中國農(nóng)業(yè)大學(xué)揭示黃瓜果實(shí)刺瘤密度調(diào)控新機(jī)制

黃瓜果刺和果瘤是影響果實(shí)外觀品質(zhì)和市場價(jià)值的重要性狀。果刺和果瘤的形成是一個復(fù)雜的過程，受到多個基因和多種激素的調(diào)控。其中果刺是果瘤形成的先決條件，但果刺和果瘤形成之間的直接聯(lián)系并不清楚。

8月2日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院張小蘭課題組在《Plant Physiology》雜志在線發(fā)表題為“HECATE2 acts with GLABROUS3 and Tu to boost cytokinin biosynthesis and regulate cucumber fruit wart formation”的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)黃瓜基因HECATE2（CsHEC2）在黃瓜果皮（包括果刺和果瘤）中高度表達(dá)。利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)敲除CsHEC2后，發(fā)現(xiàn)果實(shí)表面的刺瘤密度顯著降低，細(xì)胞分裂素積累量減少，而過表達(dá)CsHEC2導(dǎo)致刺瘤密度和細(xì)胞分裂素水平升高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，CsHEC2直接與催化細(xì)胞分裂素生物合成的細(xì)胞分裂素羥化酶基因（CsCHL1）的啟動子結(jié)合，并激活CsCHL1的表達(dá)；另外，CsHEC2與GLABROUS3（1個關(guān)鍵的果刺調(diào)控子，CsGL3）和Tuberculate fruit（1個核心果瘤形成因子，CsTu）存在直接相互作用，該互作進(jìn)一步增強(qiáng)對CsCHL1表達(dá)的正向調(diào)控。

該研究揭示了編碼bHLH家族的轉(zhuǎn)錄因子HECATE2（CsHEC2）同CsGL3和CsTu一起控制刺瘤密度的形成機(jī)制，為不同刺瘤密度黃瓜品種的培育提供了理論基礎(chǔ)和基因資源。蔬