小土豆变身“金蛋子”，马铃薯育种的卡点和方向在哪里？
马铃薯是世界第三大粮食作物和重要的茄科作物，分布在158个国家和地区。中国是第一大马铃薯生产国，中国马铃薯产量占世界马铃薯产量的1/4左右。中国在2015年提出马铃薯“主粮化”策略后，马铃薯成为了继水稻、小麦和玉米后的中国第四大粮食作物。
在各省产量区域分布方面，四川省的马铃薯产量常年稳居全国第一，其次是贵州、甘肃、云南等省份。各区域的马铃薯错季上市，使得马铃薯虽是季节性作物，但能满足周年供应，基本满足了我国民众对马铃薯的消费需求。
虽然我国的马铃薯种植面积呈现下降趋势，但是产量不减反升。其原因是马铃薯栽培技术和育种技术的提升。但在马铃薯产业发展中，育种技术仍是一个卡点。
马铃薯主粮化推动马铃薯产业发展
“中国薯都”甘肃省定西市安定区种植马铃薯已有200多年的历史，是国内马铃薯的最佳种植区之一。近年来，定西区打造马铃薯全产业链高质高效发展已经被评为全国乡村发展“十大典型”之一。
定西市紧紧抓住国家马铃薯主粮化战略机遇，已经研发出马铃薯面条、马铃薯馒头、方便粉丝、糕点等主食产品。据了解，单单是定西市的马铃薯种植面积就达到了90万亩，产量高达175万吨，还拥有21家种薯企业和30家宽粉加工企业，年产值达2亿元。2022年，85吨定西马铃薯淀粉首次出口到了俄罗斯、意大利、厄瓜多尔三个国家。定西市还打造了“定西宽粉”区域品牌，成果注册“定西宽粉”的地理标志证明商标，为马铃薯产业发展带来新机遇。定西市实现了从“救命薯”到“温饱薯”再到“致富薯”的华丽变身。还有许多地区也通过发展马铃薯的多条产业链实现乡村振兴，接下来马铃薯产业的发展还存在哪些卡点呢？
育种周期长、难度大阻碍马铃薯产业发展
现世界范围内保存了30大类共65000份马铃薯种质资源。虽然马铃薯的种质资源丰富，但是马铃薯的育种进程十分缓慢。现今一些广泛种植的品种甚至有着上百年的历史，比如美国马铃薯产业的第一大品种Russet Burbank于1902年育成，中国栽培面积最大的品种“克新1号”在1958年育成。
随着消费需求和马铃薯加工业的发展，迫切需要选育出更高产、抗病、优质的马铃薯新品种。
但与传统的粮食作物不同，马铃薯是同源四倍体，主要的繁殖方式是薯块无性繁殖，繁殖系数较低。并且四倍体马铃薯基因组高度杂合导致马铃薯遗传改良进程慢，育种周期一般在10-15年左右。
目前，二倍体育种是全球马铃薯育种研究的领域热点，要实现马铃薯的二倍体杂交育种就需要克服自交不亲和和自交衰退两个难题。2021年，我国马铃薯专家黄三文院士团队打破了马铃薯的自交不亲和并对马铃薯的自交衰退的遗传基础进行了系统解析，培育出了第一代高纯合度（>99%）二倍体马铃薯自交系和杂交马铃薯品系“优薯1号”。实现了用种子繁殖马铃薯的目标。小区试验显示优薯1号的产量接近3吨/亩，与主流的四倍体马铃薯产量相差不大，同时优薯1号还具有高干物质含量、高类胡萝卜素含量和蒸煮品质佳的特点。
2023年，黄三文院士团队又发明了“进化透镜”技术，去鉴定马铃薯基因中的有害突变从而实现马铃薯育种过程中的早期决策，更明确地指引育种家在杂交育种中选择更优质的材料，构建高度纯合的自交系，加快育种进程。
黄三文院士表示，“我们用了十年的时间，研发的新成果可以帮助我们成功建立自交系，之后我们可能还需要五到十年的时间，才能真正实现种子繁殖。在历史上，美国实现玉米育种技术的变革，花了六十年，我们希望用二十年的时间完成马铃薯的变革。”
在传统育种方面，“马铃薯育种与栽培创新团队”首席专家金黎平研究员主持育成了中薯3号、中薯5号和中薯18号等20多个国审和登记新品种并在全国推广应用；西南大学与马铃薯创新院成员单位也成功选育包括“红玫瑰”在内的6个马铃薯新品种（系）。“红玫瑰”为共建“一带一路”国家选育的马铃薯新品种，相较于当地的马铃薯品种产量增加30%以上；中国农业科学院蔬菜花卉研究所育成的中薯早39是国内的第一个早熟高淀粉品种，突破了品种的早熟性和高淀粉含量不兼容的瓶颈。中薯早39历时10余年育成，在黑龙江克山地区雨养栽培下，连续两年亩产可达到3吨左右，淀粉含量稳定在18%左右，并且经过全国各地的多年试验示范，中薯早39稳定表达出早熟高产高淀粉。中薯早39现已与北大荒薯业集团有限公司签约合作开发协议，是中国农科院向企业正式许可开发的第一个马铃薯品种，对于种植加工效益和延长淀粉企业加工期有重要的意义。
尽管马铃薯产业在育种方面的发展仍然艰难，但随着前沿创新生物技术在育种方面的应用以及传统育种的不断耕耘，将来会有更多优质高产的马铃薯品种投入市场。
马铃薯产业未来市场前景如何？
关于我国马铃薯产业发展的主要特点，农业农村部市场与信息化司司长唐珂曾表示我国的马铃薯产业发展特点主要表现在四个方面：一是马铃薯生产效益逐渐提升；二是马铃薯产业化链条不断强化延申；三是马铃薯产业素质不断增强；四是联农带农乡村振兴作用突出。同时唐珂也为马铃薯产业下一步的发展指明了方向：下一步将按照“营养指导消费、市场引导生产”的理念，促进一二三产业融合，将马铃薯产业继续做大做强。
在我国马铃薯出口国际市场中，中科院蔬菜花卉研究所研究员徐建飞曾说：“从国际贸易来看，近年来我国马铃薯进出口稳步增长，保持顺差，出口产品以鲜薯和冷冻薯条为主，进口产品主要是马铃薯淀粉。”徐建飞还示意：马铃薯产业发展的下一步需要依托科技发展培育出优质高产多抗的品种，并且要抓住预制菜产业的风口，开发针对不同群体、不同口味需求的绿色健康马铃薯绿色食品，通过发展马铃薯精加工带动产业升级，从而提升马铃薯的种植收益。
马铃薯产业的未来将向着智能化和多元化发展，马铃薯的精加工产品多样化和产业链的完善化将会为未来马铃薯产业的发展赋能增值。
目前，由于马铃薯的育种周期长和难度大，马铃薯产业难以实现质的飞跃。虽然马铃薯产业中的卡点是客观存在的，但随着各大企业和科研院所研发出更多丰产优质的马铃薯品种、马铃薯二倍体育种研究的推进以及国家对马铃薯育种的重视，接下来会有适用于不同市场需求的马铃薯品种在市面上涌现，配合日益完善的全产业加工链，马铃薯产业的收益将会显著提升。
