导读：该研究以苹果为研究对象，在全基因组水平系统鉴定了 WOX 转录因子家族成员，并从中筛选出参与果实成熟调控的关键基因 MdWOX13。研究结果显示，MdWOX13 能够通过直接抑制乙烯合成关键基因的表达，同时与乙烯信号通路中的关键转录因子发生互作，共同负向调控苹果果实的成熟进程。这一发现不仅揭示了 WOX 家族在果实发育中的新功能，也完善了乙烯介导的果实成熟调控网络，为苹果采后保鲜与品质调控提供了新的分子靶点。
研究背景 
（一）果实成熟精准调控是园艺采后领域核心科学问题
苹果作为典型的呼吸跃变型果实，其成熟过程高度依赖乙烯的合成与信号转导，乙烯的生成量直接决定果实成熟速度、贮藏期长短以及货架品质。在实际生产中，成熟过快易导致果实软化、腐烂，造成巨大采后损失。因此，解析果实成熟的分子调控机制，找到能够精准延缓成熟、维持品质的关键基因，一直是果树采后生物学领域的研究重点。
（二）乙烯合成关键基因的转录调控网络仍需不断完善
乙烯的生物合成由一系列关键酶基因控制，其中 ACS 家族基因是限速步骤的核心调控位点。目前已有多个家族的转录因子被证实可直接结合 ACS 基因启动子，进而激活或抑制乙烯合成。但这些已知的调控因子仍不足以完整解释果实成熟的精细调控过程，继续挖掘新的转录调控因子，有助于构建更全面、更精准的成熟调控网络。
（三）WOX 家族功能研究尚未延伸至苹果果实成熟调控
WOX 家族是植物特有的转录因子家族，已有研究表明其参与调控顶端分生组织维持、器官发育、非生物胁迫响应等多个生物学过程。近年来有研究在模式植物番茄中发现 WOX 基因参与果实成熟调控，但在苹果等多年生果树中，WOX 家族是否参与果实成熟、如何调控乙烯合成、是否与其他转录因子互作，仍缺乏系统的实验证据，存在较大研究空白。
核心内容 
（一）苹果 WOX 家族全基因组鉴定与关键基因筛选
该研究首先利用生物信息学方法，在苹果基因组范围内完成 WOX 家族成员的全面鉴定，对家族成员的进化关系、保守结构域、基因结构以及启动子元件进行系统分析。结果显示，苹果 WOX 家族成员数量明确，可分为不同进化分支，且多数成员的启动子区域存在激素、光响应相关元件。研究团队进一步结合乙烯诱导处理与表达模式分析，锁定在果实中表达且对乙烯呈负响应的 MdWOX13 作为后续研究的核心目标基因。
（二）MdWOX13 负调控苹果果实成熟的分子机制解析
在功能验证方面，研究团队通过基因过表达与瞬时沉默技术证实，MdWOX13 能够显著抑制乙烯的合成，进而延缓果实成熟；当该基因被沉默后，乙烯释放量明显上升，果实成熟进程加快。在分子机制层面，该研究通过多项互作实验证实，MdWOX13 可直接结合乙烯合成关键基因的启动子区域并抑制其转录。同时，MdWOX13 还能够与乙烯信号通路中的重要转录因子 MdERF5 形成蛋白互作，二者协同增强对乙烯合成基因的抑制效果，最终实现对果实成熟的负向调控。
亮点价值 
（一）首次揭示 WOX 家族转录因子调控苹果果实成熟的新功能
该研究突破了以往对 WOX 家族功能的传统认知，首次将其功能拓展到苹果果实成熟调控领域，证实 MdWOX13 是果实成熟的重要负调控因子，改变了 WOX 家族主要参与营养生长与分生组织调控的固有观点，丰富了果树 WOX 基因的功能研究体系，为理解果实成熟的多因子调控提供了全新视角。
（二）构建 “MdWOX13-MdERF5” 协同调控新模块，完善乙烯调控网络
该研究不仅阐明了 MdWOX13 直接抑制乙烯合成的分子通路，还发现其与 MdERF5 协同作用的调控模式，构建了新的转录调控模块。这一发现将 WOX 家族与乙烯信号通路连接起来，使果实成熟的调控网络更加完整、严谨，为后续通过基因编辑、分子标记辅助育种等手段改良苹果耐贮性、延长货架期提供了明确的分子靶点。
图文赏析 
图 1 苹果 MdWOX 基因家族的进化关系、保守基序、基因结构及共线性分析图 5 MdWOX13 直接结合 MdACS1 启动子（ProMdACS1）并抑制其转录图 6 MdWOX13 与 MdERF5 相互作用
结论展望 
（一）研究意义总结
该研究系统完成了苹果 WOX 家族的全基因组鉴定，明确了 MdWOX13 作为果实成熟负调控因子的核心功能，并揭示其通过直接抑制乙烯合成基因、与 ERF 蛋白协同调控的双重分子机制。研究成果不仅填补了苹果 WOX 基因参与成熟调控的研究空白，也为理解呼吸跃变型果实的成熟调控机制提供了重要理论补充，具有重要的科学价值与理论意义。
（二）未来研究方向与应用前景
未来可围绕 MdWOX13 开展更深入的机制研究，例如解析其在不同苹果品种中的自然变异、筛选调控 MdWOX13 的上游因子、探索其在非跃变型果实中的功能保守性。在应用层面，可基于 MdWOX13 的调控机制开发分子标记，用于耐贮性苹果品种的选育；也可通过调控 MdWOX13 的表达水平，研发更安全、高效的采后保鲜技术，减少采后腐烂损失，提升苹果产业经济效益。
李斌：沈阳农业大学食品学院教授，博士生导师。长期聚焦于北方特色农产品加工技术与营养功能领域研究。
辽宁省科技重大专项项目（项目编号：2025JH1/11700014）
https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2026.114369
本文为编译科普解读，仅用于非商业学术交流、学习参考，不构成出版、转载或商用行为。文中核心研究内容、数据、图表版权均归原作者及期刊出版机构所有，原文请查阅期刊官方平台。
标注 “原创” 仅代表本账号原创梳理、翻译解读，不侵占原文著作权；内容为独立撰写，不代表原论文作者、期刊、出版机构及本平台立场，不佐证相关研究真实性。
如不希望相关内容被转载或存在侵权等问题，均可联系平台小编，即刻安排修改、下架删除；受编译整理水平所限，内容若有疏漏不足，恳请谅解，欢迎随时私信我们调整完善。
如不希望相关内容被转载或存在侵权等问题，均可联系平台小编，即刻安排修改、下架删除；受编译整理水平所限，内容若有疏漏不足，恳请谅解，欢迎随时私信我们调整完善。
10个月宝宝每天需要喝多少奶粉？
