客观日本

明确花朵制造臭味成分的机制:在多种植物中发现“腐肉拟态花”功能的进化

2025年08月20日 生物医药

在花卉中,存在若干种以类似腐肉的臭味引诱苍蝇等昆虫的名为“腐肉拟态花”的奇特花种,其中大王花是广为人知的代表。然而,这些花朵是如何变得能制造出臭味成分的,此前并不清楚。

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日本国立科学博物馆的奥山雄大研究主干等人的研究团队,明确了山野草本植物细辛的近缘植物产生臭味成分——二甲基二硫醚(DMDS)的机制。研究团队通过实验证实,在部分日本细辛近缘的花卉中,存在一种从氨基酸之一的甲硫氨酸生物合成DMDS的酶。研究人员从中选取了花朵气味含DMDS与不含DMDS的物种共30个品系,对各种花朵中所有基因的表达情况展开了比较分析。结果发现了两个被认为参与DMDS合成的基因MGL与SBP。进一步研究发现,由SBP制造的酶可从甲硫醇生成DMDS,并将其命名为二硫醚合成酶(DSS),细辛属进化谱系中的SBP发生了基因变化;另外,不产生DMDS而直接分解甲硫醇的酶MTOX是其祖先,DSS由此衍生而来,两者功能的差异仅由3个氨基酸的不同所决定;同时,臭菘属与柃属中也出现了相同的衍生过程。

也就是说,植物向“臭味花朵”进化的路径是有限的,三个植物类群经历了完全相同的过程,变得能够制造完全相同的物质。由此研究团队在分子层面成功解明了不同生物物种处在相似环境后,独立获得相同功能这一趋同进化现象的宝贵成果。(TEXT:中条将典)

原文:JSTnews 2025年8月号
翻译:JST客观日本编辑部

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