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新研究解開(kāi)番茄既硬挺又美味的基因密碼
作者：許悅 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
你有沒(méi)有注意過(guò)超市里蔬菜區(qū)的番茄和罐頭番茄（多為羅馬番茄）的差別。事實(shí)上，這二者不太相同，前者得小心對(duì)待，因?yàn)楹苋菀妆粔籂�，而后者在被泡制成罐頭前要硬挺得多。而這使得罐頭用番茄可以機(jī)械化收割。
機(jī)械收割過(guò)程并不溫柔，甚至可以說(shuō)是粗暴的。收割機(jī)將植株連根拔起，搖晃摘下果實(shí)，把它們直接扔進(jìn)卡車。這些罐頭用番茄足夠結(jié)實(shí)、種植成本低廉，但生吃起來(lái)味道遠(yuǎn)不如超市里的普通番茄，因此廚師通常會(huì)把它們做成醬汁。
難道就沒(méi)有硬度與美味兼得的番茄嗎？
近日，發(fā)表于《自然-植物》的研究找到了魚(yú)與熊掌兼得的關(guān)鍵——使罐頭用番茄硬挺強(qiáng)壯的基因，這或許可以幫助育種家創(chuàng)造出既美味又強(qiáng)壯到足以機(jī)械化收割的番茄品種。
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物遺傳學(xué)家李傳友一直致力于讓番茄硬度與美味兼具。
此前，關(guān)于讓羅馬番茄結(jié)實(shí)雞蛋形的基因的大概位置，已經(jīng)清楚，但是就是找不到這個(gè)具體基因。在近日發(fā)表的這項(xiàng)新研究中，李傳友和同事決定對(duì)這個(gè)難題發(fā)起挑戰(zhàn)。他們將兩個(gè)品種的番茄雜交，并播種了1.4萬(wàn)余顆種子，以找到身具上述性狀的后代，以幫助確定基因。
進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，被稱為Solyc08g061910的基因控制著數(shù)百個(gè)參與發(fā)育中的果實(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)的其他基因。
研究人員發(fā)現(xiàn)Solyc08g061910普遍存在于幾乎所有野生和栽培的番茄中，它嚴(yán)格控制著細(xì)胞生長(zhǎng)，這意味著子房在各個(gè)方向上生長(zhǎng)均勻，從而形成圓形果實(shí)。但羅馬番茄中的一種突變使細(xì)胞能夠在某一個(gè)方向上更快生長(zhǎng)，這樣果實(shí)就會(huì)變成李雞蛋形。
于是，研究人員利用基因編輯技術(shù)在一種圓形番茄品種——TB0249中敲除Solyc08g061910，這正是羅馬番茄中突變?cè)斐傻那闆r。當(dāng)敲除了Solyc08g061910的番茄成熟并開(kāi)花后，它們會(huì)像羅馬番茄一樣結(jié)出細(xì)長(zhǎng)的果實(shí)。
研究團(tuán)隊(duì)用另一種名為Ailsa Craig的超市、菜場(chǎng)等銷售的新鮮番茄進(jìn)行敲除實(shí)驗(yàn)，獲得了同樣的結(jié)果。
為了證實(shí)敲除Solyc08g061910番茄的強(qiáng)度，研究人員在實(shí)驗(yàn)室利用機(jī)器壓扁了近150個(gè)西紅柿，以測(cè)量它們的崩裂點(diǎn)，證明他們足夠有韌勁兒的同時(shí)汁水充沛，而且敲除Solyc08g061910并沒(méi)有改變TB0249或Ailsa Craig的味道。但是，這種番茄要想上市，還需要進(jìn)一步開(kāi)展研究。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-023-01522-w
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