在每個小孩子心中都有一個長高的夢想。正因如此,或許大多小夥伴在童年時都曾恐懼過這樣一句話:“現在xxx,以後就會長不高!”當然,長大後我們才發現,很多時候似乎基因才是決定身高的中堅力量。(不過長胖相對來說還是很容易的)
其實不光是人類,在植物世界中也存在這樣的現象。比如說,同樣作為番茄,蔬菜區的西紅柿足足有拳頭大,水果區的聖女果卻隻有拇指大小。這又是由什麼來決定的呢?
大番茄和小番茄,哪個才是你的菜?|頭條圖庫
番茄的果實結構要想搞清楚這個問題,讓我們先來拿起一枚番茄,了解一下它的果實結構。
番茄的結構就如同一棟小房子:厚實的中果皮是房子的外牆,牆的兩側分别由薄薄的外果皮和内果皮包裹;用小刀把番茄橫向剖開,可以看到房子的内部被隔膜分割成了許多個小房間,裡面的住戶就是它的種子。
番茄的果實結構|Freeimages
關于番茄的果實結構就介紹到這裡。下面讓我們來看一看,大自然這個經驗豐富的工程師要怎麼調整這棟房子的大小呢?
番茄“建造”小攻略要想“房子”變大,所需要磚瓦當然也是多多益善。對于番茄來說,所謂的“磚瓦”當然就是它的細胞啦!fw2.2 是一個對番茄果實大小具有顯著負向調節作用的基因。研究工作者們發現,它能夠通過抑制細胞分裂來減少細胞數量,進而抑制果實增大。
細胞分裂|頭條圖庫
你看,這個基因像不像是個吝啬的磚瓦廠老闆?隻要有它在,決不允許你生産過多的磚瓦。想要一棟大房子?先把這個吝啬鬼趕走吧。
巧婦難為無米之炊,巧匠難為無磚之房|頭條圖庫
除了直接調整房屋的面積外,增加房間個數也不失為一個擴張空間的好辦法。WUSCHEL 是一個正向調節子房心皮數量的基因。心皮是雌蕊的組成部分,它的數量決定了最終番茄果實中小房間的個數。
多心室番茄|Freeimages
你可以把WUSCHEL基因看作一個酷愛隔間元素的設計師,随着細胞裡這樣的設計師人數增加,這棟房子就會擁有更多房間。在單個房間面積幾乎不變的基礎上,房屋當然也就變得更大了。
再加一間房,再加,再加...|頭條圖庫
事實上,大自然是一個比我們想象中更精妙的工程師。
包括上文提到的細胞和心皮數量在内,番茄的大小大多是由數量性狀所決定的。也就是說,在番茄細胞内還有許許多多的功能相似的基因,它們的累加效應最終決定了番茄果實的大小。也正因為如此,我們才在能在市場上看到多種多樣、大小各異的番茄。
世上的番茄千千萬,你最鐘愛哪一款?
參考文獻:
劉洪岩,嶽淑婷,張琳,趙文靜,包穎.影響番茄果實大小相關基因的研究進展[J].曲阜師範大學學報(自然科學版),2018,44(02):81-85.
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