如果你曾咬过野生番茄，你一定品尝过甜美、浓郁的风味爆炸。而超市里大多数番茄的口感则截然不同。它们看起来很棒——排列着整齐、成熟的红色——但味道却像纸板一样。这两个事实是相关的。加州大学戴维斯分校的Ann Powell发现，农民们为了追求同时成熟、外观好看的番茄，无意中毁掉了番茄的风味。这种美观的吸引力是由一个基因的单一变化驱动的，而这个基因也影响着果实的味道。成熟之前，野生番茄的茎部附近是深绿色，底部较浅。在过去的70年里，番茄育种者更喜欢从一开始就uniformly light green（均匀浅绿色）的果实。它们成熟得更均匀，这使得它们对消费者来说更具视觉吸引力，也更容易判断何时成熟。这一性状由一个称为“uniform ripening locus”或简称“u”的基因簇控制。Powell证明，该区域至少包含八个基因，其中一个称为SIGLK2，它影响番茄的颜色。SIGLK2控制着数百个其他基因的活性。其中大约一半的基因参与叶绿体的产生，叶绿体是植物细胞中允许它们从太阳获取能量并生产自身食物的小结构。它们是光合作用的引擎。它们还因为含有绿色色素叶绿素而赋予植物组织颜色。因此，无论SIGLK2在哪里活跃，番茄都是深沉、浓郁的绿色。在野生果实（用大写U表示）中，SIGLK2在茎部附近比底部活跃八倍，这就是为什么上半部分颜色更深。在均匀着色的果实（用小写u表示）中，SIGLK2发生了一个单一的突变——一个DNA字母的差异。这个微小的变化意味着该基因编码了一个发育不良、损坏的蛋白质。结果是，它不能正常产生叶绿体，不能提高叶绿素水平，也不会使番茄颜色更绿。这就是为什么番茄育种者喜欢的u-番茄是浅绿色，而且颜色均匀的原因。但这些变化也影响了番茄的味道。在光合作用过程中，它们将二氧化碳和水转化为糖和氧气。如果降低叶绿体的数量，就会降低光合作用的水平，植物组织中的糖分就会减少。这就是为什么超市里的番茄无法像它们的野生同类那样给你带来同样的甜美冲击。这一切都有一个积极的方面。如果Powell将来自不同植物的SIGLK2的有效拷贝植入u-番茄中，她将其糖分水平提高了约40%。她还提高了番茄红素的水平，番茄红素是影响成熟番茄颜色的红色素。也许通过操纵这个基因，我们可以生产出仍然便于大规模种植的番茄，同时恢复祖传品种的奇妙风味。参考文献：Powell, Nguyen, Hill, Cheng, Figueroa-Balderas, Aktas, Ashrafi, Pons, Fernandez-Munoz, Vicente, Lopez-Baltazer, Barry, Liu, Chetelat, Granell, Van Deynze, Giovannoni & Bennett. 2012. Uniform ripening Encodes a Golden 2-like Transcription Factor Regulating Tomato Fruit Chloroplast Development. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1222218图片由 Manjith Kainickara提供
