每个马铃薯育种者的梦想是结合所有理想的特性，使马铃薯产量更高，并抵抗气候变化、疾病​​和害虫的影响。然而，由于马铃薯复杂的基因组成及其异型杂交的性质，这个过程远非直截了当。然而，博士学位。瓦赫宁根大学研究中心的候选人CorentinClot做出了许多与马铃薯有性繁殖相关的发现，可以简化这种重要作物的育种。

马铃薯是世界范围内的主要主粮作物之一，因此培育兼具优良品质和抗病虫害能力的品种至关重要。然而，正如CorentinClot所解释的那样，开发这些品种的过程是复杂的。“大多数马铃薯品种都是四倍体，这意味着它们每条染色体拥有四个副本，每个副本都包含自己的遗传信息。”

当将所需的性状从杂交父母传递给后代时，这种遗传复杂性提出了挑战。Clot说：“为了确保这些性状能够作为一个整体传递给下一代，父母必须是‘纯合’的。这意味着所有染色体上都存在相同版本的基因。这在二倍体马铃薯中很容易实现，通过一轮自体受精。我们称之为第一步固定。”

栽培品种的自交亲和性

为了实现固定，克洛特研究了自相容性的特征。这是二倍体马铃薯利用自己的花粉使自身受精的罕见能力。在他攻读博士学位的第一年。研究中，克洛特做出了一个令人惊讶且重要的发现。他发现参与自交亲和性的基因——所谓的Sli基因——已经存在于四倍体马铃薯品种中。

“在之前的研究中，Sli基因仅在二倍体野生品种Solanumchacoense中被描述过。我发现该基因广泛存在于当代马铃薯品种中。这一见解为我们的育种提供了一个更有利的起点，因为我们不知道这一点。”这立即导致了第二个发现：我们认为自交亲和性是罕见的，但如果Sli基因普遍存在，则意味着许多二倍体的花粉育性对育种者来说是一个严重的瓶颈。”

二倍体和四倍体亲本之间的杂交

与二倍体马铃薯相比，四倍体品种在许多品质性状和高适销产量方面得到了改良。因此，克洛特寻找一种将四倍体品种与二倍体亲本杂交的方法，以传递其固定的性状。

“通常情况下，倍性水平不等的亲本之间的杂交是不可能的。当配子(生殖细胞，编辑)形成时，遗传物质减半。二倍体亲本的花粉将包含每条染色体的一个副本，并且四倍体品种每条染色体有两个拷贝。这种杂交产生的三倍体胚胎不能发育成种子。”

然而，如果在花粉产生过程中染色体数目减半失败，二倍体亲本将产生“未减少的花粉”，它可以成功地使四倍体的卵子受精，克洛特说。“虽然这种现象已经被育种者凭经验利用，但尚不清楚配子形成过程中染色体的恢复是如何受到基因调控的。我现在已经定位了导致这一性状的主要遗传因素。固定后，这种染色体恢复是我们创新的第二步。”

育种的“第三种方式”

克洛特的发现为马铃薯育种者提供了一种新方法。“通过我们的固定和恢复两步策略，我们希望利用单次自交的效率来固定二倍体的性状，同时避免多轮自交后出现的活力损失。这种现象称为近交抑郁症是从事杂交育种的研究人员必须克服的巨大挑战：真正的种子杂交需要完全纯合的近交亲本。”

克洛特说，通过两步策略，我们的目标只是固定一组重要基因并避免近亲繁殖。“我们想到的部分近交系可能提供了一个更现实的选择。我们提出的方法提供了一个中间路径解决方案，即传统育种和真正的马铃薯种子杂交育种方案之间的‘第三条道路’。”

以瓦赫宁根马铃薯遗传学家的遗产为基础，克洛特为能够为这一研究谱系做出贡献而感到自豪。

“自20世纪70年代以来，瓦赫宁根植物育种中心进行了数十年的宝贵研究，为创新马铃薯育种奠定了基础。我很高兴为这一遗产再添一章。在我的博士后期间，我正在与育种公司合作，将我的研究转化为实际应用。我们希望共同找到一种现实有效的方法来培育更好的马铃薯品种。”

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