央廣網(wǎng)北京6月25日消息（記者朱敏 周羽）據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道，馬鈴薯也就是土豆，是我們?nèi)粘Ｉ钪胁妥郎系某？?，在印象里中國人習慣把土豆當菜來吃?？蓪嶋H上，馬鈴薯是世界第三大主糧，中國的第四大主糧，而且很少有人知道，身價不貴的土豆種起來卻相當麻煩。
與很多農(nóng)作物用種子播種不同，土豆的播種是將種薯切成塊埋在地里，等它成長。這樣的種法既費土豆，運輸成本又高。不過，這個栽培的世界難題如今被中國農(nóng)業(yè)科學家徹底解決了。
北京時間24日晚11時，世界著名學術(shù)雜志《細胞》在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文團隊的雜交馬鈴薯育種領(lǐng)域的研究成果。該團隊培育的“優(yōu)薯1號”證明了雜交馬鈴薯育種的可行性，使馬鈴薯遺傳改良進入了快速迭代的軌道。
這份研究成果是我國實施“優(yōu)薯計劃”以來取得的里程碑式突破。我國科學家團隊培育的“優(yōu)薯1號”到底優(yōu)在哪里？這項研究都有哪些顛覆性創(chuàng)新？
土豆是廣受人們喜愛的食物，它豐富多樣的做法吸引著男女老少的味蕾。但很多人并不知道，土豆的更新?lián)Q代速度很慢。
中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員張春芝說，我們現(xiàn)在所吃的那些知名快餐店里的薯條品種，跟幾十年前的人吃的一樣?！斑@個品種是1902年選的，到現(xiàn)在已經(jīng)119年了，也就是說我們吃的薯條其實跟上個世紀人吃的是一樣的。這在別的物種是很難想象的，但是在馬鈴薯這個是事實。即便到今天它仍然是美國第一大品種，但是并不是說這個品種它種了100多年非常好，實際上它會感染很多的馬鈴薯病害，但是因為馬鈴薯育種很難，育種家這么多年了也沒能選育出來一個品種能夠替代這個?！?/p>
與谷物類糧食作物不同，栽培馬鈴薯是依靠薯塊進行無性繁殖的同源四倍體物種。這種遺傳的復雜性導致馬鈴薯的改良進程緩慢。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)面臨的另外一個挑戰(zhàn)是薯塊的繁殖系數(shù)低、儲運成本高、易攜帶病蟲害。
中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所所長黃三文進一步解釋說：“馬鈴薯栽培不靠種子繁殖，而是靠薯塊進行無性繁殖，存在育種周期長、種植成本高、繁殖系數(shù)低、易攜帶病蟲害等問題。而且由于馬鈴薯基因組的復雜性，它的遺傳改良育種進程非常緩慢，全世界很多馬鈴薯品種已經(jīng)有上百年歷史了，仍然還在廣泛種植。我國栽培面積最大的品種'克新1號’也持續(xù)種了60多年?！?/p>
為了徹底解決馬鈴薯產(chǎn)業(yè)面臨的問題，2015年，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中國農(nóng)科院和深圳市的支持下，黃三文團隊聯(lián)合云南師范大學等國內(nèi)外優(yōu)勢單位發(fā)起了“優(yōu)薯計劃”。黃三文介紹，這個計劃是運用“基因組設(shè)計”的理論和方法，用二倍體育種替代四倍體育種，并用雜交種子繁殖替代薯塊繁殖，從而提高馬鈴薯育種速度和繁殖效率，對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)進行顛覆性創(chuàng)新。
黃三文說：“我們首先要解決馬鈴薯自交不親和的問題，也就是馬鈴薯自花授粉后不會產(chǎn)生種子的問題。我們通過材料篩選和基因編輯，徹底解決了馬鈴薯靠種子自身繁育的問題。同時我們又發(fā)現(xiàn)了導致植株長勢弱、產(chǎn)量降低等表現(xiàn)的有害突變位點。我們通過'基因組設(shè)計’，淘汰有害突變、聚合優(yōu)良基因，最終選育出具有顯著雜種優(yōu)勢的'優(yōu)薯1號’品系?！?/p>
新一代雜交品種效果怎么樣？2020年11月，在云南省德宏州盈江縣，“優(yōu)薯1號”進行了小區(qū)試驗。今年2月，馬鈴薯成熟采收后測產(chǎn)，第一代新品種馬鈴薯的種植效果遠超預期。張春芝表示：“當?shù)刈詈玫鸟R鈴薯品種每畝產(chǎn)量也就3噸左右，十多年來產(chǎn)量沒有明顯提升。而第一代雜交的馬鈴薯畝產(chǎn)就接近了3噸，以前種植一畝馬鈴薯需要200公斤種薯，而我們現(xiàn)在用種子只需要2克，種植成本大大降低?！?/p>
除了種植成本降低，張春芝說，“優(yōu)薯1號”的品質(zhì)也很好?！斑@個土豆干物質(zhì)含量很高，就是比較面，蒸煮品質(zhì)非常好，另外它的顏色非常深，黃色表明含有非常高的類胡蘿卜素，對于保護視力、抗癌抗氧化都有很好的功效，所以這個營養(yǎng)價值很高。'優(yōu)薯1號’選育的成功，證明了雜交馬鈴薯育種的體系是可行的，使馬鈴薯育種進入一個快速迭代的過程?！?/p>
2020年11月，袁隆平先生曾對雜交馬鈴薯育種親筆題字稱“馬鈴薯雜交種子繁殖技術(shù)是顛覆性創(chuàng)新，將帶來馬鈴薯的綠色革命”。
中國是世界馬鈴薯生產(chǎn)大國，種植面積和產(chǎn)量均居全球首位。中國馬鈴薯的主產(chǎn)區(qū)是西南山區(qū)、西北地區(qū)、內(nèi)蒙古高原和東北地區(qū)。長江以南地區(qū)種植較少。
中國作物學會馬鈴薯專業(yè)委員會副會長熊興耀認為，雜交馬鈴薯新品種的問世，可以把南方冬閑田利用起來，增強國家糧食安全的穩(wěn)固性?！榜R鈴薯是喜涼作物。南方春夏秋三季溫度過高，不太適宜馬鈴薯的生長，但是南方山區(qū)和大部分地區(qū)的冬季都適合馬鈴薯的生長。'優(yōu)薯計劃’解決了從東北和內(nèi)蒙調(diào)運種薯的問題，如果可以擴大南方冬閑田種植馬鈴薯的面積，可以有效解決我國糧食安全的問題?！?/p>
據(jù)了解，目前，“優(yōu)薯1號”的抗病性還較差，但利用雜交育種技術(shù)，可以實現(xiàn)品種的快速更新迭代，在較短時間內(nèi)提高“優(yōu)薯1號”的抗病性。下一步，科研團隊還將加強大規(guī)模雜交制種、種子育苗移栽等技術(shù)研發(fā)，為馬鈴薯種子的產(chǎn)業(yè)化推廣做準備。
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