植物腺体表皮毛是植物地上部由表皮细胞分化形成的特殊结构，具有合成、贮存和分泌次级代谢物的功能。植物腺体表皮毛及其所分泌的次级代谢物不仅可以帮助植物抵御外界胁迫，还常具有重要的药用价值和经济价值。探索植物腺体表皮毛发育的分子机制及其内部次级代谢物的生物合成机制具有重要的理论及实践意义。经典模式作物拟南芥不存在腺体表皮毛结构，因此，目前关于腺体表皮毛的研究更多聚焦在园艺作物中。黄瓜因其腺体表皮毛分布广泛、种类单一，也为腺体表皮毛发育机制研究提供了理想模型。

近日，中国农业大学园艺学院任华中教授、刘兴旺副教授团队在Plant Physiology发表了题为“Novel players in organogenesis of and flavonoid biosynthesis in cucumber glandular trichomes”的研究论文，解析了黄瓜腺体表皮毛发育及其内部类黄酮的代谢调控机制。

该研究利用现代生物学技术鉴定了黄瓜腺体表皮毛分泌的代谢物种类和特异性表达的基因集簇，明确了黄瓜腺体表皮毛代谢物质类黄酮的积累与其代谢合成相关基因在腺体表皮毛中的特异性表达有关，进一步研究发现，黄瓜已知多细胞表皮毛明星基因CsTBH对这一合成途径具有调控作用。对筛选获得的67个黄瓜腺体表皮毛发育相关的候选基因，初步验证了其中8个基因在腺体表皮毛发育中的功能，确认了蜡质合成关键基因CsCER1可以调控黄瓜腺体表皮毛的形成。该文证实了新挖掘的多个转录因子、脂类代谢合成相关基因参与黄瓜腺体表皮毛的发生和形态建成。

本研究首次报道了黄瓜多细胞腺体表皮毛内部次级代谢物合成的途径和调控机制，筛选并验证了腺体表皮毛发育相关的诸多新型调控因子，证实了前人有关影响腺体表皮毛形态建成因素的猜测，为完善植物腺体表皮毛调控网络提供了新的基因资源和探索方向，同时为腺体表皮毛发育模型构建具有重要引领作用。

中国农业大学园艺学院在读博士冯钟萱、孙蕾为本论文共同第一作者，中国农业大学园艺学院任华中教授、刘兴旺副教授为论文共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（3202013014）、三亚市崖州湾科技项目（SYND-2021-18；SYND-2022-20）、北京市科技创新和服务能力建设（CEFF-PXM2019_014207_000032）等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad236