記者從中國農業科學院獲悉，該院深圳農業基因組研究所黃三文團隊通過基因組設計技術，克服馬鈴薯育種難題，育成首代可直接播種種植的雜交馬鈴薯新品系“優薯1號”，這是我國馬鈴薯研究取得的里程碑式突破。已故中國工程院院士袁隆平曾評價這一成果，“馬鈴薯雜交種子繁殖技術是顛覆性創新，將帶來馬鈴薯的綠色革命。”相關論文于6月24日在線發表于國際期刊《細胞》。 馬鈴薯是世界上最重要的塊莖類糧食作物，全球多達13億人口以其為主食。但與基因內含有兩套染色體的水稻、玉米等糧食作物不同，普通栽培馬鈴薯含有四套染色體，為遺傳性復雜的四倍體物種。因其基因組的特殊性，長期以來，馬鈴薯的種植無法使用種子，只能栽培薯塊。這樣的種植方式帶來了繁殖系數低、儲運成本高、易攜帶病蟲害等問題。同時，馬鈴薯的改良育種進程緩慢，平均需10~15年，目前，一些具有上百年歷史的馬鈴薯品種仍然在全球廣泛種植。以上因素均制約著馬鈴薯產業的發展，因此，二倍體育種已成為全球馬鈴薯界的研究熱點。 為解決以上問題，近年來，在農業農村部、中國農科院和深圳市的支持下，基因組所黃三文研究員聯合云南師范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，并用雜交種子繁殖替代薯塊繁殖。這是馬鈴薯育種和繁殖的基礎技術創新，一旦成功，將對馬鈴薯產業產生顛覆性影響。 黃三文介紹，為解決馬鈴薯自花授粉后不產生種子的問題，研究團隊通過基因編輯技術敲除了馬鈴薯的S-RNase基因，篩選到了S-RNase的天然突變體，并克隆了來自野生種的相關基因。同時，他們利用基因組大數據進行育種決策，建立了雜交馬鈴薯基因組設計育種流程。
由此，該團隊培育出了第一代雜交馬鈴薯品系“優薯1號”，這一品系顛覆以往的種植模式，可直接利用種子種植。試驗顯示，“優薯1號”的產量接近3噸/畝，具有顯著的產量優勢。同時，“優薯1號”具有高干物質含量和高類胡蘿卜素含量的特點，蒸煮品質俱佳。黃三文表示，“優薯1號”的成功選育證明了雜交馬鈴薯育種的可行性，利用這一技術，可將馬鈴薯育種時間縮短至3~5年，使馬鈴薯遺傳改良進入快速迭代的軌道。（光明日報全媒體記者楊舒）
