这是农产品货架上常见的抱怨:今天的西红柿可能很大,但它们无味。现在,研究人员表示,他们可以通过调整影响水果中糖分水平的基因来解决这个问题。虽然它们的野生近亲生产小而甜的水果,但工业化种植的驯化番茄已经被培育成高产品种,导致品种大10-100倍。现在,中国的科学家表示,他们已经鉴定出两个基因,这两个基因在成熟过程中抑制了番茄的糖分产生,并创造了驯化品种的基因编辑版本,从而产生了大而甜的果实。

深圳中国农业科学院农业基因组研究所所长黄三文教授表示,有必要平衡消费者、生产者和农民的需求。他说:“由于农民想要更大的西红柿和更高的产量,消费者想要更甜的西红柿。”。“我们发现了糖制动基因,从而在不牺牲果实大小和产量的情况下培育出更甜的番茄,打破了产量和质量之间的负面关系。”研究人员在《自然》杂志上发表文章,描述了他们如何首次探索野生和栽培番茄植物的基因组,确定了与果实含糖量相关的两个相似基因。

他们说,这些与高甜度相关的基因在野生番茄植物中很普遍,但在现代品种中已经基本消失了。进一步的研究表明,在驯化的番茄植物中发现的基因版本能够产生一种酶,该酶标记另一种造糖酶,用于在细胞内破坏。相比之下,在野生植物中发现的这些基因的版本限制了这种酶的产生,导致西红柿更甜。

当研究小组使用基因编辑工具Crispr-Cas9对驯化番茄植物的DNA进行精确改变,阻止这些基因正常工作时,他们发现由此产生的果实的糖含量比未经修饰的植物高出30%。然而,出乎意料的是,果实重量或产量没有显著差异。虽然基因编辑的西红柿种子更少、更轻,但它们的发芽情况正常。研究人员表示,他们的研究表明,这两个基因在水果成熟过程中起着糖制动器的作用,可能是为了确保种子发育有足够的能量。

黄说,这种新西红柿可能会在三到五年内进入超市;该团队指出,日本已经有了其他基因编辑的西红柿。