根据发表在《自然植物》上的一项研究，中国科学家已经阐明了西红柿果形形成的机制，并开发了用于机械收获的新鲜西红柿。
1960年代初，fs8.1突变导致番茄果实形状由圆形变为块状，大大提高了番茄果实的抗逆性，带来了番茄加工从传统的手工采收到机械化生产的重大转变。由于fs8.1位于异色区域，因此先前尚未鉴定出潜在的基因。
在这项研究中，由中国科学院遗传与发育生物学研究所（IGDB）李传友教授领导的研究人员报告了fs8.1的克隆，功能表征和育种应用。
他们证明，fs8.1突变对卵巢壁细胞增殖的促进作用比在小柱中更强，导致细长的果实形状。然后，他们鉴定了FS8.1基因，并发现它编码了一种非规范的GT-2因子，该因子缺乏特征性的三螺旋DNA结合结构域。
进一步的研究表明，FS8.1通过与规范的GT-2因子SlGT-2形成转录模块来激活细胞周期抑制剂基因SlKRP16。在野生型（WT）卵巢中，FS8.1和SlGT-16在卵巢壁中的表达水平均高于小柱。fs8.1的应用促进了加工番茄的机械收获。
结果，SlKRP2在子房壁中的表达高于小柱，从而产生圆形果实。然而，在fs8.1突变卵巢中，FS8.1不起作用。因此，SlKRP2在子房壁中的表达低于在小柱中，导致果实细长。
引人注目的是，fs8.1在新鲜市场品种中不存在。与加工番茄的果实相比，新鲜市场番茄的果实在营养和风味方面质量更高。然而，新鲜市场番茄果实在收获、运输和储存过程中可能会经历与软水果相关的严重变质。
天然成熟相关突变已被用于提高水果硬度。然而，它们通常会对颜色、风味和营养质量产生不利影响。FS8.1不影响果实成熟。因此，FS8.1的克隆提供了一种潜在的方法，可以在不影响质量的情况下重新设计新鲜市场西红柿以进行机械化生产。
事实上，在新鲜市场品种中敲除FS8.1可以增强抗压性。重要的是，这种策略不会影响成熟水果的关键质量指标，包括总可溶性固体含量以及糖、酸和番茄红素的水平。
此外，控制西红柿不确定生长的FS8.1和SP同时突变，将产生圆形果实的不确定新鲜市场番茄植物转化为产生适合机械收获的方形果实的确定植物。
更多信息：朱强等，为机械化生产重新设计番茄果实形状，《自然植物》（2023）。DOI： 10.1038/s41477-023-01522-w
