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牛排番茄之谜终于揭开了

发布时间:2019-10-12 22:55:41

牛排番茄之谜终于揭开了!

牛排番茄之谜终于揭开了! 首页多彩生活娱乐八卦汽车世界科技产业数码新品游戏动漫体坛风云军情解码社会万象健康养生 首页 / 多彩生活 / 牛排番茄之谜终于揭开了! 牛排番茄之谜终于揭开了! Posted on 2015年6月2日 by new_notlee in 多彩生活 图片描述:科学家已识别一系列控制番茄中干细胞产生的基因

,这是决定其果实大小及解释番茄像牛排一样大的起源的关键。这些图片显示了特定基因突变对植物构型和成花(上排)、果实大小(中排)以及称为分生组织的植物生长锥的大小(下排)的影响。左列(由上至下)表现野生型番茄植株。将其同两种突变型进行比较:一种名为fab(中列),另一种名为fin(右列)。上排:两种突变型表现出名为簇生的分枝现象并且花具额外的花瓣[插图],而野生型植株在茎上没有支持花的小枝。中排:野生型具两个名为子房室[白色箭头]的隔间,其中容纳有胶状物质和种子;突变型有额外的子房室。下排:两种突变型的分生组织较野生型更大,表明它们含有更多的干细胞。图片来源:Lippman Lab

, CSHL冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory,CSHL)的科学团队已识别一系列控制番茄干细胞产生的基因。这些基因的突变解释了巨大的牛排番茄的起源。更重要的是,该研究显示了培育者可以如何精细调节潜在的任何结实作物的果实大小。这一研究2015年5月25日发表于Nature Genetics。最初,野生型番茄植株结浆果大小的果实。然而由西班牙征服者Hernan Cortez在16世纪早期从墨西哥带回欧洲的第一批番茄却是巨大的牛排番茄,结出的果实往往超过1磅重。这一变种长期被认为是自然畸形,直到现在我们才知道它是如何产生的。CSHL副教授Zachary Lippman及其同事揭示牛排番茄的秘密同被称为分生组织(meristem)的植物生长锥中的干细胞数目有关。该团队特意追踪干细胞的异常增生到一个数百年前名为CLAVATA3的基因中自然出现的突变。植物栽培者对这一罕见突变型的选择是我们今天出现牛排番茄的原因。植物同动物类似,干细胞产生了组成所有组织和器官的多样的分化细胞类型。但是过多的干细胞会带来问题

。对于人类,过多的干细胞会导致癌症。类似地,当植物中的干细胞产生不受控制时,生长就会变得不均衡、不规则,威胁到生存。植物中精细调节的干细胞产生平衡是由有着相反活动的基因控制的。具体地说,一种名为WUSCHEL的基因促进干细胞形成,而CLAVATA基因抑制干细胞的产生。CLAVATA家族中位于植物细胞表面的蛋白质受体的几个基因编码相当于锁,以及相当于钥匙的同这些受体结合的一系列蛋白质。当一把CLAVATA钥匙生成并同一把CLAVATA锁结合时,细胞内就会发出信号让WUSCHEL放慢速度。这可以防止了WUSCHEL制造过多的干细胞。图片描述:巨大的牛排番茄最初是由西班牙征服者Cortez在1500年间早期带回欧洲的。这幅手工上色木刻版画选自1590年德文版的由法兰克福(Frankfurt)的Joachim Camerarius的Mattioli s Commentaries on Dioscorides(Mattioli,1590年)。图片来源:Image reproduced with permission of The Natural History Museum Botany Library因此,当CLAVATA基因突变时植物在分生组织中产生过多的干细胞并不奇怪。然而在新实验报道中Lippman的团队研究了此前从未研究过的突变番茄植株,其中三种含有由缺陷基因编码的、在蛋白质中加入糖分子的酶。这一发现同植物干细胞有何关联呢?Lippman的实验显示,名为阿拉伯糖基转移酶(arabinosyltransferases,ATs)的酶将名为阿拉伯糖的糖分子加到CLAVATA3上,这是一种CLAVATA钥匙。显然,这些糖是适合于CLAVATA锁的钥匙。该团队的重要发现是:改变附加到CLAVATA3钥匙上糖的数量可以改变干细胞的数量。三个糖是正常的,并产生正常的生长。但当CLAVATA3钥匙上的一个或多个糖缺失时,这一钥匙就不再同锁合适地配合。因而WUSCHEL发出产生新干细胞的信号,但这一信息并未伴随着一个“停止”信号

。植物进行异常生长,其果实变得极其的大。对原始的牛排番茄品种重新思考,Lippman和其在俄亥俄州立大学(Ohio State University)的合作者Esther van der Knaap发现牛排番茄的秘密在于在分生组织中没有产生足够的CLAVATA3钥匙,结果就是过多的干细胞和巨大的果实。本研究更明确地表明在番茄以及其它植物中有着生长可能性的连续体,因为CLAVATA通路在进化上是高度保守的并存在于所有植物中。通过调节CLAVATA钥匙上糖的数量,以及通过影响该通路的其他组成成分的突变,Lippman和其同事研究表明让培育者定制果实大小的精细生长调节方式是可能的。(科学之家,译审:F Ma) 文章导航Previous Previous post: 张柏芝、谢霆锋和王菲,怎么都能在一起!下一条 Next post: 无蜘蛛亦能产丝,真的吗? 本站CDN由UPYUN又拍云强力驱动. 关于我们 | 加入我们 | 联系我们 | 版权声明 © 爪游控 版权所有. 陕ICP备号-1 Top

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