Nature Genetics發表重要成果 CRISPR讓番茄更快開花結果

冷泉港實驗室（CSHL）的研究團隊通過CRISPR基因編輯技術成功使番茄的開花和成熟時間提前了兩周多，並且拓展了這種重要農作物的種植範圍。這項研究於十二月六日發表在Nature Genetics雜誌上。

「我們展示了CRISPR快速提升農作物性狀的強大能力，」 CSHL副教授Zachary Lippman表示。該技術不僅適合番茄，還可以用於玉米、大豆、小麥等主要農作物。

Lippman及其同事對Galapagos群島的一種野生番茄進行了研究。Galapagos群島位於赤道附近，白天和黑夜全年都是將近12小時。Galapagos群島的野生番茄到了夏季白天很長的地區，就會很晚才開花結果。研究顯示，這種番茄對日照長度極為敏感。白天時間越長開花時間就越晚，白天時間越短開花時間就越早。

開花時間受到一個激素系統的調控，成花素和抗成花素的SP（SELF PRUNING）共同起作用。研究人員發現，已馴化番茄不像野生番茄對日長那麼敏感，是因為已馴化番茄發生了SP5G基因突變。Galapagos群島野生番茄在紐約生長的時候，SP5G基因編碼的抗成花素在表達水平和活性方面急劇提升，導致這種植物很久之後才開花。相反，在已馴化的番茄中抗成花素的這種增加要弱得多。

研究人員用基因編輯工具CRISPR誘導SP5G基因突變，使其不生成任何抗成花素蛋白。研究表明，這樣的編輯能讓常見番茄品種更早開花結果。此外，操縱另一個抗成花素基因，會使番茄長得像灌木一樣密集並且更早結果。