據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)報道，新的農(nóng)業(yè)革命帶給世界的不僅僅是產(chǎn)量的提高，還有更多讓人類驚喜的元素。目前，在科學(xué)家的手中，普通的番茄也見證了新農(nóng)業(yè)革命的成果，人工種植的番茄體積竟然可以比野生番茄體積大1000倍。

　　科學(xué)家介紹到，他們培育的番茄在形狀、肉質(zhì)、口味、食用期和營養(yǎng)成分上都進行了特殊培育。科學(xué)家是在研究了番茄的多個基因相互作用后，發(fā)現(xiàn)番茄的一些基因通常位于緊緊靠近的染色體區(qū)域上，這些區(qū)域被叫稱為基因座，而一組可以影響某一特性的基因的區(qū)域被稱為數(shù)量性狀基因座（quantitative trait loci）。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果番茄的一種特性只受一個基因影響，那么研究起來就容易得多。番茄果實的大小僅僅依靠這些基因座的變化就可以擴大30%。對基因座克隆和排序表明，野生番茄的蛋白質(zhì)可以對細(xì)胞分裂的約束因子進行編碼。而當(dāng)控制序列突變時，約束蛋白將不會表現(xiàn)出來，或者只表現(xiàn)出很少一部分，這樣在生長過程中就會導(dǎo)致更多的細(xì)胞分裂，最后能結(jié)出更大的果實。

　　斯蒂文-坦恩斯雷利博士和他的同事巴雷諾博士現(xiàn)在正在研究可以影響番茄果實大小的數(shù)量性狀基因座。兩位博士稱，番茄是茄科或龍葵屬植物的成員之一，其中也包括土豆、茄子、煙草和辣椒胡椒。在北部的安第斯山脈，那里現(xiàn)在還生長著這個物種的野生種群。在人工種植番茄過程中，坦恩斯雷利和他的同事們采用了由國際番茄基因排序項目（Tomato Genome Sequencing Project）所得出的數(shù)據(jù)，同時還運用了結(jié)構(gòu)基因組工具，來克隆可以產(chǎn)出超大果實的主要基因以及數(shù)量性狀基因座，并將其特征記錄下來。

　　首先，他們總結(jié)了第一個數(shù)量性狀基因座——fw2.2，是第一個從野生番茄中可提取出來的，它可能是最早的番茄變異之一，而這種變異有助于人類的選擇培育以及之后的人工種植。緊接著，他們又總結(jié)出了——聯(lián)合基因，這些聯(lián)合基因同細(xì)胞周期控制以及細(xì)胞分裂相關(guān)，不會單獨對長出超大果實產(chǎn)生作用。其次，兩位博士對另外兩個基因座——小腔基因座和扁莖基因座進行了比對。他們發(fā)現(xiàn)這2個基因座通過影響番茄細(xì)胞核的數(shù)量而間接影響果實的大小。研究人員稱，大多數(shù)野生番茄只有2-4個基因座（子房腔），而人工種植的品種擁有8個甚至更多，而看起來增加基因座的數(shù)量是可以將果實大小擴大50%的。斯蒂文-坦恩斯雷利博士和他的同事巴雷諾博士正是利用“位置克隆”技術(shù)將扁莖基因座分離了出來，從而實現(xiàn)了對番茄基因性狀的改變，增加了小腔基因座和扁莖基因座的數(shù)量，實現(xiàn)了果實的大小變化。

　　目前，在實驗室中，對番茄基因的排序結(jié)果顯示，扁莖基因?qū)⒁环N控制DNA復(fù)制到RNA的蛋白質(zhì)（YABBY-類似于復(fù)制因素）進行編碼，而這是番茄基因表達的第一個步驟。它同樣表明了在基因的蛋白質(zhì)編碼區(qū)域是沒有發(fā)生變化的，而是由于第一內(nèi)含因子的插入而組成的變種，這是一個非編碼序列插入了蛋白質(zhì)編碼序列而產(chǎn)生的。簡單的說，就是番茄還是番茄，只是個頭和營養(yǎng)發(fā)生了變化。

　　科學(xué)家表示，雖然內(nèi)含因子不是基因蛋白質(zhì)編碼的一個部分，而是在RNA編譯成蛋白質(zhì)之前從RNA中提出的，但在番茄基因組中的證據(jù)顯示，它們在結(jié)構(gòu)和功能上同樣很重要。在許多物種間的基因和基因座的研究和編譯說明，從這些努力中多獲得的知識同樣可以應(yīng)用于其他農(nóng)作物的改良，我們?nèi)祟愑锌赡苌�產(chǎn)出更有營養(yǎng)更有價值的農(nóng)作物和糧食，新的農(nóng)業(yè)革命將產(chǎn)生巨大的社會效應(yīng)。