Per riempire la parte mancante della ricerca e risolvere le speciali caratteristiche agronomiche della purpuraria, i ricercatori hanno utilizzato dati di sequenziamento ONT e HiFi ad alta profondità per completare i primi genomi T2T privi di gap di B. rapa ssp. chinensis cv. AiJiaoBai, una verdura a foglia; e B. rapa ssp. purpuraria cv. HongShanCaiTai, un ortaggio floreale. La ricerca è pubblicata sulla rivista Science Bulletin .

Sulla base dei genomi privi di gap, i ricercatori hanno risolto in dettaglio le caratteristiche della sequenza delle regioni altamente complesse di B. rapa. I centromeri di B. rapa erano costituiti da sequenze satellite formate da monomero da 176 bp. A differenza del tipico rDNA a struttura fitta di altre piante, l'rDNA 45S di B. rapa mostrava caratteristiche sciolte e significativamente espanse, occupando ampie aree sui cromosomi. L'inserimento di un gran numero di tipi specifici di TE è la principale fonte di espansione.

È interessante notare che le regioni dell'rDNA 45S di B. rapa si sovrapponevano completamente ai suoi pericentromeri, indicando che l'rDNA 45S potrebbe essere correlato in qualche modo alla formazione dei pericentromeri.

La Purpuraria è di colore rosso violaceo a causa del suo alto contenuto di proantocianidine, una classe di antiossidanti bioattivi che prevengono le malattie cardiovascolari e cerebrovascolari, pur possedendo protezione del fegato e altre funzioni fisiologiche.

Confrontando i genomi di 21 sottospecie di B. rapa, i ricercatori hanno scoperto che una variante strutturale (SV) sul cromosoma 7 specifica della purpuraria ha portato alla fine al fenotipo dei suoi steli rosso porpora. Questo SV si trova nella regione del promotore, 245 bp a monte del fattore di trascrizione BrMYB2 in un luogo di addomesticamento della purpuraria.

Esperimenti successivi hanno dimostrato che l'SV aveva provocato una significativa sovraregolazione di BrMYB2 negli steli dei germogli di purpuraria, determinando infine il suo colore rosso violaceo. La presenza di questo SV e il suo effetto sono stati convalidati in diverse accessioni di purpuraria.

La Purpuraria è apprezzata per il suo sapore unico come specialità vegetale stagionale locale. In precedenza è stato segnalato che i glucosinolati (GSL) svolgono un ruolo fondamentale nel determinare il sapore speciale di B. rapa. I ricercatori hanno sottolineato che diversi geni sulla via di biosintesi della GSL alifatica sono significativamente sovraregolati nelle foglie della purpuraria, suggerendo che la sua biosintesi nella purpuraria potrebbe essere significativamente aumentata.

Inoltre, il gene GTR1, che promuove il trasporto delle GSL dalle foglie agli steli dei germogli, ha prodotto copie extra nella purpuraria, che hanno portato alla sua sovraregolazione decine di volte. L'elevata biosintesi delle GSL alifatiche e il loro efficiente trasporto agli steli dei germogli possono essere la base genetica per il sapore speciale della purpuraria come verdura dai germogli floreali.

Questo studio è stato condotto dal Prof. Kun Wang (Laboratorio statale di riso ibrido del College of Life Sciences, Laboratorio Hubei Hongshan del College of Life Sciences, Institute for Advanced Studies e RNA Institute of Wuhan University), dal Prof. Aihua Wang (Wuhan Istituto di ricerca, Accademia di scienze agricole di Wuhan) e il Prof. Qijun Nie (Istituto di colture economiche, Accademia di scienze agricole di Hubei).