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蔬菜所揭示芽再生增强子(ESR1)在黄瓜表皮毛起始与防御反应的作用

时间:2026-10-09 12:04 来源:蔬菜所 【字体:大 中 小】

  近日,蔬菜所在植物科学经典期刊The Plant Journal(中科院农林科学一区TOP,IF=6.2) 发表了题为 “ENHANCER OF SHOOT REGENERATION 1 (ESR1) functions in trichome initiation in cucumber (Cucumis sativusL.)” 的研究论文。蔬菜所为第一完成单位,孙飘云博士后、闫晋强副研究员和刘文睿研究员为论文共同第一作者,江彪研究员、西北农林科技大学李征教授以及河北省农林科学院经济作物研究所吴志明研究员为论文共同通讯作者。

  黄瓜是全球重要的蔬菜作物之一,其表面密布的表皮毛(果刺等)既直接影响果实外观品质与商品价值,又是植株抵御生物与非生物胁迫的重要物理屏障。在本研究中,研究团队鉴定到一个调控黄瓜表皮毛发育的关键AP2/ERF家族转录因子CsESR1。该基因在果皮、茎、叶及花芽的表皮中显著高表达。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除CsESR1后,突变体植株在茎、叶和卷须等营养组织呈现完全无毛表型,果刺密度显著降低、形态异常,且果实表面光泽度增加。蛋白互作实验表明,CsESR1与表皮毛发育关键调控因子CsTOE3、CsGL1和CsTRY均存在直接物理互作。此外,Csesr1突变体植株对蚜虫的抗性显著下降,伴随防御相关基因表达、内源激素平衡以及抗氧化酶活性的显著改变。该研究阐明了CsESR1参与黄瓜表皮毛起始与形态建成的分子网络,揭示了其在抗虫应答中的重要作用,为培育兼具优良外观品质和高抗逆性的黄瓜新品种提供了重要理论依据与基因资源。

  本研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1602000)、广东省特支计划青年拔尖人才项目(NYQN2025011)、高水平农业科学院建设专项资金(NYQS202608)、广东省农业科学院现代种业创新能力提升项目(2025ZYTS05)、国家自然科学基金(U22A20498、32573033)以及河北省农林科学院科技创新专项(2026KJCXZX-JZS-1)的资助。 

  原文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.71071

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