馬鈴薯是世界上最重要的塊莖類糧食作物，全球有13億人口以馬鈴薯為主食。2015年，我國啟動了馬鈴薯主糧化戰略，馬鈴薯成為了繼水稻、小麥、玉米之後的第四大主糧。

與穀物類糧食不同，馬鈴薯的栽培是依靠薯塊進行無性繁殖的同源四倍體物種。也正是因為這種特性，馬鈴薯的遺傳改良程序緩慢，我們今天所吃到的馬鈴薯仍然是數十年前的品種。依靠薯塊繁殖，還會導致繁殖係數低、儲運成本高、易攜帶病蟲害。

為了解決這些問題，基因組所黃三文研究員聯合雲南師範大學等國內外優勢單位發起了“優薯計劃”，即運用“基因組設計”的理論和方法體系培育雜交馬鈴薯，用二倍體育種替代四倍體育種，並用雜交種子繁殖替代薯塊繁殖。這是馬鈴薯育種和繁殖的新底層技術，是對馬鈴薯產業的顛覆性創新。

近日，黃三文團隊在多年的不懈努力之下，終於實現了用二倍體代替四倍體、用雜交種子代替塊莖繁殖，成功縮短育種時間，取得了“優薯計劃”的階段性突破！

黃三文團隊採用基因組設計來開發一代純合和可育的馬鈴薯品系，從而開發出統一的、有活力的“優薯1號”。小區試驗顯示“優薯1號”產量接近3噸/畝，具有顯著的產量雜種優勢。同時，“優薯1號”具有高幹物質含量和高類胡蘿蔔素含量特點，蒸煮品質佳。

研究團隊在基因組設計中應用的指標包括基因組同源性的百分比和起始材料中有害突變的數量，S1群體中分離畸變的數量，推斷有益等位基因和有害等位基因之間緊密聯絡的斷裂的單倍型資訊，以及親本系的基因組互補性。

“優薯1號”的成功選育證明了馬鈴薯雜交育種的可行性，將馬鈴薯育種從緩慢的非積累模式轉變為快速迭代模式，從而使農民和消費者獲得廣泛的利益。

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參考資料

https：//doi。org/10。1016/j。cell。2021。06。006