马铃薯“升级”了！中国科学家通过基因组设计突破育种难题

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视频介绍

马铃薯通常又叫土豆，它的栽培不靠种子繁殖。而是靠薯块进行无性繁殖，存在育种周期长，种植成本高等问题。近日，中国农业科学院表示，我国在杂交马铃薯育种领域取得了突破性成果，这一消息还引起了不小的轰动，这不仅是因为技术难度，更因为杂交土豆很容易让人联系到袁隆平的杂交水稻。在此之前，由于马铃薯基因组的复杂性，它的遗传改良育种进程非常缓慢。为了彻底解决马铃薯产业面临的问题。中科院黄三文团队启动了“优薯计划“，并运用“基因组设计” 的理论和方法，研发用杂交种子替代薯块，提高马铃薯育种速度和繁殖效率。团队用基因组设计，淘汰有害突变，聚合优良基因。目前这种方法已培育出了第一代高纯合度二倍体马铃薯自交系和杂交优势显著的杂交马铃薯品系 “优薯 1 号”，二维新品种马铃薯的种植效果远超预期。通常，土豆是无性繁殖，它的繁殖器官就是块茎，一个土豆有好几个芽，把土豆切成几块，每块上面都有一个芽，种到地里面等它长出一个完整的植株然后再结薯块。相比种子，块茎的体积很大，种一亩土豆需要 200 公斤种薯，储运很不方便。现在用种子的话，种一亩土豆只需要两克，种植成本大大降低，而且储藏货运都很方便。不仅如此，这项研究还解决了另外两个难题。第一个难题是二倍体的土豆在自花授粉后不能形成种子，因为它存在自交不亲和的强制异交的生物学机制。第二个难题叫自交衰退，这其实和人类一样，近亲结婚会存在隐性有害基因的纯合，从而形成遗传病。土豆也是一样，隐性基因会重合，会带来不利效果。团队通过打破有害突变、导入野生基因和优良基因选育等方式，成功解决了这些困扰人们很久的问题。这项研究是目前国际上首次将基因组设计理念应用到马铃薯育种中。“优薯 1 号”的出现，证明了杂交马铃薯的可行性，使马铃薯遗传改良进入了快速迭代的轨道。对此，你怎么看呢？