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实现马铃薯种子繁殖和杂交育种是作物育种的世纪难题。2016年，农业基因组研究所经济作物的全基因组设计育种科研团队联合有关机构发起“优薯计划”，利用二倍体马铃薯来替代四倍体马铃薯，并用杂交种子繁殖替代薯块繁殖，可将马铃薯育种周期由10-12年缩短至3-5年，繁殖系数提高1000倍。

马铃薯育种迎来“绿色革命”

马铃薯是重要粮菜兼用作物，全球约有13亿人以马铃薯为主食，一些国家将其列为战略储备粮。但主栽品种都是四倍体，只能以薯块无性繁殖，每亩需种薯200公斤，储运难且易携带病虫害，育种进展缓慢。为解决这一难题，中国农业科学院“优薯计划”应运而生，借助大数据驱动的基因组学研究，创制了首个种子繁殖的杂交二倍体马铃薯品系“优薯1号”，迎来马铃薯的“绿色革命”，提高了我国作物育种的核心竞争力。

黄三文研究员与熊兴耀研究员在基因组所马铃薯试验基地对“优薯1号”进行测产

打破两大育种瓶颈：自交不亲和、自交衰退

要得到二倍体马铃薯的杂交种子，首先要通过自交得到纯合自交系，也就是两副遗传物质完全相同的二倍体品种。但是二倍体马铃薯在自交时普遍存在自交不亲和现象：自己的花粉授到自己的柱头上，无法生出种子；以及自交衰退现象：自交产生的有害突变导致后代品质低、繁育力差。针对这两大瓶颈，首先通过对二倍体马铃薯品种的大量筛选，打破了自交不亲和现象。再利用遗传分析和基因定位技术，经过多代自交，淘汰了有害变异，保留优良基因，使自交后代品质稳定优异。然后通过基因组分析选择互补的两个自交系作为父本和母本杂交，最终成功获得了杂种优势显著的第一代杂交种。

引领作物研究进入组学时代

经济作物的全基因组设计育种科研团队成立于2015年，在科技创新工程的稳定支持下，黄三文研究员带领团队以蔬菜作物为研究对象，致力于利用组学大数据开拓植物生物学前沿并推动蔬菜作物育种变革。团队先后主导和参与了黄瓜、马铃薯、番茄等重要蔬菜作物的基因组、变异组和代谢组学研究，是国际蔬菜基因组研究领域的领跑者。丰富的多组学数据，不仅揭示了蔬菜驯化的遗传基础和调控蔬菜品质的分子机制，更为蔬菜分子设计育种提供了理论框架，同时快速推动传统生物学研究。

黄三文研究员在温室观察马铃薯生长情况

团队成员们朴实无华的外表下是一颗颗赤子之心。农业领域的科研不能停留在纸上，团队将在国家乡村振兴战略的指引下，把研究成果与地区发展及老百姓的需求结合起来，为中国现代农业之崛起而奋斗。

经济作物的全基因组设计育种科研团队