对于番茄基因来说，一加一并不总是等于二

数以百万计的小基因变异使得预测一个特定的目标突变将如何影响理想的作物性状变得困难。CSHL教授和HHMI研究员扎克·李普曼(Zach Lippman)破译了番茄中数十个突变之间的关系，这是在作物基因组编辑方面取得更有效进展的一个重大进展。

　　

 

   

图片:不同的突变组合会不可预测地影响番茄的大小。在这张图中，第一列显示的是一个未突变的(WT)番茄。

人和西红柿都有不同的形状和大小。这是因为每个人都有一套独特的遗传变异——突变——影响基因的行为和功能。加在一起，数以百万计的小基因变异使我们很难预测一个特定的突变会如何影响任何个体。冷泉港实验室(CSHL)教授、霍华德休斯医学研究所研究员扎克·李普曼(Zach Lippman)展示了番茄的基因变异如何影响一种特定突变对该植物的影响。他正在努力预测突变对不同番茄品种的影响。

在这项研究中，Lippman和他的团队使用了CRISPR，一种高度精确和靶向的基因编辑工具，在两个控制水果大小的番茄基因上，SlCV3和SlWUS。他们通过移除启动子区域的DNA片段，产生了60多个番茄突变体，启动子区域靠近控制它们表达的基因。在某些情况下，单个突变使番茄的大小增加了一点。有些突变对根本没有改变水果的大小。少数几个协同组合导致了果实大小的戏剧性的、不可预测的增加。利普曼说:

“农作物育种中真正的圣杯是可预测性。如果我改变这个序列，就会得到这样的效果。因为自然界在你所制造的突变附近积累了大量的其他变异，它们也分散在整个基因组中，其中许多可能会影响你所制造的特定突变。”

任何两种突变的相互作用范围模拟了在不同遗传背景下发生单一突变的后果。这种影响与在一些人类疾病中发现的影响相当，在这些疾病中，有些人可能存在某些预先存在的突变，保护他们免受致病突变的影响。

李普曼和他的团队将继续量化单个和组合突变如何影响某些作物性状。到目前为止，他们已经测量了两种个体突变之间的相互作用，但基因组有数百万种变异。李普曼希望研究足够多的可测量的相互作用，使繁殖更加可预测和有效。

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