您可能不知道，您在肯德基和麦当劳吃的薯条都来自120年前育成的马铃薯品种。作为全球125个国家、13亿人口的主粮，马铃薯对全球粮食安全有重要意义。然而，经过120余年的发展，马铃薯仍面临着品种更新慢、易受病虫害威胁、储运成本高等问题。

5月4日，顶尖学术期刊《细胞》报道了中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队的最新研究成果，该研究发明了一种新的“进化透镜”技术，给育种家一双“火眼金睛”，及早发现了阻碍马铃薯育种的基因组“暗礁”（科学家称之为“有害突变”），绘制了首个包含基因型维度及有害程度维度的马铃薯有害突变二维图谱，能够避免育种“走错路”，让大家更快吃上更优质的高产土豆。

成果标志着我国马铃薯育种已经领先全球，率先进入了基因组设计育种新时代，为下一步指导自交系育种起始材料选择及品种改良提供了新依据。

这一技术最核心的理论，要从达尔文的进化论说起。

如今地球上多种多样的物种是经历了亿万年的进化而形成的，在进化过程中物种的基因组并不是一成不变的。但是一些具有重要功能的位点是不会改变的。研究人员称这一现象为进化约束，把这些位点称为进化保守位点，找到这些高度保守的位点是马铃薯育种的关键。

为此，研究团队收集了大量茄科物种资源，完成了38个茄科基因组的组装，并利用大数据技术，将100个茄科物种的基因组进行比较，最终开发出新的进化透镜技术，又称之为“历史透镜（最长横跨8000万年进化历史，累计达12亿年）”，快速、有效地鉴定并定量进化保守位点。

该团队利用该技术鉴定出17M高度保守的位点，其中36%位于先前没有被功能注释的非编码区域。如果这些位点发生了突变，有可能对马铃薯造成繁殖力下降、生活力降低、产量减少等不良影响（研究人员称为有害突变）。有了图谱，马铃薯育种家就可以精确剔除马铃薯中有害突变，筛选好的育种材料，预测马铃薯产量等表型。

根据进化透镜解析马铃薯的有害突变二维图谱，科学家们发现传统育种过程中，使用生长更加健壮的马铃薯作为自交系的起始材料的做法可能会南辕北辙。相反，生长较弱的马铃薯遗传给子代的有害突变更少，后期的自交育种成功率更大。这个结果不仅颠覆了以往的认知，而且还能够提早2~3年预测马铃薯的自交系育种结果，从而快速创建更多优良马铃薯自交系。

研究人员利用该图谱还开发了一个新的预测模型，科学家可以利用它解读马铃薯的基因，提前预测马铃薯育种材料的产量、株高、薯块等性状，缩短马铃薯育种周期。

中国科学院院士、中科院植物所研究员种康表示，这项研究是马铃薯育种的里程碑式成果，预示着作物育种进入一个新的时代，即育种家们不能仅仅关注自己的“一亩三分地”，更需要从一个更大的进化维度思考育种的新策略。

中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李家洋认为，这一研究成果不仅对马铃薯，还将会对粮、油、果、蔬、茶都有重要的指导作用。

该研究是中国农科院等单位发起的“优薯计划”中的一项重要成果。该计划旨在利用基因组学的方法简化马铃薯基因组（即用二倍体马铃薯替代四倍体马铃薯），缩短马铃薯的育种周期，由原来的10～12年缩短至3～5年；使用杂交种子替代薯块繁殖，将繁殖系数提高1000倍，极大地降低种植、储存、运输成本，让中国乃至全世界的人们吃上更高产、更优质的马铃薯，引领马铃薯产业的“绿色革命”。