菠萝CCCH锌指基因家族的全基因组分析及其在果实发育与透明化中的作用

本研究针对菠萝果实透明化这一影响商业品质的关键问题，通过全基因组分析鉴定出40个CCCH锌指基因（AcC3H1-AcC3H40），揭示了其结构多样性、组织特异性表达模式及在果实透明化阶段的动态调控。研究发现12个基因（如AcC3H7/9/11）在透明化后期显著上调，核定位实验表明多数蛋白参与转录调控，为解析菠萝采后生理障碍的分子机制提供了新靶点。

　　

菠萝作为全球三大热带经济作物之一，其果实透明化（fruit translucency）表现为果肉水渍状病变，是导致采后品质下降的重要生理障碍。尽管已知环境因素和栽培管理会影响透明化进程，但其分子机制长期未被阐明。CCCH型锌指蛋白（CCCH-ZF）因其在植物发育和胁迫响应中的调控作用备受关注，但在菠萝中的功能研究仍属空白。广东海洋大学的研究团队通过全基因组分析结合多组学技术，首次系统解析了菠萝CCCH基因家族的特征及其在果实透明化中的潜在作用，相关成果发表于《BMC Plant Biology》。

研究采用生物信息学筛选、系统发育分析、启动子顺式元件预测等技术，结合RNA-seq和qRT-PCR验证表达模式，并通过烟草瞬时表达系统完成亚细胞定位实验。样本来自中国湛江市徐闻县商业种植园的“Comte de Paris”品种菠萝，按透明化程度（T0-T4）分级采集果肉组织。

AcCCCH基因家族的系统鉴定与分类

通过同源比对和结构域分析，从菠萝基因组中鉴定出40个CCCH-ZF基因，分为9个进化分支。基因结构分析显示50%成员含4个以上外显子，启动子区富含ABA、GA等激素响应元件，暗示其参与复杂调控网络。

时空表达模式与果实透明化关联

组织特异性分析发现AcC3H3/8/11等8个基因在花器官高表达，而AcC3H10/14/31在果实发育后期表达激增。透明化阶段转录组显示，AcC3H7/9/11等12个基因在T4期显著上调，与透明化进程正相关，而AcC3H1/8等4个基因表达受抑制。

亚细胞定位揭示功能分化

YFP融合蛋白实验证实AcC3H4/8/9等8个蛋白定位于细胞核，符合转录因子特征；AcC3H2/16则定位质膜，可能参与信号转导。

该研究首次建立菠萝CCCH-ZF基因家族的功能图谱，揭示其通过激素通路和转录调控影响果实透明化的潜在机制。核定位蛋白的发现为后续解析转录级联反应提供切入点，而质膜定位成员则暗示该家族存在功能分化。研究不仅填补了热带作物CCCH-ZF研究的空白，更为分子育种改善菠萝采后品质提供了理论依据。值得注意的是，AcC3H7/31等基因的持续上调模式可能作为透明化早期诊断的分子标记，对产业实践具有重要指导价值。