9月28日，国际权威学术期刊《自然·遗传学（Nature Genetics）》在线发表了“优薯计划”的最新研究成果。这篇题为“Haplotype-resolved genome analyses of a heterozygous diploid potato”的论文，提供了迄今最完整的杂合马铃薯基因组、最全面的马铃薯单体型比较分析，为马铃薯二倍体杂交种子早日诞生奠定了基础。该研究成果是由中国农科院深圳基因组所黄三文团队研究完成的，是中国农科院科技创新工程“重大科研选题”之一。

马铃薯营养全面，是世界第三大主粮作物。推动马铃薯产业发展对保障国家粮食安全有着极其重要的意义。然而，栽培马铃薯，过去主要靠薯块进行无性繁殖，不利于快速和大面积繁殖。早在2005年，由14个国家29个单位的97名研究人员组成的国际马铃薯基因组测序联盟对一种优良的马铃薯育种材料二倍体RH的基因组图谱发起了科研攻关。然而，由于二倍体马铃薯基因组高度杂合、物理图谱质量不高等难以克服的困难，项目举步维艰，测序联盟濒临解散。在这种情况下，黄三文研究员带领的中方团队在农业农村部、中国农科院和深圳市政府的支持下，发起了“优薯计划”，即以基因组学和合成生物学为指导，用二倍体替代四倍体，并用杂交种子替代薯块，对马铃薯的育种和繁殖方式进行颠覆性创新。“优薯计划”实现后，可以将马铃薯的育种周期由原来的10～15年缩短至3～5年，繁殖系数提高1000倍，引领马铃薯产业的“绿色革命”。该项目该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、深圳市科技创新项目等资助。

为了完成这一重大科技攻关，黄三文研究团队结合多种测序数据，构建了杂合二倍体马铃薯基因组从头组装和分型的方案，利用 HiFi 高精度测序数据进行初始组装，得到高碱基准确性、高连续性的基因组草图。为了对测序材料进行分型，研究构建了自交群体，并开发出将测序read数量分布转换成基因型的方案，成功分型出两套单体型。最后结合遗传图谱和Hi-C数据，将两套单体型实现染色体水平组装。

研究人员表示,马铃薯二倍体基因组的解读，让优薯计划的实现又向前迈进了一大步，人类用种子培育和繁殖马铃薯的梦想将变成现实。

编辑 刘思凡