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控制番茄形状的基因(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年01月20日 来源:
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[生物通讯]你是否曾想过为什么苹果是圆的,梨是梨形的,而番茄的形状却如此不同,以至被归为不同的一类。现在,不要再对这个问题迷惑不解了。 俄亥俄州立大学的研究人员正在定位水果的形状基因,并开发数量衡量方法来描述不同的可能形状。
该研究的领导人Esther van der Knaap是在日前于圣地亚哥举行的第14届植物与动物基因组大会(Plant and Animals Genomes XI Conference)上公布她的研究结果的,她通过幻灯片展示了5个不同番茄植物品种开花时子房的横切面以及果实的横切面。
[AD340X300] 例如,野生种的番茄La1589 (Lycopersicon pimpinellifolium)的子房呈圆形,果实也是小圆形。而她选择的第二种番茄--sun1642,子房也是圆形的,但果实的形状则更倾向于卵形,与美国的使用番茄paste类似。而相反,所谓的传家宝即叫做黄梨的品种,果实为黄色,梨形,但子房的形状却与野生种的形状截然不同。同样,一个叫做longjohn的品种梨形被夸大为狭长的泪滴形,而子房形状部分地预示了果实的形状。最终,van der Knaap展示了一个叫做Howard German的突出品种,这个品种的果实看上去象早期的paste番茄,但顶部突尖。然而这个品种的子房看上去却与野生种类似,没有为未来果实的异常形状提示一点线索。
Van der Knaap指出,控制番茄形状的基因在子房发育期间(如在sun1642中)和果实发育的受精后期(如黄梨中)都能起作用。在一些品种如longjohn中,形状决定基因似乎是在两个发育阶段都起作用。
van der Knaap的研究小组发现了四个与番茄形状变化有关的基因座。sun1642中控制果实从圆形拉长成卵形的基因座被简称做sun。而ovate基因控制着黄梨古怪的形状。在长形和卵形都存在的longjohn中,sun和ovate基因以及另外两个早先未知的基因座--ljfs3和ljfs11 都参与了番茄形状的塑造。
但随着van der Knaap开始描述这些果实形状基因座的特点,研究小组需要对果实形状做更多的数量描述而不仅仅是梨形、长形等等,这一点已是显而易见。为建立更标准的果实形状定义,van der Knaap开始使用两个量度--果皮长度和和种区中部果实的直径。现在,她正与其他同事合作创建分析果实形状的计算机方法。
“迄今为止,大多数研究都集中在果实质量和营养价值的研究上。”van der Knaap说。“这项研究识别出的每个基因都可能控制果实形态学的不同方面,为我们了解控制果实形状的基本发育过程提供立足点。”她说。
本次会议的主席、康奈尔大学从事改善蔬菜种质研究的Molly Jahn对于van der Knaap没能在她的研究数据发表之时成功克隆出sun表示遗憾。“这些基因中有许多可能在整个种内都是保守的。”她说。同样,一些植物基因如ruitweight2.2等最终被发现在人类疾病中也起着重要作用。
但对于番茄爱好者而言,真正的问题在于这项研究是否能够导致当前未发现的新形状的产生。van der Knaap 表示,有这种可能。因此谁知道下一步临近食品店的货价上会摆放出什么?
生物通编译自BioMedNet