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1.25 億年來形成的進化之謎

2024-03-05 17:28:58 來源：
導讀 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，植物基因組學已經(jīng)取得了長足的進步。但從很多方面來說，設計完美作物仍然...

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，植物基因組學已經(jīng)取得了長足的進步。但從很多方面來說，設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。

科學家們利用基因組編輯技術創(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)。

領導這項研究的 CSHL 生物科學學院應屆畢業(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。當你嘗試時，你總是會犧牲一些東西以獲得改進。”

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