温州蜜柑富含维生素C、类胡萝卜素和多种抗氧化物质，有效增强人类视力健康、免疫系统功能和皮肤健康，以及降低心血管疾病和某些癌症的风险，因此受到全球消费者的青睐。温州蜜柑果实在成熟过程中存在果皮着色不均的问题，极大地降低了温州蜜柑果实经济效益。采后乙烯处理是产业中用于提升温州蜜柑果皮色泽的重要途径，但内在分子机理还尚不清晰。
JIPB 2025年67卷第2期封面文章来自华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室邓秀新院士团队题为“A novel C2H2-type zinc-finger transcription factor, CitZAT4, regulates ethylene-induced orange coloration in Satsuma mandarin flavedo (Citrus unshiu Marc.)”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.13778)，该研究解析了一个乙烯诱导的C2H2型转录因子CitZAT4调控乙烯诱导温州蜜柑果皮着橙色的分子机制，为提升柑橘果实色泽品质提供了重要依据。
研究人员和前人研究报道均发现，乙烯处理通过抑制α支路黄色类胡萝卜素 (叶黄素为主) 富集，促进β支路橙色类胡萝卜素 (β-胡萝卜素、β-隐黄质为主) 积累，促使温州蜜柑果皮着橙色。研究人员明确了LCYE和HYD为上述过程中的关键类胡萝卜素基因，并基于LCYE和HYD筛选到一个C2H2型转录因子ZAT4。通过柑橘果实瞬时表达实验和柑橘愈伤组织稳定转化实验，并结合分子生化实验，明确CitZAT4响应乙烯信号，通过转录抑制α支路类胡萝卜素基因 (LCYE) 和转录激活β支路类胡萝卜素基因 (LCYB和HYD等)，促进类胡萝卜素代谢流倾向地流向β支路，从而促使温州蜜柑果皮着橙色。
图1. 乙烯对温州蜜柑类胡萝卜素代谢的影响
在此基础上，研究人员筛选到作用于ZAT4上游的乙烯响应因子ERF061。分子生化实验结果表明，ERF061响应乙烯诱导，并直接结合ZAT4启动子并激活ZAT4表达。柑橘果实瞬时表达实验和柑橘愈伤组织稳定转化实验证实，ERF061正调节ZAT4介导温州蜜柑橙色果皮的形成。最终，该研究提出了ERF061- ZAT4级联反应调控乙烯诱导温州蜜柑橙色果皮形成的分子模型。
图2. CitZAT4调控乙烯诱导温州蜜柑橙色果皮形成的模型
华中农业大学园艺林学学院邓秀新院士为论文的通讯作者，已毕业博士研究生孙权 (现就职于山东农业大学) 为该论文的第一作者。柑橘团队程运江教授、徐强教授、徐娟教授、柴利军教授、叶俊丽副研究员和谢宗周高级工程师等多名成员参与了此项研究。该研究在国家重点研发计划、国家自然科学基金和现代农业产业技术体系的资助下完成。
