中國農業大學揭示黃瓜果實刺瘤密度調控新機制

黃瓜果刺和果瘤是影響果實外觀品質和市場價值的重要性狀。果刺和果瘤的形成是一個復雜的過程，受到多個基因和多種激素的調控。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系并不清楚。

8月2日，中國農業大學園藝學院張小蘭課題組在《Plant Physiology》雜志在線發表題為“HECATE2 acts with GLABROUS3 and Tu to boost cytokinin biosynthesis and regulate cucumber fruit wart formation”的研究論文。研究發現黃瓜基因HECATE2（CsHEC2）在黃瓜果皮（包括果刺和果瘤）中高度表達。利用CRISPR/Cas9系統敲除CsHEC2后，發現果實表面的刺瘤密度顯著降低，細胞分裂素積累量減少，而過表達CsHEC2導致刺瘤密度和細胞分裂素水平升高。進一步研究發現，CsHEC2直接與催化細胞分裂素生物合成的細胞分裂素羥化酶基因（CsCHL1）的啟動子結合，并激活CsCHL1的表達；另外，CsHEC2與GLABROUS3（1個關鍵的果刺調控子，CsGL3）和Tuberculate fruit（1個核心果瘤形成因子，CsTu）存在直接相互作用，該互作進一步增強對CsCHL1表達的正向調控。

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