種植一畝地馬鈴薯從需200千克薯塊到僅需2克種子,不僅畝產(chǎn)量相當(dāng),且口感軟糯、色澤深黃,富含類胡蘿卜素和干物質(zhì)含量,這個(gè)具有里程碑式意義的雜交馬鈴薯,被命名為“優(yōu)薯1號(hào)”,是“優(yōu)薯計(jì)劃”取得的重大突破。
6月24日23時(shí)(北京時(shí)間),國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞(Cell)》雜志在線發(fā)表了題為《Genome design of hybrid potato(雜交馬鈴薯的基因組設(shè)計(jì))》的論文,報(bào)道了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文團(tuán)隊(duì)所取得的該項(xiàng)研究成果。
作為全球第三大糧食作物,馬鈴薯一直是依靠薯塊種植,也就是無性繁殖的同源四倍體。薯塊繁殖不僅儲(chǔ)運(yùn)成本高,易攜帶病蟲害,另一個(gè)缺陷是繁殖系數(shù)低,種下去的薯塊與最終收成的馬鈴薯比例僅為1:10。
用種子繁殖取代薯塊繁殖,已成為全球科學(xué)界的一致奮斗目標(biāo)。荷蘭科學(xué)家(2011年)、以黃三文為代表的中國(guó)科學(xué)家(2013年)、美國(guó)科學(xué)家(2016年)都相繼展開相關(guān)研究。
2015年,在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中國(guó)農(nóng)科院和深圳市的支持下,基因組所聯(lián)合云南師范大學(xué)等國(guó)內(nèi)外優(yōu)勢(shì)單位發(fā)起了“優(yōu)薯計(jì)劃”。
黃三文團(tuán)隊(duì)通過基因組編輯技術(shù)敲除了控制馬鈴薯自交不親和的基因,篩選到了這一基因的天然突變體,并克隆了來自野生種的自交親和基因,徹底解決了自交不親和的問題。“優(yōu)薯計(jì)劃”已獲得了純度達(dá)99%以上的高純合度自交系“優(yōu)薯1號(hào)”,它的后代與上一代基本完全一樣。通過小規(guī)模種植試驗(yàn),“優(yōu)薯1號(hào)”的畝產(chǎn)量已接近3000千克/畝。
張春芝透露,今年,“優(yōu)薯1號(hào)”將在廣東多地進(jìn)行試種。黃三文表示,“優(yōu)薯1號(hào)”還需要改良抗病性和光周期的適應(yīng)性,讓雜交馬鈴薯不僅能在南方栽培,還能在北方栽培。(記者 張妍 通訊員 馬磊)