番茄果實(shí)多呈扁球形，研究者從番茄突變體庫(kù)中獲得一長(zhǎng)果形突變體M，并以其為材料對(duì)番茄果實(shí)形狀的調(diào)控機(jī)制展開(kāi)研究。
（1）將突變體M與野生型的子房在
器官和細(xì)胞
器官和細(xì)胞
水平進(jìn)行性狀比較（如圖1），可知細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)、橫向變短導(dǎo)致突變體M子房及其發(fā)育而來(lái)的果實(shí)形態(tài)改變。
（2）將突變體M與野生型番茄雜交，F(xiàn)
1自交后代表現(xiàn)為
扁球形：長(zhǎng)果形≈3：1
扁球形：長(zhǎng)果形≈3：1
，說(shuō)明長(zhǎng)果形是單基因隱性突變導(dǎo)致。將野生型和突變體M的候選基因擴(kuò)增、測(cè)序，證實(shí)基因M為突變基因，圖2為兩種番茄M基因cDNA（轉(zhuǎn)錄的非模板鏈）的部分測(cè)序結(jié)果。據(jù)圖2，可知突變體M的M基因發(fā)生
堿基對(duì)的缺失和替換
堿基對(duì)的缺失和替換
，造成蛋白質(zhì)翻譯在第
443
443
位氨基酸后提前終止（終止密碼子：UAA、UAG、UGA）。
（3）M基因編碼棕櫚酰胺轉(zhuǎn)移酶（M酶），可催化蛋白P發(fā)生棕櫚酰胺化修飾。敲除野生型番茄P基因獲得果實(shí)變長(zhǎng)的突變體P，將人為突變的P基因（編碼產(chǎn)物的棕櫚酰胺化位點(diǎn)失活）在突變體P中超表達(dá)，結(jié)果如圖3。為實(shí)現(xiàn)P基因的超表達(dá)，需要在
構(gòu)建表達(dá)載體
構(gòu)建表達(dá)載體
時(shí)選擇合適的啟動(dòng)子，獲得的轉(zhuǎn)基因番茄還需檢測(cè)其體內(nèi)
是否有目的基因以及目的基因是否成功表達(dá)
是否有目的基因以及目的基因是否成功表達(dá)
。圖3結(jié)果說(shuō)明蛋白P對(duì)番茄果形的調(diào)控與M酶對(duì)蛋白P的棕櫚化修飾無(wú)關(guān)，做出判斷的依據(jù)是
轉(zhuǎn)P基因和轉(zhuǎn)突變P基因的突變體P均基本恢復(fù)正常果形
轉(zhuǎn)P基因和轉(zhuǎn)突變P基因的突變體P均基本恢復(fù)正常果形
。
（4）利用
突變體M與突變體P雜交、自交
突變體M與突變體P雜交、自交
獲得后代群體，并從中篩選出M基因與P基因的雙突變體。比較發(fā)現(xiàn)雙突變體與突變體M果形一致且長(zhǎng)于突變體P，此結(jié)果
不支持
不支持
（支持/不支持）（3）結(jié)論，理由是
雙突變體表型與突變體M表型一致，說(shuō)明在無(wú)M酶的情況下，蛋白P無(wú)法影響番茄表型
雙突變體表型與突變體M表型一致，說(shuō)明在無(wú)M酶的情況下，蛋白P無(wú)法影響番茄表型
。
（5）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，蛋白C也會(huì)被M酶棕櫚酰胺化修飾，修飾后的蛋白C會(huì)與蛋白P結(jié)合促進(jìn)微管聚合，影響細(xì)胞形態(tài)。綜合以上信息解釋突變體M長(zhǎng)果形成因：
基因M突變引起M酶失活，無(wú)法催化蛋白C棕櫚酰胺化修飾，導(dǎo)致蛋白C不能與蛋白P結(jié)合，進(jìn)而使細(xì)胞中微管無(wú)法聚合，子房細(xì)胞橫向變短、縱向伸長(zhǎng)，使果實(shí)發(fā)育成為長(zhǎng)果
基因M突變引起M酶失活，無(wú)法催化蛋白C棕櫚酰胺化修飾，導(dǎo)致蛋白C不能與蛋白P結(jié)合，進(jìn)而使細(xì)胞中微管無(wú)法聚合，子房細(xì)胞橫向變短、縱向伸長(zhǎng)，使果實(shí)發(fā)育成為長(zhǎng)果
。
