月季香味成因分析

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月季香味成因分析

: _. ?# H$ b3 v. W$ l/ c) O# r全球月季生产行业(包括为观赏和工业生产等的月季种植)每年产值达100亿美元。在目前大约18000个月季品种中，虽有不少品种的瓶插时间很长，但有令人满意香味的品种却凤毛麟角。
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    长久以来，在月季育种方面，人们一直认为，月季香味与瓶插寿命是两个相互矛盾的育种目标。有香味的月季品种，其瓶插寿命往往较短；而瓶插寿命长的月季品种，其香味往往很淡甚至没有。最近以色列耶路撒冷希伯来大学的研究成果似乎为破解这道难题打开了大门。

    希伯来大学学者维斯(David Weiss)同其同事们对两个月季品种——大花浓香的红色月季品种‘香云(Fragrant Cloud)’和黄色小花几乎没有香味的月季品种‘金门(Golden Gate)’进行对比研究，发现对产生香味具有影响的基因和被这些基因所控制的蛋白质生产。
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! H% a2 ]9 g6 P" z, Q4 M  b! d      该研究小组在‘香云’中发现了1288个该品种特有的基因，在‘金门’则发现了746个其独有的基因。在所有这些被发现的基因中，有17%与已知的基因不相似，有32%与目前已知但功能不清的基因相似。他们认为，其中许多基因在决定花朵色彩、性状和香味方面具有作用。

' S0 u) T& d4 b      为了确定香味的来源，学者们检测了这些基因在成熟花瓣中以及在花苞形成过程中的活动情况。他们发现，有77个基因在‘香云’中远比在‘金门’中活跃，40个基因在成熟的花朵中更是如此。在40个被学者们确定的候选基因中，维斯发现了7个基因所编码的酶(即由这些基因所决定的酶)参与了香味物质、抗逆物质、色素等多种复杂化合物的合成，其中有2种酶在成熟花瓣中尤其丰富。一种被命名为FC0592的酶参与了挥发性化合物germacrene D的合成，这是一种倍半萜烯类化合物，是常见于植物香气中的一种化合物。经过对月季花朵周围空气成分的测定，维斯和他的研究小组发现，在‘香云’花朵附近的空气中倍半萜烯类化合物的含量，是‘金门’月季花朵附近空气的30倍，其中多为germacrene D。而‘金门’基本不产生这种化合物。
$ u( _$ s. Q4 M3 b+ L    虽然，germacrene D只占‘香云’所产生挥发性化合物总量的10%，但这项发现为今后开展更为深入的研究打开了大门。
基因造就中国玫瑰特殊香味
    研究人员近日称，茶玫瑰的独特香味来自于一个变异基因，即花中的一个基因被复制后在一个单一位点发生了变异。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》上。过去，玫瑰园艺师将耐寒的欧洲品种同中国的月季杂交，培育出了茶玫瑰，后者更为其提供了芬芳的来源。茶玫瑰香味的主要组成部分是二甲氧基甲苯，由两个相似的酶（OOMTs）作用于化学物质地衣酚后生成。
% X$ V: e% f* j' O0 b5 S& N7 \      Gabriel  Scalliet领导的研究小组之前曾经发现，一些欧洲玫瑰的基因内含有与中国月季相似的酶，但是只有中国月季才能制造出这些酶。这一研究小组近日表示，区分这些酶的变异基因正是使其发生作用的关键。通过基因调控技术，研究人员回复了这两种酶的突变，结果发现酶的功能也随之发生了改变。接着，他们在5种中国月季和13种欧洲玫瑰品种中寻找相似的基因。每个玫瑰品种都拥有至少一个类OOMT基因，但是只有中国月季同时拥有两种OOMT酶。对玫瑰进化史的重建表明，第二种OOMT酶最近才出现，并且只出现于中国月季中。研究人员称它的出现来自于对第一种酶的复制。