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中國馬鈴薯網(wǎng)（www.lab-designltd.com）訊 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(xué)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?xiàng)l品種，跟幾十年前的人吃的一樣。“這個(gè)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?xiàng)l其實(shí)跟上個(gè)世紀(jì)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(gè)是事實(shí)。即便到今天它仍然是美國第一大品種，但是并不是說這個(gè)品種它種了100多年非常好，實(shí)際上它會(huì)感染很多的馬鈴薯病害，但是因?yàn)轳R鈴薯育種很難，育種家這么多年了也沒能選育出來一個(gè)品種能夠替代這個(gè)。”
與谷物類糧食作物不同，栽培馬鈴薯是依靠薯塊進(jìn)行無性繁殖的同源四倍體物種。這種遺傳的復(fù)雜性導(dǎo)致馬鈴薯的改良進(jìn)程緩慢。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)面臨的另外一個(gè)挑戰(zhàn)是薯塊的繁殖系數(shù)低、儲(chǔ)運(yùn)成本高、易攜帶病蟲害。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所所長黃三文進(jìn)一步解釋說：“馬鈴薯栽培不靠種子繁殖，而是靠薯塊進(jìn)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(fù)雜性，它的遺傳改良育種進(jìn)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。”
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(tuán)隊(duì)聯(lián)合云南師范大學(xué)等國內(nèi)外優(yōu)勢單位發(fā)起了“優(yōu)薯計(jì)劃”。黃三文介紹，這個(gè)計(jì)劃是運(yùn)用“基因組設(shè)計(jì)”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(jìn)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(huì)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(shí)我們又發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致植株長勢弱、產(chǎn)量降低等表現(xiàn)的有害突變位點(diǎn)。我們通過‘基因組設(shè)計(jì)’，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。”
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(jìn)行了小區(qū)試驗(yàn)。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(yuǎn)超預(yù)期。張春芝表示：“當(dāng)?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。”
除了種植成本降低，張春芝說，“優(yōu)薯1號”的品質(zhì)也很好。“這個(gè)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(hù)視力、抗癌抗氧化都有很好的功效，所以這個(gè)營養(yǎng)價(jià)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(jìn)入一個(gè)快速迭代的過程。”
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(xué)會(huì)馬鈴薯專業(yè)委員會(huì)副會(huì)長熊興耀認(rèn)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(qiáng)國家糧食安全的穩(wěn)固性。“馬鈴薯是喜涼作物。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(jì)劃’解決了從東北和內(nèi)蒙調(diào)運(yùn)種薯的問題，如果可以擴(kuò)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。”
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(shí)現(xiàn)品種的快速更新迭代，在較短時(shí)間內(nèi)提高“優(yōu)薯1號”的抗病性。下一步，科研團(tuán)隊(duì)還將加強(qiáng)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(zhǔn)備。
（來源：央廣網(wǎng)） 【原標(biāo)題：我國“優(yōu)薯計(jì)劃”取得里程碑式突破 馬鈴薯有望告別多年無法優(yōu)化品種窘境】
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