VIGS mediated NtHD20 gene silencing promotes tobacco glandular trichome pilogenesis

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20250792

Abstract

Abstract:

This study used the wild-type strain 8306（WT），homozygous edited strain（KD），and overexpressed strain（OE）as materials to investigate the effects of virus-induced gene silencing（VIGS）targeting the NtHD20 gene on the glandular trichome phenotype，glandular trichome density，content of glandular trichome secretions，and expression levels of key biosynthesis genes of glandular trichome secretions in all tobacco lines. The results showed that silencing the NtHD20 gene resulted in an extremely significant（p<0.01）increase in leaf glandular trichome density，a significant（p<0.05）increase in content of glandular trichome secretions，and expression levels of key biosynthesis genes of glandular trichome secretions in all tobacco strains. Silencing NtHD20 with VIGS technology can promote the development of tobacco glandular trichome and increase the content of cembratrieneols substances. It is speculated that the NtHD20 gene may have a negative regulatory effect on the development of the tobacco glandular trichome，providing a new direction for improving the tobacco glandular trichome.

Key words: tobacco glandular trichome, glandular trichome secretion, virus-induced gene silencing

CLC Number:

S572

XU Mingkai, GAO Xin, WANG Dong, LU Yutong, LI Hongtao, CHEN Mengqi, DUAN Weidong, SHEN Hongtao, XU Shixiao. VIGS mediated NtHD20 gene silencing promotes tobacco glandular trichome pilogenesis[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2026, 67(4): 878-883.

Figures/Tables 6

Table 1 Primer sequences for fluorescence quantification PCR

基因	正向引物序列（5′→3′）	反向引物序列（5′→3′）
NtHD20	AGAGTGTTTCAGTAGTGGCAG	TGTAATCCCAGTTCTCGTGC
NtCYP71D16	ATGCTAGGTGGACTTCACATC	TGCAAAAGCGAGGTCATGAG
NtCPS2	ACTCGTGTCTCTTGGTACT	CACACTCCAATTTAAGCCG
NtCycB2	ATGAGCCGAAGAAATGGAAA	CAACATCAAGCAAACAAGTAC
NtMYB123	TTGGTCGTCCGGACAAAGGC	CCTGGTGCAAGGTGGGAAGA

Fig.1 Glandular trichome phenotype（A）and glandular trichome density（B）of different tobacco lines

Fig.2 Relative expression level of genes related to the development of tobacco glandular trichome

Fig.3 Content of glandular trichome secretions in different tobacco lines

Table 2 Content of cembranoids

株系	西柏三烯一醇	西柏三烯二醇
CK WT	0.09	30.71
VIGS WT	0.15	37.66
CK KD	0.13	36.37
VIGS KD	0.19	46.82
CK OE	0.04	20.60
VIGS OE	0.08	25.18

Fig.4 Relative expression levels of key biosynthesis genes of glandular trichome secretions in different tobacco lines

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