有一类鲜为人知的植物基因，生物学家通常将其视为背景噪音。
它们被归类为管家基因，负责维持细胞正常运转。
人们认为它们是被动参与者，始终在线，始终做同样的事情，对于代谢工程师来说基本上是隐形的。
然而，有一个研究团队决定检验这一普遍假设。他们选择了一种来自林地草莓的基因，这种基因在风味或营养研究领域几乎无人问津。
他们这样做，将该物质的活性提高了大约 50 倍，并观察水果的反应。
极不可能的候选人
被检测的基因名为FveIPT2。它属于生物学家基本已经放弃的一类植物基因。
研究人员倾向于研究这些管家基因，以了解当它们发生故障时会发生什么，通常情况下，细胞会死亡。
否则，它们通常会被归类为常规事项。细胞分裂素，这种负责植物生长、分枝和开花的植物激素，也呈现出类似的分类。
有些产生这些蛋白的酶会主动引导发育过程。而另一些酶，例如 FveIPT2，似乎只是维持后台任务的运行。
南京农业大学甘立军博士与康涅狄格大学李毅博士共同领导了该项目。
基因表达量显著增加
研究团队培育出了过度表达 FveIPT2 的草莓植株，导致该基因的表达水平远高于正常水平。
将两个改良品系与野生植物在相同条件下进行试验。
其中一条转基因株系的基因表达强度约为对照组的八倍。另一条株系的基因表达强度则接近对照组的49倍，远远超过未经转基因的植物通常的表达水平。
然后研究人员等待植物生长。它们按时开花，也按时结果。
从外观上看，这些改良植物与野生植物没有任何区别。
果实更饱满，产量相近。
第一个令人惊讶的结果出现在研究过程中没有出现的情况。在40天和6个月时，转基因植物在大小和外观上都与野生同类植物完全相同。
单个果实的重量、浆果的尺寸和含糖量均未发生变化。
第二个意外结果是在研究团队测量果实化学成分时发现的。高表达品系中的总花青素含量上升了34%。
总黄酮和总酚含量也同时升高。果实颜色甚至看起来更深了一些，呈深红色。
这些收益并未以产量或甜度下降为代价。抗氧化剂含量增加、产量不变、甜度相近，这样的组合着实出乎意料。
花青素含量激增
代谢物数据显示了这种影响的实际大小。在成熟果实中检测到的1058种化合物中，近700种在转基因植物和野生植物之间存在差异。
九种特定的花青素含量显著上升。氯化矢车菊素的含量达到了野生型水平的18倍。
另一种花青素变体的含量几乎高出十倍。氯化天竺葵素的含量则高出近七倍。
这些化合物不仅仅是色素。花青素是抗氧化剂，一篇已发表的综述表明，花青素与降低人类患心血管疾病和神经退行性疾病的风险有关。
在转基因水果中，构建这些化合物的基因以及启动该通路的调节因子都表达得更旺盛。
香气更甜，松节油含量更低。
颜色并不能说明一切，草莓的名声主要还是靠香味赢得的。
研究团队检测的47种萜类化合物中，有24种含量上升。其中增幅最大的两种化合物的含量都超过了十倍。
草莓中甜美花香的来源——芳樟醇，其含量出现了急剧上升。
α-蒎烯这种化合物会给品质较低的浆果带来树脂般的松节油味，其含量明显下降。
此前对番茄的研究表明，通过代谢工程提高芳樟醇含量是可行的，但只能提高香气，无法提高色素含量。而这个团队仅通过一个基因就同时提高了香气和色素含量。
一条隐秘的生物学途径
研究人员原本预期该级联反应会经过标准的细胞分裂素信号通路，但事实并非如此。
该途径应该会触发某些标记基因，这些基因会在细胞分裂素激素激活时开启。
但当团队测量这些数值时，它们却下降了，而不是上升了。
所以无论 FveIPT2 发挥什么作用，传统的激素途径可能都不是主要驱动因素。
该基因的日常工作涉及基本的细胞维护，即调整帮助细胞制造蛋白质的分子。
这种管家作用可能通过一种完全绕过标准激素信号的机制来调控水果的化学成分。
超越林地草莓
这些实验采用的是林地草莓，这是一种为实验室用途而非商业种植而培育的模式植物。
这种效果是否同样适用于其他各种商业品种，还有待检验。
FveIPT2究竟如何引发化学变化仍然是一个悬而未决的问题。
研究人员排除了显而易见的激素途径，但尚未确定究竟是什么因素导致了这种整体效应。
不同的基因杠杆
首次证明，这种类型的管家基因可以在不损害植物的情况下提高果实化学成分。
“通过靶向 tRNA 型基因而不是经典的激素调节剂，我们能够在不伴随代谢工程通常带来的生长损失的情况下，改善水果的颜色、香气和营养成分，”甘说。
这为育种者提供了另一种可行的策略。那些致力于培育颜色更深、香气更浓郁、抗氧化剂含量更高的草莓品种的育种项目，不再需要接受产量下降的现实。
如果相似的基因在苹果、桃子或葡萄中以相同的方式发挥作用，那么可用的工具箱将大大扩展。
曾经被忽视的基因，或许会成为果树科学尚未充分探索的最有价值的育种目标之一。
有一类鲜为人知的植物基因，生物学家通常将其视为背景噪音。
它们被归类为管家基因，负责维持细胞正常运转。
人们认为它们是被动参与者，始终在线，始终做同样的事情，对于代谢工程师来说基本上是隐形的。
然而，有一个研究团队决定检验这一普遍假设。他们选择了一种来自林地草莓的基因，这种基因在风味或营养研究领域几乎无人问津。
他们这样做，将该物质的活性提高了大约 50 倍，并观察水果的反应。
极不可能的候选人
被检测的基因名为FveIPT2。它属于生物学家基本已经放弃的一类植物基因。
研究人员倾向于研究这些管家基因，以了解当它们发生故障时会发生什么，通常情况下，细胞会死亡。
否则，它们通常会被归类为常规事项。细胞分裂素，这种负责植物生长、分枝和开花的植物激素，也呈现出类似的分类。
有些产生这些蛋白的酶会主动引导发育过程。而另一些酶，例如 FveIPT2，似乎只是维持后台任务的运行。
南京农业大学甘立军博士与康涅狄格大学李毅博士共同领导了该项目。
基因表达量显著增加
研究团队培育出了过度表达 FveIPT2 的草莓植株，导致该基因的表达水平远高于正常水平。
将两个改良品系与野生植物在相同条件下进行试验。
其中一条转基因株系的基因表达强度约为对照组的八倍。另一条株系的基因表达强度则接近对照组的49倍，远远超过未经转基因的植物通常的表达水平。
然后研究人员等待植物生长。它们按时开花，也按时结果。
从外观上看，这些改良植物与野生植物没有任何区别。
果实更饱满，产量相近。
第一个令人惊讶的结果出现在研究过程中没有出现的情况。在40天和6个月时，转基因植物在大小和外观上都与野生同类植物完全相同。
单个果实的重量、浆果的尺寸和含糖量均未发生变化。
第二个意外结果是在研究团队测量果实化学成分时发现的。高表达品系中的总花青素含量上升了34%。
总黄酮和总酚含量也同时升高。果实颜色甚至看起来更深了一些，呈深红色。
这些收益并未以产量或甜度下降为代价。抗氧化剂含量增加、产量不变、甜度相近，这样的组合着实出乎意料。
花青素含量激增
代谢物数据显示了这种影响的实际大小。在成熟果实中检测到的1058种化合物中，近700种在转基因植物和野生植物之间存在差异。
九种特定的花青素含量显著上升。氯化矢车菊素的含量达到了野生型水平的18倍。
另一种花青素变体的含量几乎高出十倍。氯化天竺葵素的含量则高出近七倍。
这些化合物不仅仅是色素。花青素是抗氧化剂，一篇已发表的综述表明，花青素与降低人类患心血管疾病和神经退行性疾病的风险有关。
在转基因水果中，构建这些化合物的基因以及启动该通路的调节因子都表达得更旺盛。
香气更甜，松节油含量更低。
颜色并不能说明一切，草莓的名声主要还是靠香味赢得的。
研究团队检测的47种萜类化合物中，有24种含量上升。其中增幅最大的两种化合物的含量都超过了十倍。
草莓中甜美花香的来源——芳樟醇，其含量出现了急剧上升。
α-蒎烯这种化合物会给品质较低的浆果带来树脂般的松节油味，其含量明显下降。
此前对番茄的研究表明，通过代谢工程提高芳樟醇含量是可行的，但只能提高香气，无法提高色素含量。而这个团队仅通过一个基因就同时提高了香气和色素含量。
一条隐秘的生物学途径
研究人员原本预期该级联反应会经过标准的细胞分裂素信号通路，但事实并非如此。
该途径应该会触发某些标记基因，这些基因会在细胞分裂素激素激活时开启。
但当团队测量这些数值时，它们却下降了，而不是上升了。
所以无论 FveIPT2 发挥什么作用，传统的激素途径可能都不是主要驱动因素。
该基因的日常工作涉及基本的细胞维护，即调整帮助细胞制造蛋白质的分子。
这种管家作用可能通过一种完全绕过标准激素信号的机制来调控水果的化学成分。
超越林地草莓
这些实验采用的是林地草莓，这是一种为实验室用途而非商业种植而培育的模式植物。
这种效果是否同样适用于其他各种商业品种，还有待检验。
FveIPT2究竟如何引发化学变化仍然是一个悬而未决的问题。
研究人员排除了显而易见的激素途径，但尚未确定究竟是什么因素导致了这种整体效应。
不同的基因杠杆
首次证明，这种类型的管家基因可以在不损害植物的情况下提高果实化学成分。
“通过靶向 tRNA 型基因而不是经典的激素调节剂，我们能够在不伴随代谢工程通常带来的生长损失的情况下，改善水果的颜色、香气和营养成分，”甘说。
这为育种者提供了另一种可行的策略。那些致力于培育颜色更深、香气更浓郁、抗氧化剂含量更高的草莓品种的育种项目，不再需要接受产量下降的现实。
如果相似的基因在苹果、桃子或葡萄中以相同的方式发挥作用，那么可用的工具箱将大大扩展。
曾经被忽视的基因，或许会成为果树科学尚未充分探索的最有价值的育种目标之一。
