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隐秘突变对基因编辑作物的警告

□ 时间:2019-5-21 □ 来源: 新浪微博


    即使在这个“基因组时代”,许多关于基因的事情仍然笼罩在神秘之中。这一点尤其适用于“隐性突变”——隐藏的突变基因,对只有与其他突变结合才能揭示的性状有意想不到的影响。特别是从一个臭名昭著的隐性突变中学习,CSHL的研究人员在作物育种或基因编辑方面分享了重要的经验。

    这个故事始于20世纪中叶坎贝尔汤公司和一块西红柿地。一种特殊的番茄植株有一个意想不到的有益特性:果实从藤蔓上分离出来,绿帽和茎正好接触到果实的其余部分。结果表明,这种自然突变株是大规模生产的理想选择。

    其他的番茄品种会在它们的果梗上像核一样的一个关节处断裂,在果实上留下尖尖的绿色帽。当茎仍然存在时,这些加盖的番茄很容易在机器采摘过程中碰伤或在运输过程中互相刺伤。然而,幸运的坎贝尔汤突变体没有这些问题。它是无缝的,是一个不断发展的自动化工业的完美之选。不出所料,育种者们称这种基因突变为无关节-2(J2)。

    在20世纪60年代,番茄育种家们奋发图强地将J2引入许多品种。然而,很快就发现,j2的安全和容易收获的好处付出了巨大的代价。在几乎所有的情况下,无接缝番茄植株都会失控地分枝和开花,导致生长不平衡,导致果实产量和产量下降。

   “即使是坎贝尔公司的第一家工厂也被描述为分支过多,”霍华德休斯医学研究所研究员和CSHL教授扎克利普曼解释说。作物的这种不可预测性远非你的想象。

    2017年,利普曼和博士后研究员塞巴斯蒂安索克终于解开了这一不可预知行为背后的谜团,这一不可预知行为已经困扰了育种家50多年。研究人员发现,一种古老的基因突变——一种4000多年前驯化农作物的人工制品——与J2发生了意想不到的相互作用。这一结果是科学家们称之为“隐性遗传变异”的有力例证。


       △图为野生型番茄品种(wt)与受两个特定突变影响的植物的比较。 

    利普曼说:“单次突变本身对植物

资讯作者: 梦江南 源信息发布时间: 2019/5/9 编辑:金阳
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