种质资源收集、保存创新和利用国际马铃薯中心自成立以来一直把世界范围内的资源收集、鉴定、保存和创新利用作为研究工作的重点。

    资源收集保存　自中心成立以来,通过30多年在世界范围内的收集和鉴定,目前中心共保存有甘薯资源6214份(其中野生资源1066份、近缘野生材料138份、地方品种3829份、改良品种156份、中间材料1333份),马铃薯资源6522份(其中野生资源1567份、地方品种3694份、改良品种335份、中间材料667份),安第斯块根块茎作物1136份。

    保存技术　种质资源保存需要耗费大量的人力和物力,如1994年以来中心用于资源保存的年费用均在150万美元以上,因此CIP在资源收集的同时,不断研究提高离体(试管苗)保存技术以求降低保存成本。目前甘薯资源主要采用室温25℃,光照强度3000lx的试管苗短期保存技术(1~2月)和室温18℃,光照强度3000lx的中期保存技术(6~8个月)相结合。马铃薯资源则采用短期(2~3月)、中期(3~4年)和长期(永久)相结合的保存技术,短期保存室温25℃,光照强度1000lx,中期保存室温6~8℃,光照强度1000lx,长期保存则是保存在液氮中。

    核心资源研究

    核心样品是特殊重要性状或普遍遗传变异的一组代表和流动样品,在保存生物多样化以及为植物改良工作提供基础材料方面具有关键作用。通过RFLP或AFLP等分子标记技术对所有资源进行生物多样性和遗传距离分析,CIP已逐步从所保存的甘薯、马铃薯资源中筛选出核心资源(一般占全部样品的10%或更少)。核心样品具有繁殖种子、在其它基因库中贮存备用种子、满足例如国家农业研究系统(NARS)等的用户要求、确定清除病原的重点、评估欲引进材料的价值。

    生物技术的研究和应用

    CIP从80年代开始借鉴其它作物生物技术的研究成果,目前主要是将AFLP、SSR、RADP等分子标记技术和转基因技术等应用于种质资源收集创新、甘薯、马铃薯育种和病虫害防治中,且在上述领域均取得了较大进展。

    马铃薯晚疫病的控制

    马铃薯晚疫病是世界范围内马铃薯生产的灾难性病害,马铃薯晚疫病的控制则是CIP最大和最重要的研究课题。CIP通过筛选已经将抗晚疫病的资源分发给有关国家和研究机构,CIP育成的3个抗晚疫病的品种已经在乌干达和秘鲁推广。CIP科学家1999年以来开始利用分子标记技术确定新的抗源,目前至少有1个控制抗晚疫病的基因已经被分离和克隆。

    甘薯高干物质育种

    CIP近期的分析表明,甘薯将在亚洲作为淀粉和动物饲料来源的食物体系中作出更大的贡献,在非洲作为重要的维生素A的来源。如果甘薯的干物质含量增加25%将使甘薯在以粮食为基础的淀粉和动物饲料来源中具有极高的竞争性。由CIP育成的干物质含量在38%以上且具有抗病性的种质资源已分发给有关国家,并在这些国家的育种项目中得到广泛应用。甘薯高干物质育种项目与分子技术相结合,利用一重要的非洲品种绘制的第一幅AFLP(扩增片段长度多态性)基因图已经完成,而可为甘薯象甲提供抗源的大豆SKT基因已经在转基因植株上得到表达。

    青枯病的综合防治

    1998年由CIP制备的可有效检测马铃薯青枯菌的酶联免疫试剂盒(ELISA KIT)已分发到全球24个国家,用来进行种子检测和对青枯病的综合防治。1999年改进的ELISA诊断试剂盒操作应用更加简单和高效。在秘鲁已筛选出57个既抗青枯病又具有良好农艺性状的高代品系,而在野生资源中约4%~8%的材料对青枯病具有抗性。

    甘薯、马铃薯病毒病的控制

    利用茎尖组织培养技术生产无特异甘薯、马铃薯病毒的健康植株,再通过种苗及种薯的繁育体系生产合格的种薯种苗供农户应用,是目前各国对甘薯、马铃薯病毒病防治的唯一有效方法。CIP通过多年与英国Sainsbury实验室的合作,抗马铃薯Y病毒(RY)的基因已经分离并克隆,并通过转基因技术导入马铃薯品种中。抗马铃薯X病毒(PVX)的一相似基因也已通过转基因技术转入感染PVX的马铃薯病毒中。