白殿风 http://m.39.net/pf/a_4710675.html马铃薯(Solanumtuberosum)是世界第三大粮食作物,也是最重要的块茎作物,是全球13亿人的主粮(Stokstad,)。马铃薯是光合效率 的C3作物之一,也是平均耗水量最少的主粮作物,其适应性非常强,能在不同纬度、海拔、日长及气候条件下生长,特别是能在饥饿人口分布较多的非洲地区种植,且产量可观。因此,马铃薯在保障人类粮食安全方面具有巨大潜力(唐蝶,)。大约–年前,马铃薯起源于南美洲安第斯山脉。约年前,印第安人发现马铃薯可以无性繁殖,并开始使用块茎种植马铃薯。多年前,马铃薯被欧洲探险家带出南美洲,并最终走向世界。多年前,人类开始通过块茎繁殖的方式广泛种植四倍体马铃薯(MarkelandShih,)。然而,年前,美国育成的薯条加工型品种RussetBurbank至今仍是其主栽品种(Bethkeetal.,)。据《长安客话》(蒋一葵著)记载,马铃薯于明朝万历年间传入中国(徐建飞和金黎平,),而60多年前我国育成的克新1号至今仍是国内主要栽培品种之一(邱晨辉,)。多年前的繁育方式延续至今,多年前培育的品种仍在广泛栽种,以至于育种家慨叹:基于种子传代的马铃薯杂交育种陷入百年停滞(-yeargeneticstagnation)(MarkelandShih,)。可见,马铃薯“有种”繁育的突破可谓“雄关漫道真如铁”。显然,实现马铃薯“有种”繁育需要一次技术革新,即用二倍体杂交育种替代四倍体育种,用杂交种子繁殖替代薯块繁殖,使其与水稻(Oryzasativa)和小麦(Triticumaestivum)等主要粮食作物一样,播下种子,收获土豆,实现品种快速更新换代。因此,荷兰、中国和美国等国科学家纷纷呼吁开展二倍体马铃薯的研究和育种工作(Lindhoutetal.,;李颖等,;Janskyetal.,)。年6月24日,Cell杂志发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所*三文团队杂交马铃薯基因组设计的重大研究成果,该研究运用基因组设计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,实现了用杂交种子繁殖替代薯块繁殖,创制了优薯1号马铃薯杂交种(Zhangetal.,)(图1)。这一重大创新进展以及优薯1号的诞生,突破了马铃薯有种繁育的“雄关漫道”,实现了“而今迈步从头越”。图1自交马铃薯的果实、种子和杂交马铃薯杂种优势(图片由张春芝提供)(A)自交马铃薯的果实和种子(bar=1cm);(B)杂交马铃薯杂种一代杂种优势(bar=5cm)Figure1Fruit,seedsofparentallinesandhybridvigorofF1hybrid(ThesepictureswereprovidedbyChunzhiZhang)(A)Fruitandseedsofself-
