Szlak fenylo-propanoidowy jest źródłem metabolitów, które decydują o kolorze i zapachu rośliny. Metabolity te odgrywają istotną rolę w rozmnażaniu roślin, przyciągając owady zapylające kwiaty oraz są wykorzystywane przez przemysł do produkcji perfum. Dotychczasowy brak wiedzy na temat czynników regulujących metabolizm lotnych substancji zapachowych u roślin, uniemożliwiał skuteczne zwiększenie ich produkcji.
Izraelscy naukowcy dokonali ostatnio postępu w tej dziedzinie, publikując wyniki swoich badań w Journal of Plant Biotechnology.
Badacze wprowadzili czynnik transkrypcyjny Myb, odpowiadający za aktywację genu produkcji antocyjanów Pap1 (ang. Production of Anthocyanin Pigment 1) z rzodkiewnika (Arabidopsis thaliana) do petunii ogrodowej. Antocyjany są związkami z grupy flawonoidów, które odgrywają istotną rolę w zabarwieniu kwiatów.
Powyższa modyfikacja petunii, znacznie nasiliła pigmentację rośliny oraz, co ważniejsze, pozwoliła zwiększyć produkcję związków aromatycznych, nawet 10 – krotnie. Efekt ten wskazuje na powiązanie szlaków metabolicznych odpowiedzialnych za kolor i zapach.
Wzrost produkcji uzyskany po wprowadzeniu genu, związany był z naturalnym rytmem dobowym roślin. W zależności od typu owadów, które roślina „chce” przyciągnąć, związki zapachowe są produkowane w dzień lub w nocy. Jednak poprzez zastosowanie fenyloalaniny możliwe było zwiększenie dziennej produkcji do poziomu nocnego i jej uniezależnienie od rytmu dobowego w zmodyfikowanej petunii.
Powyższe wyniki są szczególnie interesujące z punktu widzenia przemysłu perfumeryjnego i otwierają drogę do opracowania biotechnologicznej strategii, która pozwoli na projektowanie syntezy związków zapachowych i stworzenie nowych rodzajów gatunków hodowlanych. Transfer genów odpowiedzialnych za produkcję substancji zapachowych z jednego gatunku do drugiego może zaowocować powstaniem całkowicie nowych, nieznanych jeszcze zapachów.
Źródło: M.B.Zvi, F.Negre-Zakharov, T.Masci, M.Ovadis, E.Shklarman, H.Ben-Meir, T.Tzfira, N.Dudareva, A.Vains, Interlinking showy traits: co-engineering of scent and colour biosynthesis in flowers. Plant Biotechnology Journal 2008, 6, 403-415.
