中国科学院科学家揭开薰衣草独特香味背后的奥秘

中国科学院科学家揭开薰衣草独特香味背后的奥秘

薰衣草具有独特香味。自古以来,这种美丽的花朵一直被用来制作香水和精油。是什么让这种花如此特别?赋予薰衣草独特香味的神奇化合物是什么?这些化合物的遗传基础是什么?

中国科学院植物研究所植物资源重点实验室和北京植物园教授石磊博士领导的团队对薰衣草的基因组进行了测序,他们发现薰衣草产生了一种挥发性萜类化合物。该化合物在包括薰衣草在内的芳香花卉中发挥着重要作用。

中国科学院科学家揭开薰衣草独特香味背后的奥秘

在自然环境中,萜类化合物已被证明可以吸引潜在的昆虫授粉者。在现实生活中,萜类化合物通过精油等产品提供包括缓解压力和皮肤护理的好处。

考虑到这些,必须在遗传水平上了解萜类化合物生物合成的基本原理,以便让薰衣草生产出质量更好的化合物。

通过薰衣草的进化史确定了导致该物种萜类生物合成基因扩展的基因组事件。他们的分析还对这些基因随生长环境的变化而发生的变化产生了重要的见解。

科学家们收集了中国薰衣草栽培品种的基因序列。接下来,他们确定并注释了薰衣草序列中的基因组区域,并对这些序列进行系统发育分析,以更好地了解薰衣草的进化历史。然后,他们确定了影响整个薰衣草基因组的事件,特别是影响产生萜类化合物的基因。最后,他们将薰衣草基因组序列上的基因与植物中发现的不同萜类化合物联系起来,构建基因-萜类化合物网络。

中国科学院科学家揭开薰衣草独特香味背后的奥秘

研究人员成功组装了分布在27条染色体上的894.5Mb的薰衣草基因组序列,这可能是迄今为止质量最好的薰衣草基因序列组装。

此外,科学家们发现,薰衣草完全经历了重大的遗传事件,包括两个全基因组的复制,这使它们能够更好地适应和在更寒冷的地中海气候条件下茁壮成长。

石博士表示:”薰衣草有能力复制它们的基因组,这使得它能够发展出新的机制来制造各种各样的化学物质,用来抵御有害微生物和食草动物的攻击,并吸引诸如蜜蜂等有益物种来协助授粉。”

薰衣草是在上个世纪50年代,由中国科学院植物研究所的科学家首先引入中国的。但目前,薰衣草栽培品种的退化令人担忧,迫切需要改良品种。随着对薰衣草基因组的更好理解,科学家们将更容易开发新品种,这些品种可能生产高质量的精油,具有很强的观赏性,并能抵抗病原体和气候的波动。

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