枣果核木质化调控新机制：ZjbZIP33-ZjPRX1模块正向调控木质素合成的分子机制

这篇研究揭示了枣(Ziziphus jujuba)果核(内果皮)木质化调控的关键分子机制。通过比较转录组分析发现III类过氧化物酶ZjPRX1在木质素合成中起核心作用，并鉴定出其上游转录因子ZjbZIP33能特异性结合ZjPRX1启动子的G-box元件激活表达。研究证实IAA/GA3能诱导该调控模块表达，为理解石果类果实发育提供了新视角，对优化无核枣育种具有重要指导意义。

　　

枣果核木质化调控的分子机制解析

1 引言
石果类果实的内果皮硬化是影响果实品质的关键特征。作为典型石果，枣(Ziziphus jujuba)存在"金丝小枣"(Jinsi)和其芽变无核品种"无核小枣"(Wuhe)的显著表型差异。本研究以这两个品种为材料，通过比较转录组分析发现III类过氧化物酶ZjPRX1在木质素合成中起关键作用。

2 结果

2.1 ZjPRX1与枣果核硬化密切相关
组织学观察显示Jinsi内果皮木质素沉积显著高于Wuhe。转录组数据显示木质素合成通路基因中PRXs变化最显著，qRT-PCR证实ZjPRX1表达与木质素含量呈正相关。

2.2 ZjPRX1在枣果核中特异性表达
蛋白结构分析显示ZjPRX1含有典型过氧化物酶结构域。亚细胞定位证实其定位于细胞质。原位杂交显示ZjPRX1在Jinsi内果皮中特异性高表达。

2.3 ZjPRX1正向调控木质素合成
瞬时转化实验表明，ZjPRX1过表达使枣果实木质素含量显著增加，而病毒诱导的基因沉默(VIGS)则导致木质素含量降低。稳定转化的枣愈伤组织中也观察到相同趋势。

2.4 ZjPRX1过表达增加拟南芥木质素沉积
转基因拟南芥中ZjPRX1过表达导致植株增高、茎粗增加。扫描电镜显示其茎部细胞壁显著增厚，与木质素含量升高一致。

2.5 ZjbZIP33通过直接结合G-box激活ZjPRX1转录
启动子分析发现ZjPRX1含有G-box元件。酵母单杂交(Y1H)、双荧光素酶报告基因和电泳迁移率变动分析(EMSA)证实ZjbZIP33能特异性结合该元件激活转录。

2.6 ZjbZIP33作为核定位转录激活子参与木质素合成
亚细胞定位显示ZjbZIP33定位于细胞核。功能验证表明其过表达促进木质素积累，而沉默则导致植株矮化和细胞壁变薄。

2.7 IAA和GA₃通过诱导ZjbZIP33-ZjPRX1表达促进木质素合成
激素含量测定显示Jinsi幼果期IAA和GA₃含量显著高于Wuhe。外源激素处理证实GA₃对ZjbZIP33-ZjPRX1表达的诱导作用更显著。

3 讨论
该研究首次揭示了ZjbZIP33-ZjPRX1模块在枣果核木质化中的核心作用。ZjPRX1作为下游效应分子催化木质素单体聚合，而ZjbZIP33通过结合G-box元件调控其表达。值得注意的是，GA₃比IAA对该通路的激活作用更强，这为生产上调控内果皮发育提供了新思路。

4 材料与方法
研究采用组织化学染色、LC-MS/MS激素检测、VIGS、亚细胞定位等多种技术手段。所有实验均设置三个生物学重复，数据采用SPSS 22.0进行统计分析。

该工作不仅阐明了枣果核发育的分子机制，也为其他石果类果树的遗传改良提供了重要参考。特别是发现的GA₃调控途径，为无核枣育种提供了潜在的技术突破口。