宁夏农科院固原分院鉴定出马铃薯产量调控基因

宁夏马铃薯产业作为保障区域粮食安全的战略支柱，在推进乡村全面振兴中发挥着重要作用。在耕地资源有限、水资源刚性约束的双重压力下，依靠科技创新驱动单产提升，已成为筑牢粮食安全防线的必然选择。宁夏马铃薯产量占全区粮食总产量的10％，特别是在年均降水量不足300毫米的干旱带，选育高产稳产、抗旱抗逆的突破性品种，已成为推动产业提质增效的关键突破口。

当前，宁夏马铃薯产业发展面临三大技术瓶颈，高精度基因组图谱缺失导致遗传解析缺乏深度，遗传改良目标导向性不足限制育种效率提升，优异种质资源匮乏制约创新素材储备。这些问题严重阻碍分子育种技术体系的构建与种质创新进程，若能突破上述关键技术壁垒，成功选育突破性新品种，不仅能够推动马铃薯亩产水平实现阶梯式增长，更将重塑西北旱作区马铃薯产业格局，为保障区域粮食安全提供可复制、可推广的现代农业解决方案，助力宁夏建成我国马铃薯生物育种技术创新高地，实现从传统种植大区向现代农业科技示范区的跨越式发展。

近期，宁夏农科院固原分院马铃薯育种与栽培研究学科团队联合植物功能基因挖掘利用学科团队，采用混合组装策略，成功构建了自主培育的抗旱、淀粉加工型品种“宁薯15号”染色体水平基因组，并通过全基因组关联分析（GWAS），鉴定出多个与糖代谢和产量形成相关的关键遗传位点，研究论文在农林科学领域权威期刊HorticultureResearch（中国科学院一区Top期刊，五年影响因子8.2）上发表，为马铃薯产量遗传改良提供了重要基因资源与理论基础。

该研究以前期获得的“宁薯15号”小孢子培养株系为材料，综合运用HiFi测序与Hi－C技术，获取了2个单倍型基因组序列。通过对141份核心种质资源的糖含量进行全基因组关联分析，精确定位到53个高置信度数量性状位点（QTL）。其中，编码液泡膜糖转运蛋白的StTST2基因被证实与葡萄糖含量显著相关。进一步基因功能验证显示，StTST2蛋白可与蔗糖转运蛋白SUT2发生直接互作；过表达StTST2基因能够显著提升马铃薯和拟南芥叶片的光合效率，增加叶绿素含量，促进糖类物质积累，最终实现块茎产量和单株生物量的提升。

该研究成果不仅系统鉴定了大量与马铃薯产量和抗逆性相关的糖代谢调控基因，深化了对染色体倍性与产量、抗性关系的认知，还为马铃薯功能基因组学研究和分子育种实践提供了丰富的数据资源与理论指导，将助力加速高产抗旱马铃薯新品种的培育进程，为宁夏马铃薯产业高质量发展提供坚实的科技支撑。