在您当地的杂货店里漫步农产品过道，您会发现各种各样的品种番茄，从樱桃到葡萄，再到梨形再到巨大的牛排和粗糙的传家宝。与南瓜，土豆一样黄瓜和绿叶蔬菜。这种各种颜色，形状和尺寸的赏金不是自然选择的结果，而是人类选择的结果。
几千年来，农民和植物育种者在水果和蔬菜中发现了有用的突变 - 美味的水果，更好的产量，新颖的形状 - 并通过传统的繁殖技术保留了这些特征。该过程很慢，但是如果您跨越不同的菌株，最终您可能会创造出足够新的东西，并且可以被称为自己的品种。
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这种缓慢稳定的常规繁殖过程将从遗传图中的进步中得到很大的推动。植物育种者手里拿着番茄或黄瓜基因组，不必等待几个月才能使番茄植物结出水果，以了解番茄是梨形还是圆形。取而代之的是，他们可以在幼苗的DNA中寻找特定水果形状，大小和颜色的幼苗DNA。这种“标记辅助选择”的技术有望减少传统的植物育种过程。
Esther van der Knaap在遗传研究的最前沿，确切地指导植物的DNA如何指示其水果像hothouse use house Cucumber或圆形一样长而瘦，像牛steak番茄一样蹲下。在她的实验室在佐治亚大学，博士后和本科生将西红柿切成两半，然后将它们放在平板扫描仪上，以测量不同遗传组合产生的精确形状和尺寸。
在2018年11月9日在《杂志》上发表的论文中自然通讯，范德纳普（Van der Knaap）宣布发现了两个基因家族，这些基因似乎在制作圆形或长度的水果和蔬菜方面起着关键作用。从技术上讲，水果和蔬菜是植物的可食用器官，这些器官通过细胞分裂生长和发展。
Van der Knaap解释说：“要形成一定的形状，例如长或圆形，您需要具有某些细胞分裂模式。”“要么细胞水平划分，要么垂直分裂。”
那讲得通。器官的细胞通过将中间分开而水平分裂的越多，它们就会水平堆积的薄纸越多，产生越来越较圆的果实。
范德纳普（Van der Knaap）和她的同事在番茄基因组中发现的是一个名为Ovate的特定基因，它似乎负责创建蛋白质，该蛋白质告诉细胞以垂直模式分裂。当更多的细胞左右裂开时，生长模式会产生细长的果实。卵形是完美的圆形樱桃番茄和梨形番茄之间的区别。
Van der Knaap说，野生西红柿就像在秘鲁，厄瓜多尔和墨西哥发现的本地品种一样小而圆形，这意味着梨形和其他细长的西红柿是后来出现的突变。早在1930年代，植物生物学家称伸长突变卵形，但对其背后的实际遗传机制毫无头绪。
现在，范德纳普（Van der Knaap）已经鉴定出了卵形蛋白质，以及另一个称为TRM的蛋白质，它与卵形相互作用，它为使用标记辅助选择的植物育种者提供了另一种工具。如果存在卵形和TRM标记，则可以确保水果会拉长。如果一个或另一个丢失，那就回到圆形。范德纳普（Van der Knaap）表示，这将加快繁殖过程，并让种植者专注于更棘手的特征，例如产量和耐药性，这些特征与一个或两个基因不那么容易相连。
因此，现在的问题是，这些植物遗传学的进展是否意味着您的农产品过道很快将包括方形西红柿或金字塔形南瓜？Van der Knaap说，不可能，但不是因为这在技术上是不可能的。她说，番茄基因组中有很多奇怪的突变，导致了疯狂的果实。而且由于这些突变是自然发生的，因此可以在实验室中分离和复制。
范德纳普说，但是方形西红柿和其他奇怪的水果的问题是两倍。首先，有转基因生物问题。如果植物育种者使用基因编辑直接调整或更换食品植物中的基因，那么这些菌株被认为是转基因生物，人们在食物中被转基因生物吓坏了。
其次，全新的水果和蔬菜形状可能只是令人讨厌。
Van der Knaap说：“有些突变是如此奇怪，以至于没有种植者会种植它们，因为它们还有很多其他问题。”“他们每植物只有几种水果，或者味道可怕，因为当你以一种非常奇怪的形状种植水果时，你会弄乱荷尔蒙的平衡。它可能不是很多汁和美味。”
Van der Knaap说，如果您真的想种植方形番茄，只需像日本人一样在周围放一个盒子疯狂的方形西瓜。研究人员说：“那将是高端番茄。”“我不知道我是否要为此付出代价。”
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