甜瓜（Cucumis melo）是葫芦科作物，其果肉香甜多汁，富含糖类、维生素等多种营养成分。甜瓜作为全球重要的园艺作物，果实成熟特征是影响其经济价值的重要因素。NAC转录因子家族在调控植物发育、抗病抗逆等过程中发挥关键作用。在模式植物中发现NAC转录因子参与调控果实成熟，但该家族基因在甜瓜果实发育的功能及分子机制仍有待深入解析。

近期，内蒙古大学生命科学学院哈斯阿古拉课题组完成的题为“NAC family gene CmNAC34 positively regulates fruit ripening through interaction with CmNAC-NOR in Cucumis melo”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年7期正式发表。

该研究从甜瓜基因组中鉴定出78个含完整NAM结构域的NAC家族基因（CmNACs），发现CmNAC34与CmNAC-NOR在果实生长期和成熟期中特异性高表达，并且二者在甜瓜上的表达模式具有高度相似性。系统进化树分析显示CmNAC34与CmNAC-NOR与模式植物上已知调控果实成熟的NAC转录因子同源，暗示了CmNAC34与CmNAC-NOR在果实发育中的潜在调控功能。

为了研究其生物学功能，在甜瓜中过表达CmNAC34后发现，转基因株系（Oe-L1-L3）的果实成熟天数较WT提前约10.8%，且CmNAC34表达水平与早熟天数呈显著正相关（r=0.88，P<0.01）。并且，转基因果实的果皮转色显著提前：在34 DAP时，40%左右的果实已进入转色期（WT仅5%）；而在38 DAP时，大部分过表达果实已经成熟，而对照果实基本仍处于绿色阶段。因此，CmNAC34是正调控甜瓜果实成熟的关键因子。

通过亚细胞定位、酵母双杂交与双分子荧光互补实验对其发挥功能的分子机制进行了探究，分析发现了CmNAC34与CmNAC-NOR位于细胞核的互作关系。进一步对CmNAC-NOR在甜瓜中的生物学功能进行验证后，发现CmNAC-NOR同样具有促进甜瓜果实成熟的作用。

该研究明确了CmNAC34和CmNAC-NOR是甜瓜果实发育的两个正向调节因子后，对其调控网络的上下游组分进行了分子验证，酵母单杂交、双荧光素酶实验表明，CmMYB1R1转录因子可以结合CmNAC-NOR的启动子区域并正向调控其表达，CmNAC34通过调控两个GLY基因（Glyoxalase）的表达，参与了ABA信号转导通，通过代谢网络参与到了甜瓜果实成熟的调控。

内蒙古大学生命科学学院哈斯阿古拉教授和砗根副教授为该文章的通讯作者，内蒙古大学生命科学学院马明博士为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、内蒙古自治区自然科学基金项目、内蒙古大学高层次人才研究计划的资助。

论文信息：Ming Ma, Tingting Hao, Xipeng Ren, Chang Liu, Gela A, Agula Hasi, Gen Che. 2025. NAC family gene CmNAC34 positively regulates fruit ripening through interaction with CmNAC-NOR in Cucumis melo. Journal of Integrative Agriculture, 24(7): 2601-2618.  https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.11.041

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