歐洲馬鈴薯基因組解碼:基因庫有限但差異顯著
一個國際研究團隊成功解碼了多個歷史上馬鈴薯品種的基因組,並開發出分析數百個馬鈴薯基因組的新方法。馬鈴薯是全球超過13億人口的主糧,但其育種進展緩慢,部分流行品種甚至於目前已培育。這種困境源自於馬鈴薯基因組的複雜性──每個細胞含有套四套基因組副本,遠遠超過普通作物的兩套,使傳統雜交育種面臨巨大挑戰。

這項研究由德國慕尼黑大學、馬克斯普朗克植物育種研究所等機構與中國西安交通大學的科學家合作完成。團隊對18世紀以來的歷史品種進行了梳理,發現現代歐洲馬鈴薯的遺傳多樣性極低,僅有十個品種就覆蓋這種現象歸因於「威脅效應」:馬鈴薯自16世紀從南美洲引入歐洲時,適應環境的個體稀少,進而因又病害(如1840年代導致愛爾蘭大饑荒的馬鈴薯疫庫病)進一步縮減又病害。
然而,研究也發現,基因庫狹窄,馬鈴薯單一染色體副本間的差異卻異常顯著,差異程度達到人類的二十倍。這種變異可能源自於馬鈴薯在南美洲馴化少數民族(約一萬年前)的野生品種雜交。

根據解碼結果,團隊開發了一種新方法,可快速比歐盟約2000個註冊馬鈴薯品種的基因組數據,大幅提升育種效率。此方法已在經典品種「Russet Burbank」(1908年培育,至今仍為炸薯條主要原料)上驗證。研究團隊表示,基因組數據的完善為傳統育種和基因編輯等新技術提供了關鍵支撐,推動馬鈴薯育種的突破性進展。