研究中 ， 该团队并未针对马铃薯使用图基因组 ， 只是通过常规比对的方式进行变异鉴定 。 其实 ， 他们尝试过对马铃薯构建图基因组 ， 但鉴于马铃薯基因组的复杂性和遗传多样性 ， 目前的方式对马铃薯泛基因组的构建效果并不好 ， 所以并未使用图基因组 。
而番茄则比较适合构建图基因组 ， 首先栽培番茄都是纯合的 ， 基因组相对简单；其次 ， 栽培番茄之间相似性较高 ， 基因组比对的结果 ， 相对没有那么复杂 。 如前所述 ， 关于番茄的研究论文 ， 以“背靠背”形式发表在了同期Nature上 。
据悉 ， 构建马铃薯图基因组需要有两个前提条件：第一 ， 最好是分型的基因组 ， 即来自父本和母本的两套基因组是分好型的（课题组坦言此次研究并未解决该问题）；第二 ， 构建图基因组的材料 ， 尽量选择栽培材料 ， 这样不会产生特别复杂、以及伴随着高错误率的图基因组 ， 对于育种也有更加实际的意义 。
（来源：Nature）
在鉴别结构变异时 ， 该团队基于长读段测序数据即HiFi数据 ， 增加了对于结构变异的检出效力 。 而以往基于短序列比对的结果 ， 只能对单碱基变异和小片段插入的缺失进行鉴定 。
此外 ， 由于马铃薯采取无性繁殖、即用薯块进行繁殖的方式 ， 这意味着它极少通过异交即与别的马铃薯杂交 ， 来对结构变异进行清除 。 因此 ， 马铃薯基因组中保留了较多的结构变异 ， 这在其它异交作物中是不常见的 。
另据悉 ， 该团队主要关注马铃薯的结薯性状 。 在结实的过程中 ， 马铃薯先是产生匍匐茎 ， 然后在匍匐茎末端膨大形成薯块 。 而不结薯的马铃薯姊妹类群Etuberosum ， 有着类似马铃薯匍匐茎的地下茎 ， 不过是向上生长形成新的植株、并不产生薯块 。
随后 ， 该团队通过比较基因组分析 ， 鉴定了薯块发育的身份基因 ， 并且进行了功能验证 。 未来 ， 随着人们对基因组理解的加深 ， 更多的重要生物学性状有望通过多组学的方式被鉴定到 。
（来源：Nature）
“从头组装了44份二倍体马铃薯”
过去二十年间 ， 基因组学大数据在驯化历史探究、功能基因研究、分子设计育种等领域展现了巨大的潜力 ， 使得育种由传统的杂交组合方式、变革为更加高效的以基因组为指导的靶向设计育种 。
而本研究从头组装了44份二倍体马铃薯、以及2份Etuberosum材料 ， 为马铃薯薯块演化提供了新的见解 ， 也为育种提供了新指导 。
分析发现 ， 马铃薯、不结薯的马铃薯姊妹类群Etuberosum、以及近源物种番茄之间 ， 以及马铃薯内部 ， 都存在着如下广泛的物种树和基因树不一致现象 ， 不完全谱系分选和物种间杂交都对这种不一致现象有贡献 。 这说明 ， 马铃薯类群的演化历史非常复杂 。
其还发现 ， 马铃薯中R基因拷贝数 ， 明显高于番茄和Etuberosum 。 与种子繁殖植物相比 ， 无性繁殖的马铃薯更容易受到病原菌的侵染 ， 这可能促使了马铃薯扩张R基因数量以应对这种侵染 。
此外 ， 该团队还鉴定了栽培和野生马铃薯物种之间大量的结构变异 ， 构建了高质量的变异图谱 ， 为基于变异的精准育种和亲本系选择提供了宝贵资源 。
综上 ， 该研究为马铃薯家族Petota块茎的进化提供了重要见解 ， 也为基于基因组设计的杂交马铃薯育种奠定了坚实基础 ， 并构建了可被其它作物效仿的泛基因组学研究的可行框架 。
下一步 ， 针对马铃薯基因组 ， 课题组将进行分型组装 ， 以期构建出高质量的图基因组 ， 从而对倒位的形成机制进行具体剖析 。
（来源：Nature）
2021年 ， 团队负责人黄三文曾表示 ， 课题组计划在15年后 ， 解决杂交土豆的系列问题 ， 以实现全面产业化 。 其中 ， 种子生产是最重要的环节之一 。 其还说道 ， 肯定会最先在国内推广该技术 。
中国有18亿亩田地 ， 主要用来种植水稻、小麦和玉米 ， 由于没有太多土地来种植大豆 ， 因此中国每年进口约一亿吨大豆、以及两三千万吨的玉米和小麦 。 之所以进口大豆 ， 是因为它提供的饲料蛋白 ， 是动物饲料的重要组成部分 。
而该团队正在培育的杂交土豆 ， 有望成为饲料的专用品种 。 假如将来在华南推广杂交土豆时 ， 冬闲地面积较大 ， 那么就可把土豆做成饲料 。 如今 ， 深圳在大鹏新区给了他们两千亩试验地 。
黄三文认为 ， 乡村振兴不能只靠农村 ， 也要靠城市的科技支持 。 他说 ， 在深圳做农业科技优势很大 ， 当地支持人才非常给力 ， 各种硬件也非常好 ， 因此他非常鼓励更多有志之士来深圳搞农业科研 。
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