自從冷泉港實驗室 (CSHL) 幫助對第一個植物基因組進行測序以來，植物基因組學(xué)已經(jīng)取得了長足的進步。但從很多方面來說，設(shè)計完美作物仍然是一場機會游戲。在兩種不同的植物中產(chǎn)生相同的 DNA 突變并不總能賦予我們想要的作物性狀。問題是為什么不呢?CSHL 植物生物學(xué)家剛剛找到了一個原因。
CSHL 教授兼 HHMI 研究員 Zachary Lippman 和他的團隊發(fā)現(xiàn)番茄和擬南芥植物可以使用非常不同的調(diào)控系統(tǒng)來控制相同的基因。令人難以置信的是，他們將這種行為與 1.25 億年進化中發(fā)生的極端基因改造聯(lián)系起來。
科學(xué)家們利用基因組編輯技術(shù)創(chuàng)造了 70 多種番茄和擬南芥植物突變株。每個突變都會刪除 CLV3 基因周圍的一段調(diào)控 DNA。然后他們分析了每種突變對植物生長和發(fā)育的影響。當(dāng)控制 CLV3 的 DNA 突變過多時，果實就會爆炸性地生長。他們在PLoS Genetics上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的 CSHL 生物科學(xué)學(xué)院應(yīng)屆畢業(yè)生 Danielle Ciren 解釋說：“CLV3 有助于植物正常發(fā)育。如果它沒有在準(zhǔn)確的時間打開，那么植物看起來會非常不同。所有的水果會很大而且不理想。你必須平衡生長和產(chǎn)量。如果一株植物有巨大的西紅柿，但只有兩個，那么這與降低產(chǎn)量一樣有益嗎?沒有簡單的解決方案。當(dāng)你嘗試時，你總是會犧牲一些東西以獲得改進。”
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