郑州大学农业与生物制造学院张彦杰团队联合驻马店农科院姜俊/王勇团队、德国马普Alisdair R. Fernie团队和广西农科院王益奎团队在国际权威期刊Plant Communications发表重要成果，揭示了全球主流绿茄/白茄的起源与传播轨迹，为理解作物驯化过程中功能基因的演化提供了全新视角，也为精准分子设计育种提供了新的操作工具。
茄子是唯一一个在亚洲驯化的大宗茄科蔬菜作物。在长期驯化和育种过程中，除了紫色的茄子品种，人类定向选择并培育了大量的具有绿色和白色果实的栽培品种，但这一选择背后的遗传“开关”一直未被破解。
团队发现茄子中一个名为SmMYB1的转录因子，在调控果实花色苷合成中发挥着核心作用。一个仅涉及两个氨基酸丢失的自然突变，将这个原本应激活花色苷合成的“激活因子”，转变为了一个极具破坏力的“刹车蛋白”，在植物中极为罕见。这一突变的分子机制尤为精巧。正常的SmMYB1蛋白通过其DNA结合结构域“抓住”下游基因的启动子，从而激活花色苷合成。突变蛋白SmMYB1alf-D因丢失了两个关键氨基酸，丧失了与DNA结合的能力。出人意料的是，它完整保留了与其他花色苷正向调控蛋白（SmTT8、SmTTG1等）互作的全部“接口”。用Alisdair R. Fernie教授的话说：“突变蛋白像一个完美的‘分子陷阱’——它依然能与其它调控蛋白高效互作，却无法启动下游基因，相当于在信号传递的关键节点安插了一个‘无效中转站’，整个花色苷合成通路随之关闭。”这种显性负效应（dominant‑negative effect）源于突变蛋白SmMYB1alf-D有效隔绝了功能正常的野生型蛋白与其它调控蛋白互作的可能性。
这一机制不仅带来了分子机理上的突破，对于育种实践的意义更为深远。alf-D等位基因之所以在育种中被广泛采用，关键在于其“一箭三雕”的育种优势：其一，alf-D是显性等位基因，杂合子即可强烈抑制紫茄的花色苷着色，这大大简化了育种中的表型筛选；其二，它的抑制效果极其高效，在纯合状态下能完全抑制花色苷合成，产生纯净的白果或绿果；其三，也是最关键的，它的作用靶点极为专一，几乎只针对花色苷合成通路，对果实形状、产量等重要农艺性状不产生明显的负面影响，使其成为一个理想的“精准刹车”基因。因此，alf-D在不同遗传背景中被育种家不自觉地反复选择和渗入，在茄子育种中扮演着关键的角色。研究团队对全球超过600份茄子种质资源的系统分析表明，alf-D在全球超过68%的绿/白茄地方品种和85%以上的绿/白茄杂交种中广泛存在，alf-D等位基因变异是塑造全球绿/白茄果实颜色的主导性遗传机制。
耐人寻味的是，这一关键突变并非多次独立发生，而是源于约1200年前中国北方紫色茄子中的一次单次突变事件。携带alf-D等位基因的绿/白茄子逐渐从中国北方扩散至南方，并经海上贸易传向东南亚乃至欧洲，最终成为全球绿茄/白茄育种的核心基因资源。
该研究还揭示了一种“极小结构扰动”（a minimal disruptive design principle）即可塑造负性显性功能蛋白的分子机制，为理解转录调控因子的功能演化提供了重要范例，也为果实颜色等重要性状的精准改良提供了新的工具。
等位基因alf-D的定位（A）与起源及传播模式（B）
团队与资助信息：
郑州大学张彦杰为论文通讯作者，郑州大学青年教师李燕为第一作者、硕士研究生田依文和李琬玥为共同第一作者。驻马店农业科学院姜俊研究员、王勇副研究员和广西农业科学院王益奎研究员为该项目提供了重要材料支持，德国马普分子植物生理研究所Alisdair R. Fernie教授参与了课题设计和修改。该研究获得了国家自然科学基金（32372724）、河南省自然科学基金(242300421098, 242300421542)和驻马店重大科技专项（ZMDSZDYF2025001）等项目的资助。
论文信息：
Li, Y., Tian, Y., Li, W., Zhao, X., Qiu, Y., Wei, R., Wang, Y., Ruan, S., Jiang, J., Wang, Y., Fernie, A.R., Zhang, Y., A minimal two-amino-acid deletion in SmMYB1 converts an activator into a dominant repressor, reshaping global eggplant anthocyanin pigmentation during domestication, Plant Communications (2026), https://doi.org/10.1016/j.xplc.2026.101988.
（文 稿/张彦杰 初 审/师恭曜 复 审/张 淼 终 审/王文静 监 制/高 宇）
