Учёные выяснили, как петунии определяют время для аромата

Исследователи из Вашингтонского университета обнаружили ключевой механизм, с помощью которого растения решают, когда выделять цветочные ароматы для привлечения опылителей. Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, связывают выработку этих химических веществ с врождёнными циркадными ритмами.

Генетический регулятор запаха

Учёные изучали обычную садовую петунию с белыми цветами, которая выделяет сладкий аромат по вечерам для привлечения насекомых-опылителей, таких как бражники.

Был идентифицирован ключевой ген LHY — компонент «циркадных часов» растения. Этот ген наиболее активен утром, что противоположно времени выделения вечернего аромата.

Экспериментальное подтверждение

• Когда активность гена LHY искусственно продлили на вечер, петунии вообще не выделяли ароматных химических веществ.
• У растений со сниженной активностью LHY производство и выделение запаха начиналось на 4–8 часов раньше в течение дня.

Молекулярный механизм

Исследователи обнаружили, как LHY подавляет производство аромата: он препятствует активности другого гена — ODO1, который, наоборот, способствует выработке и выделению запаха. LHY подавляет ODO1 в начале дня, останавливая «конвейер» аромата. Когда активность LHY снижается к вечеру, ODO1 усиливает производство пахучих веществ как раз к времени выброса.

Эволюционное и практическое значение

Поскольку гены LHY и ODO1 присутствуют у большинства цветковых растений, их взаимодействие может быть общим механизмом влияния циркадных ритмов на аромат. Изменения в работе этой связки могут объяснять, как цветы меняют время производства запаха в процессе эволюции.

Сейчас команда проверяет, есть ли у опылителей предпочтение между обычными петуниями и петуниями с изменённой активностью LHY. Эти эксперименты могут в будущем помочь учёным повысить эффективность опыления у важных сельскохозяйственных культур.