種瓜得瓜種豆得豆，種土豆... 怎么種？

提到馬鈴薯，大部分人腦海中浮現(xiàn)的都是菜市場(chǎng)里帶泥的、疙疙瘩瘩的樸實(shí)模樣，不過(guò)這些其實(shí)是馬鈴薯的塊莖，馬鈴薯也是有果實(shí)和種子的！

一株完整的馬鈴薯

圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)

土豆花還是蠻好看的

圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)

問(wèn)題來(lái)了，一個(gè)麥穗有30～40個(gè)籽粒，一個(gè)番茄有種子100多粒，那一個(gè)馬鈴薯果實(shí)里有多少種子呢？

其實(shí)，馬鈴薯的果實(shí)是漿果，里面可有100～250粒種子。種子非常小，比芝麻粒還小，千粒重只有0.3～0.6克，也僅僅相當(dāng)于一個(gè)小花生米的重量。

馬鈴薯的種子

圖片來(lái)源：中國(guó)農(nóng)科院基因組所

不過(guò)，馬鈴薯可不是用它的種子種出來(lái)的。

馬鈴薯，以及其他薯類(lèi)如甘薯、木薯、山藥、芋頭等等，都是無(wú)性繁殖的農(nóng)作物，通常農(nóng)戶們可以利用它們的營(yíng)養(yǎng)器官如塊莖、秧苗、莖桿來(lái)作為常規(guī)種植的“種子”進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也可以用組織培養(yǎng)方法獲得種薯——脫毒微型薯。但是，這樣的種植方法其實(shí)存在育種速度慢、種植成本高等問(wèn)題。

為什么不直接用它們的種子來(lái)種植呢？

由于馬鈴薯種子有6個(gè)月的休眠期，加上發(fā)芽緩慢，頂土能力弱，早期生長(zhǎng)非常緩慢并易受傷害，因此利用實(shí)生種子種植實(shí)在是困難和麻煩。

難道這就是不用種子種植的直接原因？不不不還沒(méi)完，這事兒另有蹊蹺。

馬鈴薯不像小麥等農(nóng)作物，可以自花授粉結(jié)實(shí)。由于馬鈴薯具有自交不親和、生殖障礙和自交衰退等特性，所以馬鈴薯果實(shí)里的種子都是其它品種的花粉經(jīng)過(guò)授粉后結(jié)實(shí)的，里面的種子可能有多個(gè)父本，它們?cè)谶z傳上五花八門(mén)。這樣的種子一旦種到地里，長(zhǎng)起來(lái)的馬鈴薯也是雜七雜八的，收獲時(shí)，地下結(jié)薯情況更是千變?nèi)f化，這就給種植戶帶來(lái)了很多煩惱。

而今，中國(guó)的農(nóng)業(yè)育種家利用基因組設(shè)計(jì)育種解決了這個(gè)問(wèn)題。

育種家們首先選擇了品系比較純、性狀比較好的品種，進(jìn)行基因組測(cè)序，確定有害和有益基因，進(jìn)一步培育獲得高度純合的品種。最后選擇遺傳背景互補(bǔ)的組合進(jìn)行雜交，最終獲得了第一代二倍體雜交種“優(yōu)薯1號(hào)”，這種馬鈴薯可以不通過(guò)塊莖種植，而是用種子直接種出來(lái)。它肉質(zhì)金黃，口感軟糯，且產(chǎn)量很高，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的種子化種植后，種植1畝地只需要2克種子。

這就意味著在不久的未來(lái)，要想種植馬鈴薯的農(nóng)戶可以直接買(mǎi)種子播種，這大大降低了馬鈴薯的種植成本。而未來(lái)你在超市買(mǎi)到的土豆，可能就是用這種“優(yōu)薯1號(hào)”的種子種植收獲的！

雜交馬鈴薯

圖片來(lái)源：中國(guó)農(nóng)科院基因組所

這邊馬鈴薯種植戶開(kāi)始翹首以待，那邊的木薯、甘薯種植戶表示慕了慕了。以 “薯類(lèi)三兄弟”的老大哥木薯為例，這位在拉丁美洲和非洲可是主糧，在亞洲也是妥妥的大宗工業(yè)原材料，用來(lái)生產(chǎn)變性淀粉、燃料酒精等化工產(chǎn)品。而木薯也有類(lèi)似馬鈴薯的煩惱，面臨自交不親和、自交衰退等問(wèn)題。（“薯類(lèi)三兄弟”系列推文放在文末了，快去補(bǔ)課）

田間開(kāi)花結(jié)果的木薯（圖片來(lái)源：張鵬 攝）

而且木薯雌雄異花，結(jié)實(shí)率低，種子數(shù)量少，一棵樹(shù)結(jié)的種子還不如馬鈴薯一個(gè)漿果結(jié)的數(shù)量多，利用種子進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植，簡(jiǎn)直是農(nóng)戶們的夢(mèng)想。

木薯種子（圖片來(lái)源：張鵬 攝）

別著急，其實(shí)木薯、甘薯也在改造路上了。

早在十幾年前，國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)研究中心就聯(lián)合我國(guó)科研人員開(kāi)展木薯小孢子離體培養(yǎng)，希望能夠獲得加倍單倍體木薯。近年來(lái)，我國(guó)木薯育種家也一直致力于利用生物技術(shù)手段，開(kāi)展自交不親和性的研究。

總之，馬鈴薯種業(yè)變革的第一步已經(jīng)邁出，木薯、甘薯兄弟要加快腳步不要掉隊(duì)喔！

項(xiàng)目資助：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD1000500和2019YFD1001100）及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。

作者：馬秋香、馮艷彩、張延娣、張鵬

作者單位：中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心

文章首發(fā)于科學(xué)大院，僅代表作者觀點(diǎn)，不代表科學(xué)大院立場(chǎng)。

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