西南大学曾凯芳/姚世响团队发现柑橘枯水关键基因CitNSF1，并阐明其调控机制

近日，西南大学果蔬物流保鲜与营养品质调控团队曾凯芳教授和姚世响教授在国际植物科学权威期刊The Plant Journal发表了题 为“Citrus NAC senescence-associated factor 1 regulates post-harvest fruit lignification via activation of4CL1”的研究论文，发现了调控柑橘采后枯水的关键基因—

CitNSF1

柑橘枯水是果实衰老的典型表现，常发生于果实成熟后期和采后贮藏阶段，表现为果肉干枯、质地粗糙、风味寡淡，严重时丧失食用价值。在极端气候年份，主栽品种枯水发生率甚至超过50%。长期以来，枯水发生机制不明、有效防控技术匮乏，这一重大科学技术难题始终未能得到解决，严重制约全球柑橘产业发展。研究团队历经10年系统研究，首次提出了“细胞壁代谢紊乱诱导柑橘枯水”原创性假说，系统阐明了“果胶凝胶化—生理性干旱—汁胞木质化”引发品质劣变的生理机制。

本研究在此基础上深入揭示其分子机制。通过对甜橙116个NAC基因的系统分析，鉴定出CitNSF1，在多个生长季节的汁胞枯水过程中持续上调表达。相比之下，其他木质素相关NAC同源基因在枯水进程中并未上调表达。功能验证显示，在烟草叶片、柚和甜橙果皮、柚汁胞及拟南芥中，过表达CitNSF1均显著促进木质素积累；DLR、Y1H和EMSA进一步证实，CitNSF1可通过SNBE基序直接结合并激活下游关键基因 Cit4CL1，促进木质素合成。进一步，在柚果皮和拟南芥中过表达Cit4CL1，促进木质素合成。

综上，CitNSF1作为一个进化上独特的NAC因子，通过直接激活Cit4CL1，促进柑橘汁胞枯水过程中的木质化。该研究发现了柑橘枯水的关键调控基因及其作用机制，丰富了“细胞壁代谢紊乱诱导柑橘枯水”假说的分子基础，为果实衰老和供应链品质调控提供了靶向调控的新途径。

食品科学学院王维（硕士研究生，现为四川大学博士研究生）和黄春莲（博士研究生）为共同第一作者，硕士研究生刘雅慈做了重要贡献，姚世响教授和曾凯芳教授为共同通讯作者，西南大学生命科学学院许长征教授和山西农业大学食品科学与工程学院王威浩教授给予本工作重要指导和支持。研究依托于中国—匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室和国家柑桔工程技术研究中心，得到国家自然科学基金面上项目和中央高校基本科研业务费的资助。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tpj.70429