Нектар: сладкая награда растений для привлечения опылителей
Чтобы привлечь летающих опылителей (насекомых, птиц, летучих мышей) для распространения пыльцы, растения развили специальные секреторные органы — нектарники, производящие ароматы и сахаристые награды. Однако механизм производства и секреции нектара долгое время оставался загадкой.
Новое исследование под руководством Вольфа Фроммера из Института Карнеги в сотрудничестве с лабораториями Картера и Болдуина выявило ключевые компоненты механизмов синтеза и секреции сахара. Работа опубликована 16 марта в журнале Nature.
Ключевые открытия:
- С помощью передовых методов был идентифицирован транспортный белок SWEET9 как ключевой игрок в производстве нектара у трёх различных видов цветковых растений.
- У генетически модифицированных растений без транспортера SWEET9 секреция нектара не происходила, а сахара накапливались в стеблях.
- Добавление копии гена SWEET9 приводило к увеличению производства нектара.
- Также были идентифицированы гены синтазы сахарозы (sucrose phosphate synthase genes), необходимые для секреции нектара.
Предложенный путь секреции:
- Сахароза производится в нектарнике.
- Транспортер SWEET9 переносит её во внеклеточное пространство нектарников.
- В этом пространстве сахароза преобразуется в смесь сахарозы, глюкозы и фруктозы, которые составляют основную массу растворённых веществ в нектаре.
Эволюционное значение:
Исследователи полагают, что сахарный транспортер SWEET9 нектарников эволюционировал примерно во время формирования первых цветковых нектарников. Этот шаг мог быть решающим для привлечения и вознаграждения опылителей, что увеличило генетическое разнообразие растений.