تهدف الزوانجيا إلى التكيف مع بيئات ارتفاعات مختلفة، حيث تطور النباتات إلى أنواع بيئية تتميز بتقصير أجزاء الدرنات وتنوع الأزهار والثمار. دراسة الآليات الوراثية لأنواع بيئية مختلفة لها أهمية كبيرة لتوجيه تحسين أصناف المناطق الزراعية المختلفة. الطريقة تعتمد على بيانات الجينوم الكامل لكل من زوانجيا الأحمر وزوانجيا الأسود لتحديد عائلة جينات bHLH، وإجراء تحليل هيكل الجينات، الموقع الصبغي، العناصر التنظيمية، التماثل الجيني والتحليل التطوري. استنادًا إلى بيانات النسخ وتحليل تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي (Real-time PCR)، تم تحليل نمط تعبير جينات bHLH في سيقان أنواع زوانجيا المختلفة. وبالاقتران مع تحليل الألوان والتحقق منها، تم اكتشاف الجينات الرئيسية من عائلة bHLH التي تنظم تشكيل لون سيقان الزوانجيا. النتائج كشفت عن 63 جينًا من bHLHs في كل من الزوانجيا الأحمر والأسود، موزعة بشكل غير متساوٍ على 17 كروموسومًا، مجمعة في 16 عائلة فرعية، مع توسيع واضح في عدد بعض الأعضاء. وجود انقلابات وتبدلات صبغية بين جينات bHLHs في كلا النوعين، حيث يرتبط 12 جينًا مثل bHLH62-3 وbHLH74 بلون أصفر فاتح في سيقان الزوانجيا الأحمر، و9 جينات مثل PIL13 وUNE12 وbHLH130 مرتبطة باللون الأحمر في سيقان الزوانجيا الأسود. تعبير جين bHLH48 أعلى بشكل ملحوظ في الزوانجيا الأحمر في الأزهار والأوراق القشرية بالمقارنة مع الزوانجيا الأسود. كذلك، يعبر جين bHLH62-3 في كل أعضاء الزوانجيا الأحمر بشكل أعلى من النوع الأسود. الاستنتاج أن أعضاء عائلة جينات bHLH في زوانجيا الأحمر والأسود في مواقع كروموسومية مختلفة لها مسارات وظيفية متمايزة. و21 جينًا شاركوا بشكل تعاوني أو متعاكس مع جينات أخرى في تنظيم استقلاب الألوان في سيقان وأزهار وثمار الزوانجيا. جين bHLH62-3 يشارك في تنظيم تفرقة اللون عبر مسار تخليق الأنثوسيانين في سيقان الزوانجيا، مرتبط بتشكيل لون الساق، وجين GebHLH48 ينظم مسار الإزهار ويساهم في تكوين نمط الإزهار المبكر في الزوانجيا الأحمر. هذه الدراسة تؤسس الفهم الوراثي لآليات تنظيم لون سيقان الزوانجيا.

زوانجيا أحمر; زوانجيا أسود; جينات bHLHs; لون سيقان الأزهار; تبدلات صبغية