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约翰·霍普金斯大学的科学家们发现了控制西红柿和茄子生长大小的基因，这些更大、更美味的西红柿和茄子很快就能装点我们的餐盘了。研究结果发表在《自然》杂志上。
更大的、更美味的番茄和茄子可能很快就会出现在我们的餐盘上，这要归功于约翰·霍普金斯大学的科学家们，他们发现了控制果实大小的基因。
这项研究由约翰·霍普金斯大学和冷泉港实验室的研究团队主导，可能会推动开发新的番茄和茄子品种，包括那些有助于支持全球农业发展的品种，因为当地品种目前太小，无法进行大规模生产。研究结果发表在《自然》杂志上。
“一旦完成基因编辑，只需要一粒种子就可以引发一场革命，”共同通讯作者迈克尔·施阿茨说，他是约翰·霍普金斯大学的遗传学家，曾参与端粒到端粒人类基因组项目。“在获得相关批准后，我们可以将经过工程改造的种子寄往非洲或任何需要的地方，从而开辟全新的农业市场。将这些进步转化为实际影响的潜力巨大。”
这项研究是更大规模努力的一部分，旨在绘制出22种茄科作物的完整基因组，包括番茄、土豆和茄子。通过计算分析，研究人员比较了基因组图谱，并追溯了这些基因是如何随着时间演变的：研究人员发现，其中一半以上的基因在过去曾被复制过。
“在数千万年中，DNA序列不断被添加和丢失，基因序列也是如此，整个基因会复制或消失。当我们开始观察时，我们注意到这些变化非常普遍，但我们还不知道这些变化对植物意味着什么。”
为了找出答案，博伊斯·汤普森研究所的合作者使用CRISPR-Cas9基因编辑技术对一个或两个基因副本进行调整，而冷泉港的合作者则种植经过改造的植物，以观察这些调整如何改变成熟植物。
这些基因副本，或称旁系同源基因，最终被证明对决定开花时间、果实大小和果实形状等性状很重要。例如，在澳大利亚本土的森林茄中，关闭两个CLV3基因旁系同源基因副本，结果是植物呈现出“奇怪、起泡、混乱”的形状——这些植物无法作为农产品在杂货店销售。但仔细编辑其中一个CLV3基因副本，就可以得到更大的果实。
“拥有这些物种的完整基因序列就像拥有一张新的藏宝图。我们可以看到基因路径在哪里以及何时分叉，然后探索那些我们原本不会想到去查看的基因信息，”凯瑟琳·珍妮克说，她组装了基因序列，并在施阿茨实验室攻读博士学位时参与了这项研究。“它们让我们在一个意想不到的地方找到了控制大小的基因。”
在非洲茄子中，这种在非洲大陆和巴西广泛种植的物种以其可食用的果实和叶子而闻名，研究人员发现了一个控制果实内种子腔室（心室）数量的基因：SaetSCPL25-like。当他们在番茄植株中编辑SaetSCPL25-like基因时，研究人员发现他们可以培育出更多心室的番茄：心室越多，番茄就越大。
如果操作得当，这一发现可能会开启美味番茄的新纪元，研究人员表示。
“这项工作展示了共同研究多个物种的重要性，”施阿茨说。“我们利用了数十年的番茄遗传学研究成果，迅速推动了非洲茄子的发展，并且在这个过程中，我们在非洲茄子中发现了全新的基因，这些基因反过来又推动了番茄的发展。我们称这为‘泛基因组学’，它为全球餐盘带来许多新的水果、食物和风味开辟了无尽的机会。”
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