【人民政协网】客户端-科学家成功克隆决定番茄高温单性结实的新基因

       人民政协网6月5日电（记者 高志民）近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所品质分子改良课题组取得了一项重大科研突破。他们成功克隆了番茄高温单性结实调控基因 TSP4a 和 TSP4b，并且深入解析了生长素信号介导的番茄高温单性结实的调控机制。这一成果意义非凡，为培育高产稳产番茄品种提供了全新的基因资源和策略，相关研究成果已在线发表于《自然通讯（Nature Communications）》上。

       大家都知道，番茄是我们日常生活中极为常见且重要的蔬菜。但在种植过程中，高温天气常常让种植户们头疼不已。高温会严重影响番茄的授粉过程，导致果实产量和品质大幅下降。而单性结实这一特性，能使番茄无需授粉，在高温逆境下也可形成无籽果实，因此成为了保障番茄稳产的关键性状。然而，一直以来，番茄高温单性结实基因的挖掘及其分子调控机制的研究少之又少，这也成为了农业科研领域的一大难题。

       此次，研究团队勇挑重担，踏上了探索的征程。他们运用图位克隆这一先进技术，成功获得了高温单性结实调控基因 TSP4a (SlIAA9) 和 TSP4b (SlANT) 。可能很多人不太了解图位克隆，简单来说，它就像是一场在染色体上的寻宝之旅。科学家们先利用分子标记技术，在染色体的茫茫 “大海” 中，对目的基因进行精确定位，就如同确定宝藏的大致方位。接着，使用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选 DNA 文库，构建目的基因区域的物理图谱，这一步就像是绘制详细的寻宝地图。最后，通过染色体步行逼近目的基因或染色体登陆的方法，找到包含该目的基因的克隆，相当于最终找到了宝藏。通过这样复杂且精细的操作，研究团队成功锁定了这两个关键基因。

       那么，这两个基因到底是如何发挥作用的呢？原来，TSP4a 和 TSP4b 在高温环境下会形成一个正反馈回路。这就好比一个互相协作的小团队，它们共同作用，抑制子房中的生长素信号。说到生长素，它可是植物生长过程中的重要 “指挥官”。生长素能够促进植物细胞的伸长，调节植物的生长方向，参与植物器官的形成等。在正常情况下，生长素信号的稳定传递对于植物的生长发育至关重要。但在高温胁迫下，TSP4a 和 TSP4b 却像是给生长素信号传递 “踩了刹车”。

       研究团队还发现，直接敲除 TSP4a 和 TSP4b 这两个基因，会出现多效性表型。什么是多效性表型呢？简单来讲，一个基因通常可以影响多个表型特征，当敲除这个基因时，可能会在多个方面对植物产生影响，而且这些影响往往并不都是积极的。在这里，直接敲除 TSP4a 和 TSP4b 会产生一些不利于番茄生长的多效性表型，比如可能影响番茄的其他生理过程，最终限制番茄产量的提升。不过，令人欣喜的是，研究团队发现了自然等位基因。这些自然等位基因就像是基因中的 “潜力股”，它们可显著提升果实数量和产量，同时还不会产生负面效应。这一发现无疑为番茄的遗传改良带来了新的希望。

       这项研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目的大力支持。如今，研究成果为番茄高温单性结实育的遗传改良提供了重要基因资源与理论基础。未来，科研人员有望基于这些发现，通过基因技术，培育出更适应高温环境的番茄品种，让番茄在炎热的天气里也能茁壮成长，结出累累硕果。这不仅将增加农民的收入，保障市场的供应，也将为我们的餐桌带来更多美味、优质的番茄。

编辑：马嘉悦

原文链接：http://www.rmzxw.com.cn/c/2025-06-05/3730329.shtml