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表皮毛存在于所有陆生植物的地上部分表皮组织，是植物抵御各种胁迫的保护层。番茄共有七种类型的表皮毛，包括三种腺体毛和四种非腺体毛。不同形态的表皮毛不仅形成物理屏障，而且产生多种次级代谢产物，包括酰基糖和萜类化合物等，以增强番茄的抗虫性。在番茄中，之前的研究表明逆境激素茉莉酸会影响表皮毛的形成，但其潜在机制尚未完全阐明。
近日，Horticulture Research在线发表了福建农林大学吴双教授课题组题为H and HL synergistically regulate jasmonate-triggered trichome formation in tomato的研究论文。
在本研究中，作者首先用50μM茉莉酸甲酯处理h突变体LA3172和CR-H（CRISPR构建的h基因突变体），结果发现并不能诱导表皮毛的发生，说明H基因是茉莉酸诱导番茄表皮毛发育的关键下游基因。于此同时作者发现h突变体LA3172的表皮毛缺失表型比CR-H更强烈。进一步研究发现H基因的同源基因HL也可以调控番茄表皮毛的发育，并且与H基因存在一定的功能冗余。与单突变体相比，h/hl 双突变体在所有组织中均表现出更严重的表皮毛缺失表型。尽管这两个基因的功能部分冗余，但H和HL在空间上以不同的方式调控表皮毛的形成，其中HL更多地参与下胚轴和叶片表皮毛的发生，而H更多地参与茎和萼片表皮毛的发生。此外，H/HL的活性对于茉莉酸诱导表皮毛的形成至关重要。通过酵母双杂交筛选发现茉莉酸信号通路抑制因子SlJAZ2可以与H和HL互作。BiFC和Pull down实验也证实了H/HL和SlJAZ2之间的互作。Luc和酵母单杂交实验表明SlJAZ2通过与H和HL互作抑制其活性，导致下游表皮毛负调控因子THM1的激活。这些结果为研究胁迫诱导下番茄表皮毛形成的机制提供了新的思路。
图 H/HL调控茉莉酸介导的番茄表皮毛形成的模式图
本研究通讯作者为福建农林大学吴双教授；第一作者为已毕业博士生华兵、园艺学院青年教师常江和在读硕士研究生韩晓倩。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金和福建省自然科学基金的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/hr/uhab080
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