Биологи обнаружили гены запаха лилий

Китайские биологи проанализировали геном гибридной белой лилии на разных стадиях цветения с целью выделить гены, дающие цветкам растения их аромат. Ученым удалось выделить несколько генов, регулирующих биосинтез терпеноидов, фенилпропаноидов и жирных кислот, отвечающих за производство летучих компонентов цветущих растений. Статья опубликована в журнале Scientific Reports

Основная функция запаха большинства цветущих растений — привлечение опылителей с целью дальнейшего размножения. Вид и запах некоторых цветков, однако, способствует и их коммерческой популярности: это касается, например, некоторых сортов (групп культурных растений, полученных в результате селекции) лилий, которые также активно используются в парфюмерии. 

О биосинтезе летучих веществ, отвечающих за запах лилий, однако, до сих пор известно мало. Авторы новой работы из Китайского сельскохозяйственного университета под руководством Чжао Чжана (Zhan Zhang) проанализировали геном лилии «Сибирь» (Lilium «Siberia») — самого популярного коммерчески доступного гибридного сорта лилий с лепестками белого цвета. Анализ провели во время четырех стадий цветения лилий в зависимости от времени суток. Концентрацию летучих веществ на разных стадиях цветения проверили с помощью хромато-масс-спектрометрии — метода, который соединяет в себе газовую хроматографию и масс-спектрометрию и позволяет рассчитать содержание различных веществ. 

Ученые секвенировали РНК, полученные из лепестков лилий и на основе анализа взвешенной сети коэкспрессии генов выделили три группы генов, отвечающих за ступени развития (цветения), циркадные ритмы и запах цветков. С помощью количественного анализа экспрессии генов ученые выделили степень экспрессии каждого кандидата из группы генов, отвечающих за запах, в зависимости от стадии цветения.

В результате ученым удалось выделить 37 генов, отвечающих за регуляцию биосинтеза терпеноидов, 41 ген, участвующий в процессе выработки фенилпропаноидов, а также 90 генов, участвующих в регуляции производных жирных кислот. Кроме того, ученые также выяснили, что за производство летучих компонентов лилий отвечают гены-транспортеры ауксина (стимулятора роста плодов растений) и гиббереллинов, участвующих в процессе зацветания.  

Авторы работы отмечают, что использованный в их работе метод может в дальнейшем помочь биологам подробнее изучить молекулярные механизмы производства и регуляции запахов растений.

Осенью прошлого года сингапурские ученые изучили геном дуриана цибетинового (Durio zibethinus) и обнаружили, что за его отвратительный запах отвечает ген, который кодирует фермент, отвечающий за синтез летучих веществ, содержащих серу.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Окситоцин помог рыбам залечить раны на сердце

Биоинженеры из США обнаружили, что эффективность регенерации сердца наполовину зависит от действия окситоцина. Ученые обработали клеточные культуры эпикарда человека разными гормонами гипоталамуса и гипофиза и выяснили, что окситоцин вызывает наибольший отклик в виде трансдифференцировки и увеличения скорости деления. Эксперимент с повреждением сердца у эмбрионов данио-рерио показал, что блокада действия окситоцина ведет к повышению размера зоны некроза в два раза, а эпикард играет ключевую роль в заживлении. Исследование показывает важную роль гормона в жизнеспособности сердечной мышцы, открывая перспективы для разработки новых методов лечения инфаркта миокарда. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology.