《科学》:发现影响番茄形状基因
查字典生物网
2013-01-16
圆形、长条形、尖头的番茄都不少见。同是一个种类，为什么外形差别如此之大？美国俄亥俄州立大学研究人员揭开生物形态差异之谜，发现了决定番茄呈长条形态的基因，并取名“太阳”。他们希望未来运用“太阳”基因，培育出形状大小各异的其他果蔬。 番茄模型 番茄在农作物中属形态差异较大的一种，平日常见的番茄有梨形、蒜瓣形、椭圆形、尖椒形等。但科学家一直在探索，何种基因决定了包括番茄在内的其他植物的形态。
一个名为“太阳1642”的长条状番茄是研究的突破口。研究人员在“太阳1642”中发现了对番茄长成长条状起关键作用的基因，因此给这种基因取名“太阳”。研究论文发表在3月14日出版的《科学》杂志上。研究人员认为，“太阳”基因的发现将推动关于植物形状的研究。 研究小组负责人埃丝特·范德尔克纳普说：“在越来越受关注的植物形态学中，番茄是研究模型。
培育番茄时，我们希望发现究竟是什么基因在影响番茄的形状，使它们呈现出如此大的差异。” 找到“太阳”研究人员颇费一番周折，才找出是“太阳”基因决定番茄呈长条形状。 “察看了所有完成授粉的番茄细胞后，我们发现长形番茄的基因有相似之处，”范德尔克纳普说，“通过基因分析，我们确定了一部分染色体组可能起决定作用，随着观察深入，这个范围不断缩小，最后就能找到基因链中关键的部分。” 找到“太阳”基因并不容易。研究人员最开始确定的决定番茄长成长条形的基因，后来发现在圆形番茄中也可以找到。
因此研究小组开展新一轮研究，再次确定形态基因。 初步确定“太阳”基因有可能使番茄长成长条形状后，范德尔克纳普领导研究小组做嫁接实验，把“太阳”移到圆形番茄上，后来这些番茄全部长成长条形。 研究前景 “太阳”基因另一个特点是，它在番茄完成授粉后才开始发挥作用。 发现“太阳”之前，科学家只找到名为“卵子”的基因影响植物形态。但“卵子”在授粉过程发生前的卵细胞发育时期就开始对植物起作用。
尽管现在找出了决定长条形态的“太阳”基因，但科学家仍需探究这种基因改变生物形态的过程。 克纳普说，研究小组下一个目标是判断“太阳”基因能否在番茄以外的果蔬上起作用。 据克纳普介绍，一旦找全所有决定番茄形态的基因，人们就可以自行控制番茄的形状。
