Цветочные ароматы привлекают опылителей и позволяют растениям адаптироваться к среде обитания. Это сложные смеси летучих соединений — терпеноидов и бензоидов/фенилпропаноидов. Клеточные механизмы их образования и генная регуляция были недостаточно изучены.
Ученые из Северо-Западного сельскохозяйственного университета составили первую в мире карту экспрессии генов отдельных клеток лепестков японского абрикоса (Prunus mume). Команда использовала секвенирование РНК для анализа активности генов на разных стадиях развития. Выделив шесть типов клеток, исследователи получили возможность изучить молекулярные механизмы биосинтеза запаха, сообщает Phys.org.
Пик аромата пришелся на фазу полного цветения, а бензилацетат и эвгенол были основными летучими веществами. Анализ данных РНК-секвенирования выявил 28 генов, ответственных за синтез ароматических соединений, включая PmPAL2, PmBAHD3 и PmEGS1. Экспрессия каждого из них была специфична для тех или иных стадий развития цветка.
Интересно, что PmBAHD3 кодирует фермент, способный синтезировать сразу два ароматических соединения — бензилацетат и эвгенол. Эти гены были преимущественно активны в эпидермальных (внешних) и паренхимных клетках (основная ткань).
Клеточный атлас не только проливает свет на молекулярные процессы, ответственные за характерный аромат японского абрикоса, но и открывает возможности для декоративного садоводства и парфюмерной промышленности. Селекционеры могли бы вывести новые сорта с улучшенными свойствами. Также созданная карта послужит универсальной моделью для анализа механизмов формирования запахов у других декоративных растений.
Ранее был раскрыт секрет размножения бешеного огурца.