4月17日記者獲悉，西安交大智能網絡與網絡安全教育部重點實驗室、電信學部自動化學院聯合德國馬普植物育種研究所、慕尼黑大學等多家國際科研團隊，構建首個單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，解碼了歐洲四倍體馬鈴薯種群85%的遺傳變異，為智慧育種與全球糧食安全提供了關鍵組學資源。

據介紹，商業化馬鈴薯多是同源四倍體，一直是科學界的全球性挑戰難題，對其遺傳信息的認知仍存在巨大空白。為解析四倍體馬鈴薯種群遺傳多樣性、追溯其育種歷史，為數智化育種提供分子水平科學依據，科研團隊啟動了泛基因組研究。

科研團隊創新性地設計了同源四倍體基因組分型重建方法——tetraDecoder，解決了分型挑戰。篩選了10個四倍體馬鈴薯（源于1810～1932），重建了40套高質量單倍型基因組。馬鈴薯譜系分析表明這些歷史性品種是歐洲馬鈴薯育種史上的核心材料，廣泛用于雜交選育現代品種，代表了歐洲栽培種馬鈴薯的遺傳多樣性，可為評估現代品種的遺傳潛力提供重要參考。

科研團隊構建了國際首個單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，解碼了種群85%的遺傳變異。分析發現：基因組中單倍型序列差異極其顯著（約2%）。團隊推測該現象與野生種質大規模基因滲入有關。序列多樣性為馬鈴薯適應環境奠定了遺傳基礎，也為分子生物學研究增加了復雜性。其次，基因組中特異單倍型數量非常有限。這一現象恰如廚房灶臺上擺滿了調味瓶，但里面非糖即鹽，味道有限。團隊推測這源于馬鈴薯在馴化、傳播與環境適應過程中所經歷的多次遺傳瓶頸。科研團隊還提出了一種基于單倍型圖譜的基因組分型新策略，可更高效、更經濟地解決分型難題。

這些研究突破了同源多倍體基因組分型關鍵技術瓶頸，其中單倍型圖分型策略使分析成本降低95%；構建了國際首個單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，系統描繪了其遺傳多樣性藍圖，揭示了“超高雜合度+有限單倍型”遺傳多樣性特征，豐富了基因組理論，填補了領域研究空白。為馬鈴薯基因組研究提供了新視角，還為其現代育種指明了重要方向。