Почему появляются редчайшие синие петунии?
Удивительно красивые, благоухающие синие петунии получили такой необычный цвет из-за молекулярного дефекта системы, управляющей кислотностью клеток этого растения. Ученые раскрыли древнюю тайну высоко ценимого и редкого цвета; а во время своих поисков обнаружили неизвестный клеточный "насос" у растений. Это открытие позволит ученым менять окраску и других цветков, а также создавать новые вкусы у фруктов, соков и вин.
Большинство петуний - красные или фиолетовые. Ученые еще с начала XIX века пытались объяснить, почему иногда они окрашены в синий цвет. Одна теория видит причину этого явления в том, что в лепестках синих петуний меньше кислоты; другая - что цвет дают необычные химические вещества.
"Нам кажется, что обе теории верны", - рассказывает Франческа Куатроккьо (Francesca Quattrocchio) из Амстердамского свободного университета.
Куатроккьо и ее коллеги изучили молекулярный состав клеток в лепестках петунии. Клетки перемещают вещество сквозь собственные мембраны с помощью миниатюрных насосов, которые также помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс. Лепестки как раз отличают сильные перепады в pH-балансе между различными группами клеток. Амстердамские ученые смогли обнаружить ранее неизвестный насос, перемещающий протоны (положительно заряженные частицы) сквозь мембраны. От других клеточных насосов растений ее отличает способность резко и существенно повышать уровень кислотности - отсюда "крутые" pH-градиенты в клетках лепестков. А у синих петуний генные дефекты нарушают работу этого насоса, из-за чего "отключается" повышенная кислотность.
Эти гены, скорее всего, играют важную роль в жизни и других растений; а кодируемые ими клеточные насосы есть не только в лепестках. У табака, например, эти гены экспрессируются в стеблях, почках и корнях (но их функция в этих тканях пока непонятна).
А для самих петуний синий цвет - это совсем не благословенный "дар свыше": напротив, он гораздо слабее привлекает насекомых-опылителей, чем красный или фиолетовый.
Исследование представлено в журнале Cell Reports.
По материалам Live Science.
Артём Космарский nauka21vek.ru