数万年来，进化通过自然突变塑造了番茄。然后，人类出现了。几个世纪以来，我们一直在培育和挑选具有我们喜欢的性状的番茄。今天，CRISPR基因组编辑使我们能够制造新的作物突变，从而进一步改善性状。然而，个体突变，无论是自然变异的还是工程变异的，都不能单独起作用。每一种基因都在成千上万个所谓的“背景”突变中起作用。这些变化是进化和农业历史的产物。如果仅仅一个突变就能极大地改变工程突变的预期结果呢？

现在，冷泉港实验室(CSHL)的一位植物遗传学家和一位计算科学家合作，探索自然和CRISPR突变下植物育种的可预测性到底有多高。为此，他们将进化时钟拨回。

CSHL教授和HHMI研究员Zachary Lippman和副教授David McCandlish想知道不同的自然和工程突变是否会对番茄大小产生相似的影响，这取决于另外两种基因突变的存在。利用CRISPR技术，他们在SlCLV3基因中制造了一系列突变。(这种基因的自然突变可以增加果实的大小)，然后，他们将这些突变与SlCLV3基因中的其他突变结合起来。

他们总共创造了46个具有不同突变组合的番茄品系。他们发现，当某些其他突变同时存在时，SlCLV3突变会产生更可预测的影响。一个基因的突变会产生可预测的番茄大小变化，而另一个基因的突变会产生随机结果。值得注意的是，最有益的影响是几千年前出现的两个突变，它们是番茄驯化的核心基因。

McCandlish和Lippman的新研究可能会帮助我们更好地理解基因的可预测性。但有一件事是肯定的。在引入新的作物突变时，环境很重要。Lippman解释道:

基因组编辑是一种快速为消费者带来好处的方法，具有更好的味道、营养。问题是它的可预测性有多大。

Lippman和McCandlish的研究表明，背景突变的作用需要重新评估。“随着我们开始制造更多高度工程化的生物体，这个领域将不得不努力解决这个问题，一旦你开始制造10到20个突变，出现意外结果的可能性就会增加。”

进化论已经被分成了许多分支，其中许多我们还在学习。植物遗传学和计算生物学提供了两种解读文本的方法。Lippman和McCandlish希望他们的合作解释将有助于科学应对挑战。展望未来，它还可能帮助人类调整作物以满足不断变化的社会需求。

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Idiosyncratic and dose-dependent epistasis drives variation in tomato fruit size