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想在家里种西红柿吗?美国科学家开发了最适合的品种

科学松鼠会  · 公众号  · 科学  · 2020-06-08 07:15

正文


现代社会分开越来越细。对于大多数人来说,农业生产也越来越遥远。另一方面,人口越来越多,耕地越来越少, “粮食安全”一直是人类难以回避的问题


“都市里种菜”吸引了越来越多的人——从宏大的方面说,这对于食物的供给多少是个补充;从微小的方面说,许多人也喜从中去获得“都市里的田园情趣”。


图片来源:pexels


“都市里种菜”的挑战,自然是空间的狭小。 对于多数人,大致也就只有阳台的一点空间。而目前的各种蔬菜,都是为农场或者温室的大规模种植开发改良的——适合狭小空间的种植,从来不是育种的目标。所以,目前能种的,往往只有一些绿色蔬菜—— 对于中国人来说,葱、蒜、豌豆苗等等,是最常见的“阳台蔬菜”


不过,只要有了需求,就会有科学家去探索。美国冷泉港实验室的教授扎克×李普曼(Zach Lippman)团队,就专为这种狭小空间种植改良了小西红柿。


农场或者温室里的西红柿,藤蔓高而且长,需要搭架才能支撑。如果种在阳台上,往往只这样的。


图片来源:Bonnie Plants


一些较为优秀的盆栽品种,能够长成这样。


图片来源:Bonnie Plants


扎克×李普曼的目标是开发出这样的品种:植株矮小但依然高产,而且从种植到收获的时间短


在以前的研究中,他们发现了 两个与此有关的基因 。一个叫做 SP ,控制着西红柿苗“发育成熟,停止生长”;另一个叫做 SP5G ,控制着西红柿苗开花结果。通过基因操作,他们让这两个基因都比正常发育的时间提前了。也就是说,SP提前启动,使得西红柿植株长到中途就停住发育了;然后SP5G提前启动,让它开花,结果。


操作很成功。只改变了SP的西红柿苗,确实长成了“侏儒”,但开花结果的节奏没有受到影响。 操控SP的基础上又操控了SP5G的植株,不仅长成了侏儒,而且更早出现了成熟的果实


不过,光是操控SP基因,对于植株高度的影响是有限的。毕竟,“牵一发而动全身”,把SP改变得太多,也会影响到其他的生长发育,影响果实的形成与品质。要想进一步让西红柿长得更加紧凑,要需要另辟蹊径。


他们找到了另外一个被称为 SlER 的基因。这个基因控制着西红柿植株的茎的长短。他们通基因编辑技术改变了它,使得西红柿的茎变短,从而使得整个西红柿的植株变得紧凑。因为这个茎并没有改变西红柿的开花结果,所以只是植株变短了,却并不影响产量。



上图左边的,是只改变了SP和SP5G基因的植株;上图右边的,则是在左边基础上改变了SlER基因的植株。因为植株变短,整个植株更加紧凑,所结的西红柿挤在了一起。


在另外一个品种的西红柿中,改变了这三个基因之后,所结的西红柿就像一大束玫瑰花。每一个分支上,就像一串葡萄。



有意思的是, 类似的操作不仅能在西红柿中实现,还可以在黄瓜和猕猴桃中实现 。或许,科学家们也能改造中紧凑和速成的品种,用于狭小空间,比如阳台或者城市中其他狭小空间来种植。


其实, 对于这样的蔬菜品种更加感兴趣的,是美国的火星计划 。毕竟,在飞向火星的8个月中,以及在火星上停留的日子里,携带足够多的食物或者一个农场,都是有相当困难的。在那个“寸土寸金”都不足以形容其珍贵的空间里,这种矮小紧凑、而且快速成熟的品种,就有了巨大的优势。








题图来源:growjoy

文章来源:本文经授权转载自作者本人公众号“松鼠云无心”,转载请联系原账号。


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