Стрес змінює колір і аромат троянд через регуляцію генів

У відповідь на глобальне засолення ґрунтів рослини змушені коригувати свій метаболізм.

Такий стрес активує вироблення “вторинних метаболітів” — сполук, які не є основними для росту, але захищають і надають колір і запах. Особливо важливими є флавоноїди (відповідають за пігментацію) і терпеноїди (визначають аромат). «Наше дослідження розкриває дивно елегантний механізм, за допомогою якого пелюстки троянд тонко налаштовують свої метаболічні реакції на стресові фактори навколишнього середовища», — зазначив професор Гуохуа Чай.

Дослідники з Китаю зосередили увагу на Rosa rugosa — декоративному виді троянд. Вони обробили рослини сольово-лужними розчинами і проаналізували зміни в пелюстках. Було виявлено різкі зрушення в 196 метаболітах і понад 1300 генах. Найбільші зміни спостерігалися у флавоноїдах і терпеноїдах — головних чинниках забарвлення та запаху.

Ключову роль відіграє транскрипційний фактор MYB5 — “білок, що регулює активність інших генів”. Він координує два шляхи: стимулює ANR (антоціанідиновий синтез) і пригнічує TPS31 (синтез ароматичних сесквітерпеноїдів). Проте під стресом ця регуляція змінюється. Зниження MYB5 зменшує ANR, знижуючи колір, а TPS31 активується, підсилюючи аромат.

«MYB5 не просто перемикає один перемикач — він одночасно координує два різних метаболічних шляхи», — додав Чай. Ця система подвійного контролю дозволяє рослинам гнучко розподіляти ресурси між кольором і запахом. Таким чином, троянда під впливом стресу фактично жертвує насиченістю кольору заради посилення аромату.

Результати відкривають перспективи для селекції троянд із індивідуальними поєднаннями кольору та запаху. Спрямоване редагування MYB5, ANR чи TPS31 може створити більш стійкі сорти з бажаними властивостями. Крім декоративного використання, біотехнологічні платформи зможуть виробляти цінні рослинні сполуки, керуючи цими регуляторними каскадами.