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客户端甘蔗是我国重要的糖料作物，不仅贡献了全国90%的食糖产量，还关系着4000万蔗农的生计，并衍生出2300多种产品。提高甘蔗的甜度、抗逆性和产量，是保障国家“糖罐子”安全的重要课题。
一个多世纪前，育种专家发现了一种有效的方法：将高糖含量的热带品种作为母本，与抗逆性较强的野生割手密进行杂交。这种杂交方式使后代同时具备了“甜”和“强”的优良特性。然而，一个科学难题始终未解——有性生殖的后代通常会从父母双方各获得一半遗传物质，但甘蔗却从母本获得了更多的遗传信息。这一现象背后的机制，一直困扰着科学家们。
福建农林大学海峡联合研究院基因组学研究中心的明瑞光教授团队，在国际顶级期刊《自然》上发表的研究论文揭开了这一谜题。他们发现，甘蔗母本在形成生殖细胞时，染色体的第二次分裂出现了异常：本应分离的姐妹染色单体未能完全分开，导致配子中保留了约62.5%的母本遗传信息。相比正常的50%，多出的12.5%为杂交后代更快地恢复母本高糖特性提供了关键的遗传基础。
甘蔗母本恢复重大研究成果发布会现场。高焱摄
“过去育种家们知道这种方法有效，但并不清楚其中的原理。”明瑞光表示。如今，这一长期依赖经验的现象已被转化为可追踪的遗传规律。基于此，育种工作者可以更精准地选择亲本，在保留母本高糖、高产特性的同时，引入父本抗病、耐旱等优良性状，从而显著减少筛选过程中的盲目性。
这项研究的突破不仅解决了困扰全球甘蔗科研数十年的技术难题，还为我国在该领域赢得了国际领先地位。从2018年首次破译甘蔗基因组到如今三度登上国际顶级期刊，福建农林大学建立了具有自主知识产权的核心方法体系。
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
这一系列成就的取得，离不开科研团队多年的努力与坚持。
首先，在材料获取阶段，研究人员需要成功获得关键的杂交后代。明瑞光在夏威夷进行了三年的杂交试验，直到最后一年才取得突破。“这种特定基因组合的出现概率非常低，完全是一种偶然事件。”
即便获得了材料，解读这些复杂的基因组数据仍然是一个巨大的挑战。由于甘蔗是八倍体作物，其基因组分析难度极大。研究团队采用了最基础的方法：十几位科研人员手工比对每一条染色体片段，追踪它们的起源，并逐一标记。
当第一批数据初步完成时，明瑞光都不敢相信结果的真实性和准确性。经过连续验证8个杂交后代后，所有数据都显示相同的规律，他才确定了这一结论的有效性。
通过不断优化研究方法和技术，团队将最初分析两个后代需要两三年时间，缩短到后来只需半年即可完成。正是这种严谨和坚持的科研精神，让这个百年难题最终得以解决。
八十年来，福建农林大学始终致力于甘蔗研究，并取得了显著成就。国家甘蔗工程技术研究中心作为该领域唯一的国家级平台，在新品种、新技术推广方面发挥了重要作用，累计推广面积超过1800万亩，产生了上百亿元的经济效益。
甘蔗的价值远不止于制糖。它在生物医药与生物制造领域具有重要应用潜力，未来有望创造更大的经济价值。福建农林大学正积极推动甘蔗产业向高值化、高端化和绿色化方向发展，预计可带来超过2000亿元的新增产值。
从揭示一条染色体的传递规律，到推动整个产业链的价值提升，中国科研人员在“啃硬骨头”的过程中不断取得新进展。甘蔗的“甜蜜事业”，在我国科学家的努力下，正迎来更加广阔的前景。