中国农业大学揭示黄瓜果实刺瘤密度调控新机制

黄瓜果刺和果瘤是影响果实外观品质和市场价值的重要性状。果刺和果瘤的形成是一个复杂的过程，受到多个基因和多种激素的调控。其中果刺是果瘤形成的先决条件，但果刺和果瘤形成之间的直接联系并不清楚。

8月2日，中国农业大学园艺学院张小兰课题组在《Plant Physiology》杂志在线发表题为“HECATE2 acts with GLABROUS3 and Tu to boost cytokinin biosynthesis and regulate cucumber fruit wart formation”的研究论文。研究发现黄瓜基因HECATE2（CsHEC2）在黄瓜果皮（包括果刺和果瘤）中高度表达。利用CRISPR/Cas9系统敲除CsHEC2后，发现果实表面的刺瘤密度显著降低，细胞分裂素积累量减少，而过表达CsHEC2导致刺瘤密度和细胞分裂素水平升高。进一步研究发现，CsHEC2直接与催化细胞分裂素生物合成的细胞分裂素羟化酶基因（CsCHL1）的启动子结合，并激活CsCHL1的表达；另外，CsHEC2与GLABROUS3（1个关键的果刺调控子，CsGL3）和Tuberculate fruit（1个核心果瘤形成因子，CsTu）存在直接相互作用，该互作进一步增强对CsCHL1表达的正向调控。

该研究揭示了编码bHLH家族的转录因子HECATE2（CsHEC2）同CsGL3和CsTu一起控制刺瘤密度的形成机制，为不同刺瘤密度黄瓜品种的培育提供了理论基础和基因资源。蔬