马铃薯，俗称土豆，是世界上最重要的块茎类粮食作物，全球有13亿人口以马铃薯为主食。2015年，我国启动了马铃薯主粮化战略，马铃薯也成了继水稻、小麦、玉米之后的第四大主粮。
马铃薯价格不高，但种植起来却很麻烦。中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员张春芝说：“我们现在所吃的马铃薯品种是在1902年选育的，距今已有119年历史，但是并不是说这个品种种了100多年已经非常好了，因为马铃薯育种很难，育种专家这么多年也没能选育出来一个品种能够替代这个。”如今，我国科学家培育出的第一代杂交马铃薯种子，首次将“基因组设计”理念应用到马铃薯育种中，解决了栽培上的难题。
与谷物类粮食不同，马铃薯的栽培是依靠薯块进行无性繁殖的同源四倍体物种。也正是因为这种特性，马铃薯的遗传改良进程缓慢，我们今天所吃到的马铃薯仍然是数十年前的品种。依靠薯块繁殖，还会导致繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害等问题。
为了解决这些问题，中国农业科学院深圳农业基因组研究所所长黄三文研究员联合云南师范大学等国内、外科研单位发起了“优薯计划”，即运用“基因组设计”的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，并用杂交种子繁殖替代薯块繁殖。这是马铃薯育种和繁殖的新底层技术，是对马铃薯产业的颠覆性创新。在多年的不懈努力之下，黄三文团队终于实现了用二倍体代替四倍体、用杂交种子代替块茎繁殖，成功缩短育种时间，取得了“优薯计划”的阶段性突破！
2020年11月，黄三文团队通过基因组设计开发出统一的、有活力的“优薯1号”，在云南省德宏州盈江县进行了小区试验。试验测产结果显示“优薯1号”产量接近每亩3吨，具有显著的产量杂种优势。同时，“优薯1号”中的土豆干物质含量和高类胡萝卜素含量都很高，对于保护视力、抗癌、抗氧化有很好的功效。
“优薯1号”的成功选育证明了马铃薯杂交育种的可行性，从而使农民和消费者获得更广泛的利益。对于我国来说，在山区、干旱地区大面积种植马铃薯，具有生态适应性、生产丰收性、经济高效性。并且它可以保障偏远山区、高海拔地区、经济落后地区农民的粮食来源和经济收入。作为一种粮食作物，马铃薯主粮化和主食化发展战略将引领农业供给侧结构性改革，有效缓解国家粮食安全压力。
据了解，目前，“优薯1号”的抗病性还较差，但利用杂交育种技术，可以实现品种的快速更新换代，在较短时间内提高“优薯1号”的抗病性。下一步，科研团队还将加强大规模杂交制种、种子育苗移栽等技术研发，为马铃薯种子的产业化推广做准备。
（李丽颖）