黑果枸杞（Lycium ruthenicum）是青藏高原特有的重要药用植物，果实富含花青素，具有极高的抗氧化活性和药用价值。自然群体中同时存在黑果、白果和紫果等不同果色类型，但其遗传关系及果实颜色分化的分子机制长期缺乏基因组水平的解析。

中国科学院澳门人威尼斯3966青海省作物分子育种重点实验室团队，基于PacBio HiFi测序与Hi-C技术，成功组装出2.37 Gb的黑果枸杞高质量染色体级参考基因组（contig N50=107.9 Mb，BUSCO完整性95.6%），其中2条染色体达到端粒到端粒（T2T）水平。与已发表的同属基因组相比，本次组装在连续性和功能注释上显著优化，为后续变异挖掘提供了更加精准的参考。

基于全基因组重测序与系统发育分析，研究确认白果枸杞和紫果枸杞与黑果聚为一支，支持其亚种分类地位。进一步比较基因组学筛选到花青素合成通路的关键突变：bHLH转录因子AN1启动子区229-bp缺失。白果为纯合缺失，紫果为杂合缺失。杂交群体分离比（黑：紫：白=1:2:1）符合单基因孟德尔遗传模式，表明该缺失可能是果实颜色分化的核心变异。

功能验证结果进一步揭示了AN1在调控花青素合成中的重要作用。烟草瞬时表达表明,虽然AN1单独表达无法诱导花青素，但AN1能够提高AN2诱导花青素合成代谢的效果，说明AN1具有调控花青素合成代谢的功能。转录组及qRT-PCR结果显示，AN1在黑果发育后期（S5）显著上调（约99倍），白果中几乎无表达；AN2在白果中虽强烈上调，但因AN1始终缺失，花青素合成通路整体受阻。酵母单杂交验证表明，AN1启动子区229-bp缺失移除了3个保守的MYB结合位点，使AN2无法结合启动子，导致AN1转录失活，最终导致白果枸杞无法积累花青素。

本研究组装了高质量黑果枸杞基因组，首次在基因组水平系统解析了黑、白、紫果枸杞的遗传关系，解析了果实颜色分化的分子机制，丰富了植物花青素合成代谢的调控理论，为枸杞新品种培育提供理论支撑。

相关成果以 The Near-Complete genome of Lycium ruthenicum shed light on the genetic mechanism of the fruit color differentiation  为题，发表于 Horticultural Plant Journal （中国科学院1区 TOP， 影响因子6.2）。澳门人威尼斯3966梁云龙博士、湖南医药学院李世明博士为共同第一作者，青海大学樊光辉教授、澳门人威尼斯3966曹东副研究员和刘宝龙研究员为共同通讯作者。该研究获得青海省分子作物育种重点实验室（2023-1-1）的资助。

论文链接：http://doi.org/10.1016/j.hpj.2025.06.003

图 黑果枸杞高质量基因组及229 bp AN1 启动子缺失导致果色分化。(A) 染色体基因组特征分布。(B) 缺口、端粒和着丝粒位置。(C) 枸杞属系统发育树。(D) 白、紫与黑果枸杞间花青素相关变异。(E) 紫果后代果色分离及基因型鉴定。(F) AN1/AN2 在烟草瞬时表达。(G) 白果与黑果 AN1/AN2 表达动态。(H) Y1H 验证 AN2 与 AN1 启动子的结合。