▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯
中國科學(xué)家在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新最近登上了頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用基因組設(shè)計(jì)的理論和方法體系，在全世界首次培育出了第一代雜交馬鈴薯，把馬鈴薯帶入了現(xiàn)代植物育種時(shí)代。
作為一種重要的塊莖類糧食作物，馬鈴薯在全世界為十多億人提供了主食。我們熟悉的栽培馬鈴薯大多為同源四倍體，主要靠薯塊進(jìn)行無性繁殖。想要獲得更耐儲(chǔ)存、更不易染病的遺傳改良品種，四倍體遺傳的復(fù)雜性成為極大的阻礙。
黃三文研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合云南師范大學(xué)等多個(gè)國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)，發(fā)起了一項(xiàng)“優(yōu)薯計(jì)劃”，將無性繁殖的四倍體馬鈴薯改造為種子繁殖的二倍體雜交馬鈴薯。
為此，研究小組通過深度挖掘馬鈴薯的基因組大數(shù)據(jù)，來設(shè)計(jì)育種流程。
他們首先找出基因組里有害突變數(shù)量少、純合性比例高的品系，作為培育自交系的起始材料；然后推斷優(yōu)良等位基因和有害等位基因在基因組中的分布，打破兩者之間緊密的基因連鎖；接著，找出基因組互補(bǔ)程度高的自交系進(jìn)行雜交，最終獲得雜交優(yōu)勢(shì)顯著的F1代雜交馬鈴薯。
研究機(jī)構(gòu)介紹，目前利用這種策略培育出了第一代高純合度（>99%）自交系和第一代雜交品系“優(yōu)薯1號(hào)”。小區(qū)試驗(yàn)顯示，“優(yōu)薯1號(hào)”的產(chǎn)量接近3噸/畝，相當(dāng)于同地區(qū)最好的馬鈴薯品種的產(chǎn)量，具有顯著的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，還具有高干物質(zhì)含量和高類蘿卜素含量的特點(diǎn)，蒸煮品質(zhì)佳。
參考資料 在論文摘要的最后，研究人員總結(jié)說，此次取得的突破意味著，馬鈴薯育種將從一種緩慢的、非累積的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N快速迭代的模式，為農(nóng)民和消費(fèi)者帶來廣泛的利益。
[1] Chunzhi Zhang et al。， （2021） Genome design of hybrid potato。 Cell。 Doi： https：//doi.org/10.1016/j.cell.2021.06.006
[2] 重磅| “優(yōu)薯計(jì)劃”取得從0到1的突破———通過基因組設(shè)計(jì)培育第一代雜交馬鈴薯Retrieved Aug。 12， 2021 from http://www.agis.org.cn/xwzx/kyjz/286705.htm
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