芥菜（Brassica juncea）作为十字花科芸薹属中重要的蔬菜、调味品和油料作物，在世界范围内广泛种植。芥菜主要包括油用芥菜、叶用芥菜、茎用芥菜、根用芥菜和薹用芥菜等。蚜虫是芥菜的常见害虫之一，会吸食芥菜的汁液。如果数量过多，会导致芥菜的生长发育受阻，甚至死亡。表皮毛具有抵御外界生物和非生物胁迫的功能。但是，目前关于芥菜叶片表皮毛形成基因的研究较少，表皮毛是否对蚜虫有抵抗作用未知。因此，挖掘调控芥菜表皮毛的关键基因，对芥菜抗性育种具有重要的意义。
2024年11月，Horticulture Research上线了（Advance Access）信阳师范大学生命科学学院衡双平副教授团队与华中农业大学芥菜遗传育种团队万正杰教授和国家油菜工程技术研究中心傅廷栋院士团队联合完成的题为Two novel alleles of the MYB transcription factor BjA06.GL1 and BjB02.GL1 control leaf trichomes and enhance resistance to aphids in Brassica juncea的研究论文。
本研究通过遗传分析发现芥菜表皮毛的变异相对复杂。通过材料筛选，F2分离群体构建、BSA分析、比较测序等克隆了调控表皮毛形成的两个同源基因BjA06.GL1和BjB02.GL1。qRT-PCR等实验进一步证实了BjA06.GL1和BjB02.GL1在芥菜叶片表皮毛形成中的作用。
通过农杆菌介导的芥菜遗传转化和基因编辑技术同时靶向敲除BjA06.GL1和BjB02.GL1基因。基因编辑后的芥菜叶片表皮毛消失，容易受到蚜虫侵害。但是，有叶毛的芥菜对蚜虫的抗性更强。综上所述，BjA06.GL1和BjB02.GL1直接调控叶片表皮毛的形成，有助于提高芥菜的抗蚜虫能力。
图2 CRISPR/cas9基因编辑BjA06.GL1和BjB02.GL1基因
信阳师范大学生命科学学院芥菜生物学与种质创新团队成员衡双平副教授为论文的第一作者和通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（32002056）、河南省高等学校青年骨干教师项目（2024GGJS085）的资助。
https://doi.org/10.1093/hr/uhad237
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