Para completar la pieza que faltaba en la investigación y resolver los rasgos agronómicos especiales de purpuraria, los investigadores utilizaron datos de secuenciación ONT y HiFi de alta profundidad para completar los primeros genomas T2T sin espacios de B. rapa ssp. chinensis cv. AiJiaoBai, una verdura de hoja; y B. rapa ssp. purpuraria cv. HongShanCaiTai, una verdura de brotes florales. La investigación se publica en la revista Science Bulletin. .

A partir de los genomas libres de huecos, los investigadores resolvieron en detalle las características de la secuencia de las regiones altamente complejas de B. rapa. Los centrómeros de B. rapa consistían en secuencias satélite formadas por un monómero de 176 pb. A diferencia del típico ADNr de estructura estrechamente dispuesta en otras plantas, el ADNr 45S de B. rapa mostró características laxas y significativamente expandidas, ocupando grandes áreas en los cromosomas. La inserción de un gran número de tipos específicos de TE es la principal fuente de expansión.

Es digno de mención que las regiones de ADNr 45S de B. rapa se superpusieron completamente con sus pericentrómeros, lo que indica que el ADNr 45S puede estar relacionado de alguna manera con la formación de pericentrómeros.

Purpuraria es de color rojo violáceo debido a su alto contenido en proantocianidinas, una clase de antioxidantes bioactivos que previene enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, al mismo tiempo que posee protección hepática y otras funciones fisiológicas.

Al comparar los genomas de 21 subespecies de B. rapa, los investigadores encontraron que una variante estructural (SV) en el cromosoma 7 específica de purpuraria finalmente condujo al fenotipo de sus tallos de color rojo púrpura. Este SV está ubicado en la región promotora, 245 pb aguas arriba del factor de transcripción BrMYB2 en un locus de domesticación de purpuraria.

Experimentos posteriores demostraron que el SV había dado como resultado una regulación positiva significativa de BrMYB2 en los tallos de purpuraria, lo que finalmente resultó en su color rojo violáceo. La presencia de este SV y su efecto fue validado en varias accesiones de purpuraria.

La purpuraria se destaca por su sabor único como verdura local especial de temporada. Anteriormente se informó que los glucosinolatos (GSL) desempeñan un papel fundamental en la determinación del sabor especial de B. rapa. Los investigadores señalaron que varios genes de la vía de biosíntesis de GSL alifático están significativamente regulados positivamente en las hojas de purpuraria, lo que sugiere que su biosíntesis en purpuraria puede aumentar significativamente.

Además, el gen GTR1, que promueve el transporte de GSL desde las hojas hasta los tallos, produjo copias adicionales en purpuraria, lo que llevó a su regulación positiva decenas de veces. La alta biosíntesis de GSL alifáticos y su transporte eficiente a los tallos de los brotes puede ser la base genética del sabor especial de la purpuraria como vegetal de brotes florales.

Este estudio fue dirigido por el Prof. Kun Wang (Laboratorio Estatal Clave de Arroz Híbrido de la Facultad de Ciencias de la Vida, Laboratorio Hubei Hongshan de la Facultad de Ciencias de la Vida, Instituto de Estudios Avanzados e Instituto de ARN de la Universidad de Wuhan), Prof. Aihua Wang (Vegetales de Wuhan) Instituto de Investigación, Academia de Ciencias Agrícolas de Wuhan) y Prof. Qijun Nie (Instituto de Cultivos Económicos, Academia de Ciencias Agrícolas de Hubei).