记者从188bet平台app官方 获悉,该院深圳农业基因组研究所黄三文团队通过基因组设计技术,克服马铃薯育种难题,育成首代可直接播种种植的杂交马铃薯新品系“优薯1号”,这是我国马铃薯研究取得的里程碑式突破。已故中国工程院院士袁隆平曾评价这一成果,“马铃薯杂交种子繁殖技术是颠覆性创新,将带来马铃薯的绿色革命。”相关论文于6月24日在线发表于国际期刊《细胞》。 马铃薯是世界上最重要的块茎类粮食作物,全球多达13亿人口以其为主食。但与基因内含有两套染色体的水稻、玉米等粮食作物不同,普通栽培马铃薯含有四套染色体,为遗传性复杂的四倍体物种。因其基因组的特殊性,长期以来,马铃薯的种植无法使用种子,只能栽培薯块。这样的种植方式带来了繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害等问题。同时,马铃薯的改良育种进程缓慢,平均需10~15年,目前,一些具有上百年历史的马铃薯品种仍然在全球广泛种植。以上因素均制约着马铃薯产业的发展,因此,二倍体育种已成为全球马铃薯界的研究热点。 为解决以上问题,近年来,在农业农村部、中国农科院和深圳市的支持下,基因组所黄三文研究员联合云南师范大学等国内外优势单位发起了“优薯计划”,即运用基因组设计的理论和方法体系培育杂交马铃薯,用二倍体育种替代四倍体育种,并用杂交种子繁殖替代薯块繁殖。这是马铃薯育种和繁殖的基础技术创新,一旦成功,将对马铃薯产业产生颠覆性影响。 黄三文介绍,为解决马铃薯自花授粉后不产生种子的问题,研究团队通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因,筛选到了S-RNase的天然突变体,并克隆了来自野生种的相关基因。同时,他们利用基因组大数据进行育种决策,建立了杂交马铃薯基因组设计育种流程。
由此,该团队培育出了第一代杂交马铃薯品系“优薯1号”,这一品系颠覆以往的种植模式,可直接利用种子种植。试验显示,“优薯1号”的产量接近3吨/亩,具有显著的产量优势。同时,“优薯1号”具有高干物质含量和高类萝卜素含量的特点,蒸煮品质俱佳。黄三文表示,“优薯1号”的成功选育证明了杂交马铃薯育种的可行性,利用这一技术,可将马铃薯育种时间缩短至3~5年,使马铃薯遗传改良进入快速迭代的轨道。(光明日报全媒体记者杨舒)