近日，华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队在Journal of Experimental Botany上发表题为“The HD-Zip IV transcription factor SlHDZIV8 controls multicellular trichome morphology by regulating the expression of Hairless-2”的研究论文，该研究鉴定了番茄表皮毛畸形基因Hairless-2 （Hl-2），揭示了该基因控制番茄多细胞表皮毛形态形成的分子机理，为多细胞表皮毛形态的研究提供了新的视角。
表皮毛是由植物表皮细胞分化形成的一种毛状结构，广泛存在于各种植物器官的表面，是研究细胞分化和形态发生的经典模式，在拟南芥中得到了广泛研究；番茄中调控表皮毛形成的分子机制尚不清楚。
本研究采用连锁分析和图位克隆的方法分离鉴定了调控表皮毛类型的关键基因Hl-2，并研究了其功能。hl-2突变体叶片和茎杆表皮毛畸形，茎杆脆性增强。转基因实验证实该基因功能缺失导致表皮毛形态发生改变。酵母双杂交和免疫共沉淀实验表明Hl-2和Hl （SRA1）能够直接互作，在番茄表皮毛形成过程中共同发挥作用。此外，HD-Zip IV转录因子HDZIPIV8基因下调产生了类似hl-2突变体的畸形表皮毛。研究表明HDZIPIV8基因通过结合Hl-2启动子区域的顺式作用元件L1-box调控Hl-2的表达，并参与肌动蛋白丝的组织排列。
研究发现，hl-2突变体茎杆的脆性是由于纤维素含量降低所致。这些发现表明Hl-2基因在控制番茄多细胞表皮毛形态形成和茎的力学特性方面发挥着重要作用。
华中农业大学园艺林学学院博士后解庆敏为论文第一作者，叶志彪教授和杨长宪副教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业技术体系等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/eraa428
18926578588