近日，中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的馬鈴薯基因組測(cè)序工作已完成。這項(xiàng)成果為培育高品質(zhì)馬鈴薯品種鋪平了道路，同時(shí)也奠定了中國(guó)在馬鈴薯基因組研究領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。
馬鈴薯是世界上第三大糧食作物，對(duì)全球糧食安全的作用日益重要。2006年，來(lái)自14個(gè)國(guó)家的29個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立了“國(guó)際馬鈴薯基因組測(cè)序協(xié)作組”，其中包括中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所、深圳華大基因研究院等。
經(jīng)過(guò)6年的艱苦努力，該協(xié)作組發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯基因組包含約3.9萬(wàn)個(gè)基因，幾乎是人類(lèi)基因數(shù)量的兩倍。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所博士黃三文說(shuō)，有了全基因組序列圖，將加速馬鈴薯新品種的培育，原本需要10年至12年的育種過(guò)程有望縮短至5年左右。此外，它還有助于培育抗病、高營(yíng)養(yǎng)、高產(chǎn)等優(yōu)良特性的馬鈴薯新品種。
黃三文說(shuō)，馬鈴薯基因組非常復(fù)雜，自然條件下栽培的馬鈴薯為四倍體，即擁有４組染色體，難以進(jìn)行測(cè)序，這導(dǎo)致協(xié)作組成立初期舉步維艱，直到后來(lái)中方提出三個(gè)改進(jìn)，協(xié)作組才得以“起死回生”。
這三個(gè)改進(jìn)分別是：以單倍體馬鈴薯為材料來(lái)降低基因組分析的復(fù)雜度；采用快捷的全基因組鳥(niǎo)槍法測(cè)序；采用新一代測(cè)序技術(shù)以降低成本。此后，協(xié)作組把絕大部分資源集中在中方主導(dǎo)的單倍體基因組測(cè)序項(xiàng)目上，整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程大大加快。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在一份新聞公報(bào)中說(shuō)，中國(guó)是世界最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)，目前種植面積近9000萬(wàn)畝，總產(chǎn)量約900億公斤。然而，由于缺乏適合中國(guó)氣候條件和栽培方式的優(yōu)良品種等原因，中國(guó)馬鈴薯單產(chǎn)水平剛到每畝1000公斤，只有荷蘭的三分之一。不過(guò)，在全基因組設(shè)計(jì)育種上，中國(guó)已和荷蘭、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一起跑線上。
協(xié)作組發(fā)起人之一、中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)屈冬玉指出，目前馬鈴薯全基因組遺傳變異圖譜的構(gòu)建和分子設(shè)計(jì)育種體系的開(kāi)發(fā)是關(guān)鍵，亟需得到各方的支持，同時(shí)要加強(qiáng)與常規(guī)育種的結(jié)合，從而加速培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種。(林小春)
