城市农场已经尝试了多年，可节约耕地并实现无化肥生产，但迄今为止主要集中在莴苣、生菜等绿叶蔬菜上，真正的作物和水果由于多种因素限制，尚未在城市农场中出现，而后者才是真正解决人类粮食危机的根本。

现在，科学家选择小番茄为研究对象，率先实现突破。

近日，这项研究发表在《自然·生物技术》（ Nature Biotechnology ）上，题为《为城市农业快速定制番茄植物》。通讯作者系冷泉港实验室教授和霍华德·休斯医学研究所（HHMI）研究人员 Zach Lippman，他主要研究通过控制开花来提高作物产量。他说，该研究的目标是设计出更适合城市种植的作物，而这种小番茄味道很好。


图 | 双重突变株型缩短了植株生长时间，而三重突变株型既缩短了生长时间，也让果实像葡萄串一样紧凑。（来源：《自然·生物技术》）

为何选择小番茄而不是大番茄呢？这是由于大番茄植株必然要高大，其生长周期自然也会更长。

要实现城市农场的要求，科学家首先需要将小番茄的高大植株转为低矮紧凑的植株，其次生长周期要短。

科学家用基因技术实现了这点。新型番茄与众不同。最突出的特种是果实呈葡萄串状，紧凑排列在一起，移栽后 40 天即可成熟。更重要的一是，其种植可避免占用耕地以及使用化肥，大大减少了环境污染。

在研究中，科学家找到了 3 个基因，其中 SP5G 基因控制开花时间，SP 基因控制生长终止，SlER 基因控制茎长。研究人员调整了小番茄的 3 个基因，使用 CRISPR 将其突变后，最终实现了短茎紧凑的小番茄植株。

图 | 3个基因突变让小番茄植株长成紧凑灌木丛状，这样更加适合都市农业。（来源：冷泉港实验室）

经过测试，与双重突变株型（ SP5G 基因和 SP 基因）相比，三个基因的同时突变株型是最紧凑的，且开花早，以及开花数量多。这就意味着，三重突变植株的单株产量最高。

Zachary Lippman 表示，除了城市农场，这种小番茄还可能在太空中种植，而美国国家航空航天局（ NASA ）已经对此表达了关注。