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人类可随意控制水果形状
来源:  作者:本站
美国俄亥俄州立大学农业研究与发展中心(Ohio State University's Ohio Agricultural Research and Development Center )的研究员伊瑟•范德纳普(Esther van der Knaap)以及她的团队近日发现了一个影响水果外形的关键基因,此基因也是目前为止发现的第二种可以将西红柿自然长成各种外形的基因。

经过多年努力,科学家终于揭开了水果形状各异原因的神秘外纱。自此以后,人类也许真的实现在不受如何外力强制的情况下可以随意控制水果的形状,同时这个关键基因的发现也为今后水果产量的大大提高提供了新的思路。

伊瑟•范德纳普表示,“西红柿的研究是水果外形研究的典型例子,随着西红柿由野生变为现在的人工种植,我们就更方便地去搞清楚造成了西红柿如此繁多的外形样式的成因为何。当我们搞清楚了西红柿所有基因的作用后,自然我们就会找到那个控制形状的基因。进而,我们也会搞清出其他外形各异农作物的原因,例如辣椒、黄瓜和葫芦。”

而最先令科学家们感到头痛的是基因SUN。它取名自一种椭圆形、尖底部的耕种西红柿“Sun 1642” 。然而在随后的研究过程中,科学家们发现基因SUN普遍存在于各种西红柿中,比如Howard German西红柿。

在观察完整个西红柿的胚质后,科学家们发现各种不规则西红柿中总是有许多共同的基因成分,之后科学家们对这些共同基因进行分析,然后排除去不相关基因,反反复复,最后将基因范围缩小到非常小的一部分。“我们最终确定了这个控制西红柿形状的最关键基因SUN:外形是长的西红柿类型里这种基因开启程度很高;而呈圆形西红柿里这种基因是关闭的。我们随后又发现,在其他种类外形是伸长的水果里这个基因是被高程度表达的。(原文转述)”

科学家表示一旦基因SUN被确定后,下一步科研人员就会去验证这种基因到底是否是水果外形变化的真正原因。范德纳普和她的团队进行了多个水果转化实验进行分析。他们实验过程中发现,当把基因SUN转入野生圆形的西红柿植物中后,植物会长出伸长程度很大的果实;而当把可以生出长形西红柿植物的基因SUN去除掉后,植物会产出外形接近野生圆形的西红柿。

范德纳普表示,“虽然我们目前还不能搞清楚基因SUN在西红柿成形过程中是如何起作用的,但我们可以确定的是,基因SUN对于水果形状的改变是非常关键的。我们现在可以向前迈进一大步。之后我们不禁要问:基因SUN或与它序列密切相关的基因,在其它水果与蔬菜的成形过程中,是不是也会起到如此重要的作用?”

在随后的研究中,范德纳普和她的团队发现,SUN编码了植物蛋白IQD12的IQ67域。在植物转化实验里,IQD12自己就可以使得西红柿变成长形,而不是野生得圆形。此外,科学家们发现基因SUN的另一特点是,它可以影响授粉与受精后果实的外形,其中植物开花五天后,水果形态发育差异最为明显。而之前被确定的可以控制果实外形的基因是OVATE,它由范德纳普的博士导师康奈尔大学的史蒂文•坦克斯利(Steven Tanksley)教授发现的。一些农作物学家和科学家认为,基因SUN的发现将会让水果世界的“形体艺术”更加丰富多彩。
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