【千人薯业盛会】魏景龙：马铃薯全球育种技术发展与趋势

乌兰察布德民种业有限公司总经理 魏景龙

马铃薯是全球重要粮食作物，是可以战略物资。

马铃薯无性繁殖，无需授粉，容易种植；饱腹感强；营养丰富且全面，VC苹果10倍，B族维生素4倍，可长期食用；地域适应性强，耐寒耐旱耐贫瘠，易出芽；吃法多样，煎炒烹炸蒸；化肥农药残留少，对身体影响小；易保存，易食用；单产高。

2022年我国农业有很多重大的进展，关键就是：基因编辑。

马铃薯育种的劣势：效率低，出新慢。对作物遗传学认识的不足限制了马铃薯育种的新突破。

现阶段马铃薯育种的难点：

与多数作物不同的是，作为一种四倍体作物，目前的马铃薯品种是利用薯块（马铃薯的块茎）进行无性繁殖的。无性繁殖的方式使得马铃薯的性状衰退，而四倍体遗传的复杂性又造成马铃薯品种的改良十分困难。此外，四倍体的种植需要使用薯块，相比于种子，运输难度要大得多，同时更容易遭受病虫害。涉及总生产成本的10%。

马铃薯存在大量的结构变异，并且由于长期无性繁殖策略，这些结构变异很难通过有性繁殖被清除出去。

马铃薯中的抗病基因拷贝数更多。由于无性繁殖的马铃薯更容易受到病原菌侵袭，推测抗病基因数量的增多，是为了应对病原菌感染所演化出的策略。

马铃薯通过营养块茎无性繁殖了数千年，因此，具有大效应的有害等位基因“隐藏”在基因组中，处于杂合状态，如其他克隆繁殖作物，因此，预计克隆繁殖植物的近亲繁殖抑制将比种子植物更严重，这增加了近交系的难度。

马铃薯育种的未来发展

黄三文团队构建了高质量的二倍体马铃薯泛基因组图谱，用二倍体替代四倍体，并用杂交种子替代薯块，彻底变革马铃薯的育种和繁殖方式。

实际上，70%的天然马铃薯种质，包括野生物种和地方品种，是二倍体。

马铃薯种子发展机遇——新趋势，育种·繁种，实生种子、整薯播种、超极脱毒、雾培法、航天育种、生物育种、射线诱导、基因编辑等。

如何改变现状？品种+技术（脱毒质量）+成本（机械化）+产量。

在这里面，种薯选择是排在首位的。

当下，种薯行业存在的问题：

• 品种研发：杂交育种能力、品种筛选能力、示范推广能力、种薯繁育能力、全进口品种。

• 推广混乱：生产环节质量把控不严格，200株/瓶，组培苗带毒率高。

• 成本、土壤：生产成本居高不下，连年攀升；土传病害问题、种子质量诉求、种子代数提高，提高成本。

• 张冠李戴：品种名张冠李戴，售后问题张冠李戴，商品当种子。

• 认证监管：荷兰NAK，无植入民心的有效第三方认证体制、各自为战，鱼目混杂。

• 育种家目标：用地球最少的水、资源获得最高产量。高产早熟品种是未来主要方向。

瓦大实生种子，2014―2018荷兰融资10亿欧元

国外关于马铃薯种子基因改造的应用。一个名为DuRPh项目，实施期从2006年至2016年。在这个项目中，瓦大的研究人员致力于研究一种对疫霉病具有多重抗性的马铃薯。瓦赫宁根植物育种研究院的最新研究表明，马铃薯已经具有特定的抗性基因，但处于失活状态。“采用CRISPR Cas技术，可以重新启动这些基因。这就是所谓的基因编辑。”

转基因种子：2018美国转基因品种

Russet Burbank，Ranger Russet和Atlantic甜菜：美国的转基因甜菜主要为抗除草剂甜菜。商店货架上超过一半的砂糖来源于转基因甜菜。2005年转基因甜菜在美国上市，2013年美国种植的99.9%的甜菜是转基因甜菜。

番木瓜：名为“彩虹番木瓜”的转基因番木瓜品种拯救了夏威夷岛的番木瓜产业。

苹果：转基因苹果主要为抗褐变品种，在苹果切开之后不会变褐变黑，减少浪费，因为许多消费者认为褐变的苹果是变质坏掉了。2017年，转基因苹果在美国上市。

苜蓿：美国的转基因苜蓿主要为抗除草剂品种，能够减少苜蓿生产过程中杂草对苜蓿的产量以及干物质量的影响。转基因苜蓿主要用作奶牛的饲料，2005年开始在美国上市。

西葫芦：西葫芦是美国第一批上市的转基因作物，但是没有广泛种植。

土豆：美国上市的转基因土豆主要是抗虫、抗病以及抗褐变土豆。

基因编辑选育新品种过程

共享新技术：以色列灌溉、抗旱技术。

希伯来大学农业科学家开发了一种商标技术“TraitUP”，希伯来大学的戴维·利维教授开发了在炎热干燥的气候条件下种植的土豆，可以被盐水灌溉。

种子处理新技术：包衣、拌种、浸种、隔离、供养、防腐、杀菌、防虫、促生、免疫。

调节土壤：腐植酸钾、海藻酸、矿粉

养分：矿粉（滑石粉、火山灰、草木灰）氮磷肥

免疫：酵素、新调节剂、生物拌种（菌根真菌）、磁化、辐射

栽培措施创新：整薯播种、催芽播种

出苗一致性、病害轻、早出苗、出壮苗、根系发达、多株减少、腐烂减少、人工成本低（切拌倒）。

解决人工问题、机械化自动化问题。

植物营养新技术：调土、防病、革命性增产

选择具有调理土壤的肥料。要边种地边养地。

知识产权：品种登记、品种保护、推广标识、商标注册。

推广协作：资源整合、优势互补、蜂群式发展

共享资源新品种、新技术、新设备、新渠道。

要做好示范推广，协作避雷、2年3地、管理技术、品种特性。

目前，马铃薯种薯产业缺少系统推广、缺少品牌宣传、缺少产权保护、缺少认证体制、缺少真正联盟组织。

微型薯处于行业前端。

微型薯生产存在问题：

• 门槛低（民房、废弃宾馆就可生产）

• 菌毒高（生产环节质量把控不严格，200株/瓶，组培苗带毒率高）

• 管理差（绝大多数技术及管理人员没有经过系统培训，没有严格的管理制度）

• 技术低（40年前的生产设备和生产技术）

• 必带菌（生产前半程难把控，移栽时戳断感染，管理不严格）。

超极微型薯是什么？是容器薯（试管薯）P3实验室组培产出的0病毒0真菌0细菌的马铃薯种子的种子。

最核心的是成本不高，产量能够显著提高。

超极微型薯优点：

1. 基因更健康、更壮（容器薯）。

2. 无菌无毒率更高（黑科技&严管理）。

3. 质量保障更多（至少2份官方质检报告）。

4. 产量更高，同株系更高后代产量≥300KG。

5. 性价比更高、资金占用少。

同种同株零毒零菌更高产更优价

超极微型薯繁种技术：将容器薯在专利抑菌基质中经智能光干预婴儿育苗法培养出来的具有多份国家级官方菌毒检测报告的零毒零菌的同株系更高后代产量的超极微型薯

资源：软硬件资源。

技术资源：2000万引进瓦赫宁根大学试管薯技术。

硬件资源：世界先进、中国领先的无菌植物工厂生产中心，投资1.1亿元兴建的马铃薯超极智种现代农业产业园区。 

新品种：英皇一号、英皇。

所以改变现状？就是品种+技术（脱毒质量）+成本+产量→新品种+增产技术+栽培+机械

总之，共享新品种，为种薯企业和繁种大户赋能。科技·品种，带我们走向世界。