الأنثوسيانين، وهي الأصباغ الطبيعية وراء الظلال الحمراء والبنفسجية والزرقاء للنباتات، هي أكثر من مجرد مظهر جذاب. هذه المركبات هي مضادات أكسدة قوية، تتراوح مجالات تطبيقها من الوقاية من الأمراض إلى استخدامها كملونات غذائية طبيعية. تتميز ثمرة العنب البري الأسود بمحتواها العالي الاستثنائي من الأنثوسيانين - أعلى حتى من التوت الأزرق أو الكشمش الأسود - ويُقدر في الطب التقليدي لخصائصه المضادة للشيخوخة، والمضادة للإرهاق، والمقوية للمناعة. لا تقل دورها البيئي كشجيرة مقاومة تتحمل الجفاف والملوحة والإجهاد فوق البنفسجي عن هذه الفوائد. نظرًا لهذه التحديات وإمكاناتها غير المستغلة، هناك حاجة ماسة إلى مزيد من البحث في التنظيم الجيني للأنثوسيانين.
في دراسة نُشرت في 23 أكتوبر 2024 في Horticulture Research (DOI: 10.1093/hr/uhae298) ، أفاد باحثون من أكاديمية نينغشيا للعلوم الزراعية والغابات وجامعة نانجينغ الزراعية بتجميع جينوم عالي الجودة للتوت الذئب الأسود. باستخدام مواد أحادية الصيغة الصبغية وتقنيات تسلسل متطورة ، قاموا بإنشاء جينوم مرجعي بحجم 2.27 جيجابت ، مثبت على 12 كروموسومًا. من خلال تحليل متكامل متعدد الأوميكس ، حددوا 86 جينًا مرتبطًا بالتخليق الحيوي للأنثوسيانين ، وحددوا خمسة كمنظمين رئيسيين. يفتح هذا العمل الأساسي أبوابًا جديدة لفهم التعقيد الأيضي والمرونة البيئية لهذا النبات قليل الدراسة. للتغلب على التباين الوراثي العالي للنبات ، طور الفريق خطوطًا أحادية الصيغة الصبغية واستخدم تسلسل PacBio HiFi و Hi-C للحصول على جينوم متماسك للغاية مع التقاط أكثر من 99٪ من الجينات الأساسية. كشفت المقارنات الجينومية عن أن L. ruthenicum وابن عمه القريب L. barbarum قد انفصلا من خلال اختلافات هيكلية وتوسعات للعناصر القابلة للنقل ، مما ساهم في الجينوم الأكبر والقدرة على التكيف الأفضل للأول. من خلال دمج البيانات النسخية والأيضية من سلالات مختلفة ، حدد الباحثون خمسة جينات مرشحة - LrCHS1 , LrCHS2 , LrF3’5’H , LrAOMT وعامل النسخ LrAN2.1 - التي تم تنظيمها بشكل كبير باستمرار في الصنف ذي الثمار الداكنة "Heiguo". أظهرت هذه الجينات ارتباطًا قويًا بتراكم الأنثوسيانين وتم التحقق من صحتها وظيفيًا من خلال التعبير المفرط المؤقت في L. barbarum . أكدت التجارب دورها في تعزيز أو تعديل المستقلبات الصبغية الرئيسية وكشفت عن شبكة تنظيمية متعددة الطبقات. هذا العمل لا يفك رموز الأسس الجينية للون المميز للتوت الذئب الأسود فحسب ، بل يضع أيضًا الأساس لتحسين المحاصيل في المستقبل.
