遗传复制品或旁系在塑造开花时间、果实大小和形状等性状方面发挥着至关重要的作用。
你下一口吃的西红柿和茄子可能比以前更大、更美味 —— 这要归功于约翰霍普金斯大学科学家的一项突破性研究。先锋研究所的研究人员发现，水果大小的秘密在于它们的DNA，一个微小的基因调整不仅会影响它的大小，还会影响它的味道。
这项研究可能为开发茄子和西红柿新品种铺平道路，改变我们种植和消费这些作物的方式。
“一旦你完成了基因编辑，只需要一颗种子就可以开始一场革命，”约翰霍普金斯大学的遗传学家迈克尔·沙茨（Michael Schatz）说，“将这些进步转化为现实世界的影响有巨大的潜力。”
这项研究是与冷泉港实验室合作进行的，是绘制茄属22种作物全基因组图谱计划的一部分，包括土豆、茄子和西红柿。
一个微小的基因变异
在研究过程中，博伊斯汤姆森研究所的合作者使用CRISPR-Cas9基因编辑技术来调整一个基因的一个或两个副本，而冷泉港的科学家种植了经过改造的植物，以了解这些变化是如何影响生长的植物的。
研究人员使用计算机分析来比较基因组图谱，追踪基因是如何随时间进化的。有趣的是，研究人员发现，这些基因在过去的某个时间点上复制了一半以上。
“在数千万年的时间里，DNA序列不断地被添加和丢失，”参与端粒到端粒人类基因组项目的沙茨说，“基因序列也可能发生同样的过程，整个基因复制或消失。当我们开始寻找时，我们注意到这些变化非常广泛，但我们还不知道这些变化对植物意味着什么。”
农业创新
遗传复制品或同源物在形成开花时间、果实大小和形状等性状方面起着至关重要的作用。当在澳大利亚原产的森林龙茄中关闭CLV3基因的两个副本时，所产生的植物发育出“奇怪的、气泡状的、混乱的”形状 —— 使得它们不适合商业销售。然而，只要对一个CLV3拷贝进行精确编辑，就能产生更大、更有活力的果实。
“拥有这些物种的完整基因组序列就像拥有了一张新的藏宝图。我们可以看到一条基因路径在何时何地与另一条基因路径不同，然后在遗传信息中探索我们从未想过要去看的地方。它们让我们在一个意想不到的地方找到了大小基因。”凯瑟琳·詹尼克（Katharine Jenike）是沙茨实验室的一名博士生，当时正在进行这项研究。
研究人员说，这一发现可能会引领农业创新的新时代。
沙茨说：“这项工作显示了一起研究许多物种的重要性。”“我们利用几十年的番茄遗传学工作，迅速推进了非洲茄子的发展，在此过程中，我们在非洲茄子中发现了全新的基因，这些基因相互促进了番茄的发展。我们称之为‘泛遗传学’，它为世界各地的人们带来了无限的机会，将许多新的水果、食物和口味带到餐桌上。”
这项研究发表在《自然》杂志上。
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