福建农林大学破解甘蔗百年育种之谜

人民网福州8月7日电 （杨灏昱）甘蔗贡献了全国90%的食糖、维系着4000万蔗农的生计、衍生出2300多种产品……让甘蔗更甜、更强、更高产，是关乎国家“糖罐子”安全的战略命题。

100多年前，育种家找到一条成功路径：以高糖的热带种为母本，与抗逆性强的野生割手密杂交，让“甜”和“强”在后代中相遇。但一个谜题始终未解——通常有性生殖的后代会从父母双方各获一半遗传物质，甘蔗却从母本多拿了一份。为什么会这样？一百多年来无人说清。

北京时间2026年8月5日，福建农林大学海峡联合研究院基因组学研究中心明瑞光教授团队在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）发表的论文给出了答案。他们发现，甘蔗母本在形成生殖细胞时，染色体第二次分裂“卡住了”，本该分开的两份姐妹染色单体因为细胞停止分裂而留在了同一个配子细胞。结果母本配子保留约62.5%的母本遗传信息，比正常的50%多出12.5%，正是这12.5%为杂交后代更快速恢复母本高糖性状奠定了重要遗传基础。

甘蔗母本恢复重大研究成果发布会现场。高焱摄

“过去育种家知道这种方式有效，但不知道为什么。”明瑞光说。如今，这个靠经验用了百年的现象，变成了可追踪的遗传规律。育种人员有望据此更精准地选择亲本，在保留母本高糖、高产特征的同时，引入父本抗病、耐旱的优良性状，大幅减少盲目筛选。同时，甘蔗复杂遗传规律的破解，也将为马铃薯、甘薯等其他多倍体作物研究提供新的思路。

从2018年全球首次破译甘蔗基因组，到今年三登国际顶刊，福建农林大学不仅攻克了困扰全球甘蔗科研数十年的技术难题，更构建起具有自主知识产权的核心方法体系，使我国在甘蔗基因组研究领域确立了全球领先地位。

明瑞光在成果发布会上介绍甘蔗母本恢复遗传机制。人民网 杨灏昱摄

这一系列突破的背后，是多年来的辛勤耕耘。

首先是“找”材料。要揭开谜底，必须先拿到关键的杂交后代。明瑞光在夏威夷连续做了三年杂交试验，直到最后一年才成功。“这种配置的出现本身就是小概率事件，可遇不可求。”

有了材料，更难的是“读”懂它。杂交后代的基因组像一团乱麻，八倍体的复杂度让常规分析手段几乎失效。团队用最“笨”的办法：十几个人手工比对，把染色体片段一条一条追溯回亲本，从哪个位置开始、到哪个位置结束，逐一标记。

当第一批数据出来时，明瑞光自己都不敢相信结果，直到连续验证了8个杂交后代，所有数据都指向同一个规律，他才终于踏实。

就这样，从最初2个后代耗时两三年，到后来6个后代只用半年，团队一步步逼近“谜底”。正是这种“甘坐冷板凳”的劲头，让百年谜题最终得以破解。

八十年来，福建农林大学始终将甘蔗研究作为立身之本。如今，国家甘蔗工程技术研究中心已成为糖料领域唯一的国家级平台，新品种新技术新模式推广面积超1800万亩，综合效益超百亿元。

甘蔗的价值不止于榨糖。作为生物医药与生物制造的重要原料来源，它还有更大的想象空间。面向未来，福建农林大学正推动甘蔗产业向高值化、高端化、绿色化升级，预计可撬动新增产值超2000亿元。

从理解一条染色体的传递，到延伸一整条产业链的价值，对“啃硬骨头”的科研人来说，中国甘蔗的“甜蜜事业”，才刚刚开始。