自从冷泉港实验室(CSHL)帮助对第一个植物基因组进行测序以来，植物基因组学已经取得了长足的进步。但从很多方面来说，设计完美作物仍然是一场机会游戏。在两种不同的植物中产生相同的DNA突变并不总能赋予我们想要的作物性状。问题是为什么不呢?CSHL植物生物学家刚刚找到了一个原因。

CSHL教授兼HHMI研究员ZacharyLippman和他的团队发现番茄和拟南芥植物可以使用非常不同的调控系统来控制相同的基因。令人难以置信的是，他们将这种行为与1.25亿年进化中发生的极端基因改造联系起来。

科学家们利用基因组编辑技术创造了70多种番茄和拟南芥植物突变株。每个突变都会删除CLV3基因周围的一段调控DNA。然后他们分析了每种突变对植物生长和发育的影响。当控制CLV3的DNA突变过多时，果实就会爆炸性地生长。他们在PLoSGenetics上发表了他们的发现。

领导这项研究的CSHL生物科学学院应届毕业生DanielleCiren解释说：“CLV3有助于植物正常发育。如果它没有在准确的时间打开，那么植物看起来会非常不同。所有的水果会很大而且不理想。你必须平衡生长和产量。如果一株植物有巨大的西红柿，但只有两个，那么这与降低产量一样有益吗?没有简单的解决方案。当你尝试时，你总是会牺牲一些东西以获得改进。”

对于西红柿来说，在CLV3基因的开头而非结尾处进行工程突变会显着影响果实大小。对于拟南芥，基因两个部分周围的区域都需要被破坏。这表明过去1.25亿年中发生的一些事情使植物发生了不同的进化。究竟发生了什么仍然是个谜。

“你无法回到共同的祖先，因为它们已经不存在了。所以很难说原始状态是什么以及事物是如何混合在一起的，”次仁说。“最简单的解释是，有一个监管要素在某些方面得到了保留，并且以微妙的方式发生了改变。这有点出乎意料。”

可以肯定的是，植物物种之间的遗传调控并不统一。发掘这些遗传差异可能有助于使作物基因组工程变得更加可预测。这不仅对科学来说是一个巨大的胜利，对全球农民和植物育种者来说也是一个巨大的胜利。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：