Терпеновые истории: загадка уникального аромата лаванды
Ученые из Китая секвенировали геном лаванды (Lavandula angustifolia), чтобы понять генетическую основу синтеза летучих терпеноидов, которые определяют её уникальный аромат. Исследованием руководил профессор Лэй Ши из Ботанического сада и Института ботаники Китайской академии наук.
Роль терпеноидов:
- Привлекают насекомых-опылителей.
- Обладают полезными свойствами (снятие стресса, уход за кожей), используемыми в эфирных маслах.
Ход исследования:
- Сборка генома китайского сорта лаванды "Цзинсюнь 2".
- Аннотация геномных регионов и филогенетический анализ.
- Идентификация геномных событий, повлиявших на гены биосинтеза терпеноидов.
- Построение сетей "ген–терпеноид".
Ключевые результаты (опубликованы в Horticulture Research):
- Успешно собрана последовательность генома лаванды размером 894.5 Мб, распределенная по 27 хромосомам (возможно, лучшая сборка на сегодня).
- Выявлено, что лаванда пережила два события удвоения всего генома (whole genome duplications). Это позволило виду лучше адаптироваться к холодным средиземноморским условиям.
- Дупликация генов привела к диверсификации терпеноидов. Обнаружены генные кластеры, специфичные для терпеноидов, выполняющих привлекательную и защитную функции.
Цитата профессора Лэй Ши:
"Растения имеют способность дублировать свои геномы... Это позволило растениям развить новый механизм для производства разнообразных химических соединений, которые используются для защиты от вредных микробов и травоядных и для привлечения полезных видов, таких как пчелы".
Практическое значение:
Исследование открывает путь к созданию улучшенных сортов лаванды, которые будут:
- Производить высококачественные эфирные масла.
- Иметь высокую декоративную ценность.
- Быть устойчивыми к патогенам и климатическим колебаниям.
Работа также предоставляет шаблон для изучения взаимодействия летучих веществ растений с окружающей средой.