冷泉港实验室 突变的不同组合会不可预测地影响番茄的大小
在这张图片中，第一列显示了一个未突变的番茄
第二列和第三列显示番茄果实大小基因SlCV3的启动子区域(R1或R4)有一个突变
个体突变对果实大小几乎没有影响
但是这两个突变的结合(R1 + R4)产生了一个更大的果实
学分:王心刚/李普曼实验室，CSHL/2021 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，数百万个小的基因变异使得很难预测一个特定的突变将如何影响任何个体
冷泉港实验室(CSHL)教授和霍华德·休斯医学研究所研究员扎克·李普曼展示了番茄中的遗传变异如何影响特定突变对植物的影响
他正致力于预测突变对不同番茄品种的影响
在这项研究中，李普曼和他的团队使用CRISPR，一种高度精确和有针对性的基因编辑工具，对控制果实大小的两个番茄基因SlCV3和SlWUS进行了研究
他们通过去除启动子区的一小块DNA产生了60多个番茄突变体，启动子区靠近控制其表达的基因
在某些情况下，个别突变会使番茄的大小增加一点点
一些突变对根本没有改变果实的大小
几个协同组合导致了水果大小的戏剧性的、意想不到的增加
李普曼说: “作物育种的真正圣杯是可预测性
如果我变异这个序列，我会得到这个效果
因为在你正在设计的突变附近，自然已经积累了大量的其他变异，并且分散在整个基因组中，其中许多变异可能会影响你正在创造的特定突变
" 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的单一突变的后果
这种效果与在一些人类疾病中发现的效果相当，在这些疾病中，一些人可能有某些预先存在的突变，可以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，他们已经测量了两个单个突变之间的相互作用，但是基因组有数百万个变异
李普曼希望研究足够多的可测量的相互作用，使育种更加可预测和高效
这项研究发表在《自然植物》杂志上
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