圓形、長條形、尖頭的番茄都不少見。同是一個種類，為什么外形差別如此之大？美國俄亥俄州立大學(xué)研究人員揭開生物形態(tài)差異之謎，發(fā)現(xiàn)了決定番茄呈長條形態(tài)的基因，并取名“太陽”。他們希望未來運(yùn)用“太陽”基因，培育出形狀大小各異的其他果蔬。
番茄模型
番茄在農(nóng)作物中屬形態(tài)差異較大的一種，平日常見的番茄有梨形、蒜瓣形、橢圓形、尖椒形等。但科學(xué)家一直在探索，何種基因決定了包括番茄在內(nèi)的其他植物的形態(tài)。
一個名為“太陽1642”的長條狀番茄是研究的突破口。研究人員在“太陽1642”中發(fā)現(xiàn)了對番茄長成長條狀起關(guān)鍵作用的基因，因此給這種基因取名“太陽”。研究論文發(fā)表在14日出版的《科學(xué)》雜志上。研究人員認(rèn)為，“太陽”基因的發(fā)現(xiàn)將推動關(guān)于植物形狀的研究。
研究小組負(fù)責(zé)人埃絲特·范德爾克納普說：“在越來越受關(guān)注的植物形態(tài)學(xué)中，番茄是研究模型。培育番茄時，我們希望發(fā)現(xiàn)究竟是什么基因在影響番茄的形狀，使它們呈現(xiàn)出如此大的差異。”
找到“太陽”
研究人員頗費一番周折，才找出是“太陽”基因決定番茄呈長條形狀。
“察看了所有完成授粉的番茄細(xì)胞后，我們發(fā)現(xiàn)長形番茄的基因有相似之處，”范德爾克納普說，“通過基因分析，我們確定了一部分染色體組可能起決定作用，隨著觀察深入，這個范圍不斷縮小，最后就能找到基因鏈中關(guān)鍵的部分。”
找到“太陽”基因并不容易。研究人員最開始確定的決定番茄長成長條形的基因，后來發(fā)現(xiàn)在圓形番茄中也可以找到。因此研究小組開展新一輪研究，再次確定形態(tài)基因。
初步確定“太陽”基因有可能使番茄長成長條形狀后，范德爾克納普領(lǐng)導(dǎo)研究小組做嫁接實驗，把“太陽”移到圓形番茄上，后來這些番茄全部長成長條形。
研究前景
“太陽”基因另一個特點是，它在番茄完成授粉后才開始發(fā)揮作用。
發(fā)現(xiàn)“太陽”之前，科學(xué)家只找到名為“卵子”的基因影響植物形態(tài)。但“卵子”在授粉過程發(fā)生前的卵細(xì)胞發(fā)育時期就開始對植物起作用。
盡管現(xiàn)在找出了決定長條形態(tài)的“太陽”基因，但科學(xué)家仍需探究這種基因改變生物形態(tài)的過程。
克納普說，研究小組下一個目標(biāo)是判斷“太陽”基因能否在番茄以外的果蔬上起作用。
據(jù)克納普介紹，一旦找全所有決定番茄形態(tài)的基因，人們就可以自行控制番茄的形狀。
