近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所崔霞研究员团队在Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“Two zinc-finger proteins control the initiation and elongation of long stalk trichomes in tomato”的研究论文，报道了番茄SPARSE HAIR和HAIR基因协同控制多细胞表皮毛形态形成的分子机理。
表皮毛是保护植物的第一道屏障，对于植物抗虫具有重要作用。拟南芥的表皮毛由单细胞分化发育而来，而番茄表皮毛则有8种类型，其中4种为腺体毛，4种为非腺体毛。因此，番茄表皮毛发育的遗传机制与拟南芥存在很大不同。
该研究通过关联分析获得一个调控番茄长表皮毛发育的主效QTL位点qSP01。图位克隆发现，该位点包含两个关键基因，一个是已经报道的HAIR (H) ，另一个是SPARSEHAIR (SH) ，H和SH编码两个同源C2H2锌指蛋白。h/sh突变导致I 型表皮毛数量明显减少，长度显著变短。进一步分析发现，H和SH是ZINC FINGER PROTEIN5 (ZFP5) 的上游。过表达ZFP5能够部分恢复NIL-h PP shPP 中 I 型表皮毛的发育缺陷。此外，H和SH突变造成的番茄 I 型表皮毛缺陷导致萜类物质和酰基糖含量明显下降，使植物更容易受烟粉虱危害。
该研究不仅解析了调控番茄 I 型表皮毛发育的分子网络，也为阐明植物多细胞表皮毛的发育提供新认识。
H和SH共同调控 I 型表皮毛发育
中国农业科学院蔬菜花卉研究所副研究员李仁，博士研究生王晓甜和副研究员张率斌为该论文共同第一作者，崔霞研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划，国家自然科学基金及中国农科院创新工程项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jgg.2021.09.001
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