(jìn)行大群體鑒定選擇。但在不同生態(tài)區(qū)選擇自交系是完全不同表型結(jié)果。溫?zé)岱N質(zhì)很難進(jìn)行一輪就達(dá)到選擇目的；

（2）分離群體樣本量是成敗關(guān)鍵。溫?zé)嵊衩兹后w改良群體個(gè)體規(guī)模小是很難選擇出優(yōu)良單株的。大群體優(yōu)良單株選擇是溫?zé)岱N質(zhì)改良最有效方法，挑選優(yōu)株晉級；

（3）多環(huán)境鑒選。變換篩選材料是選擇穩(wěn)定性雜交種的重要策略之一；

（4）對稱性測配和多點(diǎn)鑒定。根據(jù)不同生態(tài)區(qū)按照雜種優(yōu)勢模式選擇不同單位或者育種家合適的測驗(yàn)種對篩選雜交種至關(guān)重要。非常感謝智種網(wǎng)的CEO葉劍、廣西玉米研究所時(shí)成俏研究員等專家提供和資料。