由美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）的Zachary Lippman領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與約翰霍普金斯大學(xué)（Johns Hopkins University）的Michael Schatz等人合作，已經(jīng)鑒定出100種番茄的基因組中長(zhǎng)期隱藏的突變。該團(tuán)隊(duì)對(duì)這種突變進(jìn)行了最全面的評(píng)估，這種突變會(huì)改變?nèi)魏沃参锏腄NA的長(zhǎng)片段，并可能導(dǎo)致新番茄品種的產(chǎn)生和現(xiàn)有番茄品種的改良。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的少數(shù)幾個(gè)突變可以改變植物的關(guān)鍵特征，如風(fēng)味和重量。這項(xiàng)研究成果已于2020年6月17日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。

生物體細(xì)胞內(nèi)攜帶的四種DNA堿基的突變或變化會(huì)改變其物理特性。研究植物的科學(xué)家通常專注于一種小的、易馴化的突變。Lippman團(tuán)隊(duì)研究的突變比科學(xué)家通常研究的突變要大得多，這種稱為結(jié)構(gòu)變異的突變通過(guò)復(fù)制、刪除、插入或移動(dòng)基因組中其他地方的長(zhǎng)片段DNA來(lái)改變DNA的結(jié)構(gòu)。研究小組不僅在番茄及其野生近緣中發(fā)現(xiàn)了這些突變，還確定了它們?cè)谥参镏械墓δ堋?/p>

該研究使用一種名為“長(zhǎng)讀測(cè)序”（long-read sequencing）的技術(shù)，鑒定了番茄中超過(guò)20萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)性突變。他們發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)突變并沒(méi)有改變基因編碼，但許多突變改變了控制基因活性的機(jī)制。例如，某個(gè)基因可以控制番茄果實(shí)的大小，缺乏該基因的植物永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)出果實(shí)，而帶有三份該基因副本的植物比只有一份基因副本的植物結(jié)出的果實(shí)要大30%。該研究團(tuán)隊(duì)還展示了DNA結(jié)構(gòu)如何影響性狀。

這些研究成果可以幫助解釋其他農(nóng)作物的性狀多樣性，并幫助育種者改良品種。例如，也許在番茄的近親-燈籠果（Physalis pruinosa）上增加一個(gè)大小基因副本，就可以使它們的果實(shí)更大，從而吸引人們的購(gòu)買。

來(lái)源：霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所