Исследователи из Университета Тохоку в Японии идентифицировали ген, связанный с мутацией зеленоватого цветка у орхидеи Хабенария.
Доцент Акира Канно и кандидат наук Май Митома обнаружили, что мутация зеленоватого цветка вызвана вставкой ретротранспозона в один из цветочных гомеотических генов орхидеи Хабенария. Модификация этого гена с помощью системы генетической трансформации позволяет получить зеленоватые цветы у орхидей и других видов растений.
Орхидеи являются важными декоративными растениями с высокой коммерческой ценностью. Губа орхидеи, которая служит посадочной площадкой для опылителей (насекомых), может различаться по форме, форме и цвету. В центре цветка у орхидеи есть уникальный репродуктивный орган, называемый колонкой. Ботаники давно интересовались формой цветка орхидеи, однако до сих пор молекулярный механизм развития цветка орхидеи оставался во многом неясным. Возможность модифицировать цветочные структуры орхидей с помощью генной инженерии была бы очень полезна для селекционеров орхидей, что позволило бы увеличить производство орхидей.
Канно объяснил процесс, предпринятый для раскрытия механизма: «Сначала мы использовали мутантный сорт орхидеи с зеленоватыми цветками для анализа важных генов, связанных с развитием цветка у орхидей. Затем мы обнаружили вставку ретротранспозона в одном цветочных гомеозисных генов, называемых SEPALLATA-подобным геном в мутантном сорте орхидеи».
У этого мутантного сорта цветки зеленоватые. Потеря функции SEPALLATA-подобного гена превратила белые лепестки в зеленоватые органы, а столбик превратился в зеленоватые листовидные органы; показывая, что ген, подобный SEPALLATA, необходим для развития лепестков, губ и столбиков у орхидей.
В будущем команда планирует модифицировать ген, подобный SEPALLATA, у других видов орхидей. Считается, что сниженная экспрессия гена, подобного SEPALLATA, может приводить к зеленоватым цветкам. Эти трансгенные растения могут помочь нам лучше понять молекулярный механизм развития цветков орхидей.