番茄果實(shí)多呈扁球形，研究者從番茄突變體庫中獲得一長果形突變體M，并以其為材料對番茄果實(shí)形狀的調(diào)控機(jī)制展開研究。

（1）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：長果形≈3：1

扁球形：長果形≈3：1

，說明長果形是單基因隱性突變導(dǎo)致。基因M為突變基因，如圖1為兩種番茄M基因cDNA（轉(zhuǎn)錄的非模板鏈）的部分測序結(jié)果。
  據(jù)此，突變體M的M基因發(fā)生

堿基對的缺失和替換

堿基對的缺失和替換

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）。
（2）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)變長的突變P，將人為突變的P基因（編碼產(chǎn)物的棕構(gòu)酰胺化位點(diǎn)失活）在突變體P中超表達(dá)，結(jié)果如圖2。
為實(shí)現(xiàn)P基因的超表達(dá)，需要在基因工程中

構(gòu)建基因表達(dá)載體

構(gòu)建基因表達(dá)載體

時選擇合適的啟動子。圖2結(jié)果說明蛋白P對番茄果形的調(diào)控與M酶對蛋白P的棕櫚化修飾無關(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

。
（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，蛋白C也會被M酶棕櫚酰胺化修飾，修飾后的蛋白C會與蛋白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長果形成因：

基因M突變引起M酶失活，無法催化蛋白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)而使得細(xì)胞中微管無法聚合細(xì)胞形態(tài)改變，果實(shí)發(fā)育成為長果

基因M突變引起M酶失活，無法催化蛋白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)而使得細(xì)胞中微管無法聚合細(xì)胞形態(tài)改變，果實(shí)發(fā)育成為長果

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