漫步,在当地的杂货店,你会发现一个令人眼花缭乱的各种西红柿樱桃、葡萄,梨形大规模牛排和粗糙的传家宝。相同的南瓜,土豆,黄瓜和绿叶蔬菜。这赏金的不同颜色、形状和大小不是自然选择的结果,而是人类的选择。
数千年来,农民和植物育种者已经发现有用的突变在水果和蔬菜——美味水果,更好的收益,新颖的形状,通过传统育种技术保存这些特质。这个过程是缓慢的,但如果你跨越不同菌株足够多次,最终你可能创造新的东西不够市场被称为自己的品种。
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稳扎稳打的传统育种过程将大大提振在基因映射方面的进步。番茄和黄瓜基因组,植物育种者不需要等待几个月番茄植物结出果实来知道西红柿将梨形或圆形。相反,他们可以寻找蛛丝马迹的幼苗的DNA标记代码为特定水果形状,大小和颜色。分子标记辅助选择的这种技术承诺削减年传统的植物育种过程。
Esther van der Knaap是遗传的最前沿研究植物的DNA是如何指导它的果实生长和精益像温室黄瓜或轮蹲像牛排番茄。18新利最新登入在她的实验室乔治亚州大学的博士后和本科生切片番茄半,把它们放在一个平板扫描仪测量产生的精确形状和大小不同的基因组合。
2018年11月9日发表的一篇论文,在《华尔街日报》自然通讯van der Knaap宣布发现的两个家庭中起重要作用的基因似乎使水果和蔬菜圆或长。水果和蔬菜在技术上植物的可食用器官,这些器官通过细胞分裂成长和发展。
“做一个特定的形状,像一个长或圆形状,你需要有一定模式的细胞分裂,”范德Knaap解释道。“细胞分裂水平或垂直分裂。”
这是有意义的。一个器官的细胞水平除以中间分裂,他们要建立组织水平,创建一个胖,圆的水果。
van der Knaap和她的同事们发现在番茄基因组中特定基因叫做卵形,似乎是负责创建蛋白质告诉细胞分裂垂直模式。当更多的细胞分裂一边到另一边,增长模式产生细长的水果。卵形的区别是一个完美的圆的樱桃番茄和梨形西红柿。
野生西红柿,像在秘鲁发现的本地品种,厄瓜多尔和墨西哥,总是小而圆,范德Knaap说,这意味着梨形和其他细长的番茄突变出现。早在1930年代,植物生物学家称为伸长变异卵形,但实际一无所知的遗传机制。
既然van der Knaap已经确定了叶蛋白质,以及另一个家庭的蛋白质称为trm与卵形,它提供了植物育种者的另一个工具使用分子标记辅助选择。如果叶和TRM标记,可以肯定的是水果会拉长。如果一个或另一个是失踪,回轮。Van der Knaap说这将加快育种进程,让种植者关注复杂性状如产量和抗性害虫不那么容易回一个或两个基因有关。
现在的问题是,这些植物遗传学的进步意味着你产生通道将很快包括广场西红柿或金字塔形状的南瓜吗?van der Knaap说,不可能,但不是因为它在技术上是可行的。她说有很多奇异的番茄基因组突变导致看来疯狂的水果。由于这些突变是自然发生的,他们可以在实验室里被孤立和复制。
但问题与广场番茄和其他oddball-shaped水果是双重的,van der Knaap说。首先,转基因的问题。如果植物育种者使用基因编辑直接调整或更换植物基因食物,然后这些菌株被认为是转基因,人们会吓坏了转基因生物的食品。
第二,全新的水果和蔬菜的形状可能只是令人讨厌的味道。
“一些突变如此怪异,没有种植者会增长,因为他们有很多其他的问题,”范德Knaap说。“他们只有几个每植物或水果味道可怕,因为当你水果生长在一个非常奇怪的形状,你陷入困境荷尔蒙平衡。它可能不是非常多汁,好吃。”
如果你真的想增加一个正方形番茄,范德Knaap说,把一个盒子周围像日本那些疯狂的方形西瓜。“这将是一个高端的番茄,”研究人员说。“我不知道如果我想支付。”
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