??????? 近日， 中國農業(yè)科學院副院長、農業(yè)基因組研究所所長黃三文團隊在《生物技術通報（英文）》雜志上發(fā)表了題為《馬鈴薯單倍體誘導系創(chuàng)制成功》的研究成果，報道了利用雙單倍體技術構建高純度二倍體馬鈴薯自交系的方法體系，為二倍體馬鈴薯雜交育種提供了強有力的技術保障。
??????? 馬鈴薯是世界上最重要的塊莖類糧食作物，不同于谷物類糧食作物，栽培馬鈴薯是依靠薯塊進行無性繁殖的同源四倍體。由于四倍體遺傳的復雜性，馬鈴薯的遺傳改良進程緩慢。二倍體馬鈴薯遺傳變異豐富、基因組相對簡單，開展二倍體馬鈴薯雜交育種將極大助力馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展。然而，二倍體馬鈴薯大多自交不親和，且經過長時間的無性繁殖，基因組中積累了大量的有害突變，在育種過程中常會發(fā)生自交衰退的現象，這為創(chuàng)制高純度的二倍體自交系帶來了挑戰(zhàn)。
???????傳統方法獲得馬鈴薯二倍體自交系一般需要多代自交，周期長、效率低，而單倍體育種只需通過單倍體誘導和加倍兩個世代即可實現純系的創(chuàng)制，顯著加快自交系的選育進程和效率，是農業(yè)生物育種中的共性關鍵技術。
??????? 研究人員發(fā)現玉米和番茄中單倍體誘導基因DMP在馬鈴薯中具有較高的保守性，并利用CRISPR/Cas9系統結合FAST-Red熒光篩選標記，獲得了StDMP功能缺失的突變體。在此基礎上，進一步通過雜交、熒光篩選、分子標記鑒定、流式細胞儀測定以及秋水仙素加倍獲得了近乎100%純合的二倍體馬鈴薯材料。此外，該研究通過對單倍體進行全基因組測序發(fā)現，單倍體的基因組均來自母本，不含有父本的片段和非整倍體片段，說明StDMP突變體可誘導產生純母本來源的單倍體。此外，通過分析基因組的雜合SNP分布發(fā)現，與高代自交系相比，單倍體的基因組幾乎不含任何雜合的區(qū)域，基因組純合度顯著高于高代自交系。
??????? 該研究構建的利用雙單倍體技術獲得高純度二倍體馬鈴薯自交系的方法，與傳統自交的方法相比，不用克服馬鈴薯自交不親和的結構性障礙，且大幅縮短了育種周期，大約可在8個月內完成，這將為實現馬鈴薯快速育種提供新的解決方案。
??????? 《生物技術通報（英文）》于2019年創(chuàng)刊，2020年正式上線，定位于國際高影響力學術期刊，報道內容聚焦植物生物技術相關領域的最新研究進展。
