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时间: 2020年02月29日 14:08 | 来源: ﹏纤尘 | 编辑: 山蓝沁 | 阅读: 1274 次

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遗传学家运用两种变异改进了一万年来的西红柿驯化效果。这两种变异都别离遭到育种者的喜爱,但联系在一起时却是有害的。

从无穷的果实到低矮健壮的植株,今日的西红柿是数千年的培养刻画出来的。不过,遗传学家发现,尽管有些变异能够发生受大家喜爱的性状,例如有一种变异能够使西红柿更易收成,可是假如将它们联系在一起,就会发生不受期待的植株。


大家辨认出了一种能让西红柿更易收成的基因骤变。


美国冷泉港实验室的遗传学家Zachary Lippman表明,这是一个稀有比如:在驯化作物进程中被运用的基因后来却阻止了作物改进。在辨认出这些骤变后,他和搭档运用CRISPR基因修改技能来改造愈加高产的植株;植物育种者非常期望能将这一技能投入运用。


“真是激动人心,”亚利桑那大学的植物遗传学家Rod Wing说,“这种办法能够用于作物改进,不仅仅是西红柿,而是一切作物。”

烂西红柿

Lippman非常了解西红柿栽培。十几岁的时分,每到暑假他就得摘西红柿——一个他厌烦的活儿。“烂西红柿的滋味一整天都散不掉,”他说,“收西红柿的时分,我总是会祈求下雨。”


但多年后,由于对操控植物性状背面的遗传原理感兴趣,他又回到了西红柿地,企图理清育种者无意中构成的遗传改动。


上世纪50年代,研究者在加拉帕戈斯群岛的野生西红柿中发现了一种新性状:它的茎部没有一种名叫离层的杰出构造。


离层是茎上的单薄区域,能让果实从植株上坠落。落果对野生植株有利,由于它有助于种子传达。但随着西红柿采摘机的推行,农人想要得到不会落果的西红柿。育种者很快将这种“无离层”性状参加到了他们培养的植株中。


但这种新性状也带来了负面影响。与现有的西红柿种类杂交时,所得植株的开花枝会长出很多状如扫帚的剩余花枝,并很多开花。花会耗费植物资本,削减成果数量。育种者选育了其它遗传变异来抵消这一缺点。数十年后,Lippman的团队开端寻觅这一景象背面的基因。

正正得负

此前,他们挑选了4193种西红柿,从中寻觅有特别发枝形式的种类。他们找到了两个基因的变异,这些变异会一起致使育种者所见到的过度发枝景象。团队在5月18日《细胞》期刊在线宣布的一篇论文中陈述称,其间一个基因与无离层性状有关。


另一个基因则有利于在果实上方构成一大片叶状的绿色萼片,这种性状是在几千年前的西红柿驯化前期被选育出来的。Lippman说,这一性状的优势还不清晰,但有也许是由于它有助于支持较重的果实。


对于这两个基因,加上第三个影响开花数量的基因,他的团队运用CRISPR–Cas9修改办法依照不一样的组合消除它们的活性,然后发生了一系列植株构造——从细长的开花枝到稠密的花菜状花束,不胜枚举,其间一些还带来了产值提高。


佐治亚大学的植物育种研究者Andrew Paterson表明,抱负遗传性状之间的负相互作用是一个需求当心应对的疑问,这些发现有助于停息植物育种者对这一点的置疑。他说,这种观念一向具有争议,由于其效应一向很难从计算学上检查出来。


如今,Lippman的团队正在与植物育种者协作,运用基因修改技能来开发具有最适合果实巨细的枝条和花型的西红柿种类。举例来说,与果实较小的植株比较,果实较大的植株假如开花枝较少,便有也许获得更高的产值。


“咱们正在将基础知识使用到农业实践中,”他说,“挖苦的是,使用的目标却是我最不喜爱收成的作物。”






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(山蓝沁编辑《﹏纤尘》2020年02月29日 14:08 )

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