马铃薯竟因“番茄+类马铃薯”杂交而生?深圳科学家首次破解

作者 郑伊灵 2025-08-01 11:15

7月31日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)黄三文团队联合国内外研究机构,首次揭示了茄属马铃薯组(Solanum section Petota)的杂交起源、薯块形成和辐射分化。

该研究是“优薯计划”的又一重大突破,为马铃薯育种改良提供了全新的理论视角,相关研究成果在《细胞(Cell)》上发表。

原文链接: https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.034

原文链接: https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.034

栽培马铃薯是最重要的块茎类粮食作物,为全球13亿人提供主食。虽然在分类学、形态上,马铃薯与番茄、类马铃薯各有相似之处,但它们之间的进化关系始终是未解之谜。

同时,相较于其他茄属近缘物种,马铃薯组内的栽培马铃薯及其107个野生种均具有特化的新器官——薯块,用于存储养分和无性繁殖。然而,马铃薯的物种起源、物种多样性形成,以及薯块性状背后的遗传机制尚缺乏深入研究。

类马铃薯组(左)与马铃薯组(右)植株的表型

类马铃薯组(左)与马铃薯组(右)植株的表型

研究团队通过进化基因组学和分子生物学等综合手段,揭示了马铃薯组起源于900万年前番茄组和类马铃薯组的一次古杂交事件。两种亲本来源的等位基因重新组合和交互调控,形成薯块这一新器官。

古杂交事件驱动马铃薯谱系的薯块形成与辐射演化

古杂交事件驱动马铃薯谱系的薯块形成与辐射演化

研究同时发现,马铃薯组内部物种仍约有24%的遗传组分随机固定了不同亲本的等位基因,这种“马赛克”的遗传组合进一步加速了马铃薯物种爆发式的辐射分化,并与亲本建立生殖隔离,表现出超强杂种优势和超级适应性。

该研究还首次揭示了物种杂交可以产生新器官(薯块),丰富了进化学理论,也为马铃薯的育种改良提供了全新的思路。

据介绍,该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究重大项目、中国农业科学院科技创新工程的支持。

南方+记者 郑伊灵


编辑 王婷

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