马铃薯靠什么繁殖葡萄靠什么繁殖

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说到土豆，大多数人想到的都是菜市场里泥泞、坑坑洼洼、朴实无华的样子，但这些其实都是土豆的块茎，土豆也有果实和种子！

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一整块土豆
图片来源：维尔画廊

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土豆花还是挺好看的
【马铃薯靠什么繁殖葡萄靠什么繁殖】图片来源：维尔画廊
问题是，一个麦穗有30 ~ 40粒，一个番茄有100多粒种子。那个土豆果实里有多少种子？
其实土豆的果实是一种浆果，可以含有100 ~ 250粒种子。种子很小，比芝麻还小， 1000粒种子的重量只有0.3 ~ 0.6 g ，只相当于一颗小花生的重量。

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马铃薯种子
图片来源：中国农业科学院基因组研究所
然而，土豆不是从它的种子中生长出来的。
土豆和其他土豆，如红薯、木薯、山药、芋头等。是无性繁殖的作物。通常，农民可以利用其营养器官，如块茎、幼苗和茎干，作为常规种植的“种子”用于农业生产，也可以通过组织培养获得脱毒微型马铃薯种薯—— 。但是这种种植方式其实也存在一些问题，比如养殖速度慢，种植成本高。
你为什么不直接用它们的种子来种植它们呢？
由于马铃薯种子休眠期为6个月，发芽慢，顶土能力弱，早期生长慢，易受害，用真种子种植真的很难，也很麻烦。
这是不播种的直接原因吗？不不不还没结束。它还有别的毛病。
与小麦等作物不同，土豆可以自己授粉并结果。由于马铃薯具有自交不亲和、生殖障碍和自衰的特点，马铃薯果实中的种子都是由其他品种的花粉授粉，种子中可能有多个雄性亲本，这是遗传变异的。这样的种子一旦种在地里，长大的土豆也是杂七杂八的。收获时，地下马铃薯的情况千变万化，给种植者带来了很多麻烦。
如今，中国农业育种家已经利用基因组设计育种解决了这个问题。
首先育种者选择品系相对纯、性状相对好的品种，然后进行基因组测序，鉴定有害基因和有益基因，进一步培育高纯合品种。最后，通过与遗传背景互补的组合杂交，获得第一代二倍体杂交种“优树1号” 。这种马铃薯可以用种子代替块茎直接种植。肉质金黄，口感软糯，产量高。实现马铃薯种薯后，种植1亩地只需要2克种子。
这意味着在不久的将来，想要种植土豆的农民可以购买种子，直接播种，大大降低了种植土豆的成本。将来，你在超市买的土豆可能会种上“优树一号”的种子收获！

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杂交马铃薯
图片来源：中国农业科学院基因组研究所
这里的土豆种植者开始期待，而那里的木薯和红薯种植者则表示钦佩。以“土豆三兄弟”的老大哥木薯为例。这个在拉丁美洲和非洲
主粮，在亚洲也是妥妥的大宗工业原材料，用来生产变性淀粉、燃料酒精等化工产品。而木薯也有类似马铃薯的烦恼，面临自交不亲和、自交衰退等问题。（“薯类三兄弟”系列推文放在文末了，快去补课）

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田间开花结果的木薯（图片来源：张鹏摄）
而且木薯雌雄异花，结实率低，种子数量少，一棵树结的种子还不如马铃薯一个浆果结的数量多，利用种子进行农业种植，简直是农户们的梦想。

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木薯种子（图片来源：张鹏摄）
别着急，其实木薯、甘薯也在改造路上了。
早在十几年前，国际热带农业研究中心就联合我国科研人员开展木薯小孢子离体培养，希望能够获得加倍单倍体木薯。近年来，我国木薯育种家也一直致力于利用生物技术手段，开展自交不亲和性的研究。
总之，马铃薯种业变革的第一步已经迈出，木薯、甘薯兄弟要加快脚步不要掉队喔！
项目资助：国家重点研发计划（2018YFD1000500和2019YFD1001100）及现代农业产业技术体系。
作者：马秋香、冯艳彩、张延娣、张鹏
作者单位：中国科学院分子植物科学卓越创新中心
文章首发于科学大院，仅代表作者观点，不代表科学大院立场。

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