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茸毛作为植物体最外层结构，具有很好的抗虫防病毒作用。腺体毛由于具有化学抗性和物理抗性双重特性，越来越受到各国科学家的重视。近日，Plant Jounal 在线发表了华中农业大学园艺林学学院以叶志彪教授和杨长宪副教授为通讯作者的题为“Hair, encoding a single C2H2 zinc finger protein, regulates multicellular trichome formation in tomato”的研究论文。该研究利用全基因组关联分析和图位克隆分离了控制番茄腺体毛形成的一个关键基因Hair。该论文的第一作者为常江博士（现工作单位为福建农林大学园艺学院）。
叶志彪教授团队多年来致力于解析番茄多细胞腺体毛形成的分子机制研究。前期首次克隆并鉴定了番茄多细胞表皮毛形成的关键基因，Wo（图1），并发现该基因与细胞周期蛋白基因SlCycB2 直接互作共同调控番茄腺毛的形成。本研究在此基础上，利用全基因组关联分析和图位克隆分离了控制番茄腺体毛形成的另一个关键基因，(Hair)H基因（图2）。H基因编码一个C2H2锌指蛋白。超量表达该基因会导致表皮毛显著增加，抑制该基因的表达会使I型腺体毛缺失。另外，分别干涉H基因或者Wo基因可以抑制I型腺体毛的形成，而且pull-down和酵母双杂交实验结果证实两者之间存在直接的相互作用。除此之外，在烟草中表达番茄H基因，或者番茄中表达辣椒和烟草中的同源基因均可以促进表皮毛的形成，说明H基因可能是茄科植物多细胞腺体毛形成的关键保守基因。
图1 Woolly的功能验证（Yang et al, 2011）。A 超量表达Woolly的转基因植株表型（右2、3为超量表达Woolly的转基因植株）；B 抑制Woolly表达的转基因植株表型（右3、4为抑制Woolly表达的转基因植株）。
图2 H的分离及调控机理研究。A 表皮毛的全基因组关联分析； B H基因的图位克隆； C H基因的功能验证；D H和Wo的互作验证。
这一系列研究揭示了番茄多细胞腺毛可能不同于拟南芥单细胞茸毛形成的分子机制，为进一步利用多毛性状培育抗虫番茄新品种奠定了关键基础。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的支持。
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