Ученые из Института химической экологии Макса Планка в Йене (Германия) и их коллеги из Стэнфорда и Дулута (США) определили транспортер сахара, который играет ключевую роль в производстве нектара растений. SWEET9 переносит сахар во внеклеточные области нектарников, где секретируется нектар. Таким образом, SWEET9 мог иметь решающее значение для эволюции цветковых растений, которые привлекают и вознаграждают опылителей сладким нектаром.
Несмотря на очевидную важность нектара, процесс, с помощью которого растения производят и выделяют его, оставался загадкой. Новое исследование группы под руководством Вольфа Фроммера, директора отдела биологии растений Научного института Карнеги в Стэнфорде, в сотрудничестве с лабораторией Картера в Миннесоте и лабораторией Болдуина в Институте химической экологии Макса Планка в Йене, Германия, сейчас идентифицировали ключевые компоненты механизмов синтеза и секреции сахара.
Их работа также предполагает, что компоненты были задействованы для этой цели на раннем этапе эволюции цветковых растений. Их работа опубликована в Nature.Команда использовала передовые методы для поиска перевозчиков, которые могли быть задействованы в транспортировке сахара и присутствовали в нектарниках. Они определили SWEET9 в качестве ключевого игрока в трех различных видах цветковых растений, тале-кресс Arabidopsis thaliana, репу Brassica rapa и coyote tobacca Nicotiana attuata, и продемонстрировали, что он необходим для производства нектара.
В специально созданных растениях, лишенных SWEET9, команда обнаружила, что секреция нектара не происходила, а сахар скорее накапливался в стеблях. Они также определили гены, необходимые для производства сахарозы, которые, как оказалось, также необходимы для секреции нектара.
Взятые вместе, их работа показывает, что сахароза вырабатывается в нектарниках, а затем транспортируется во внеклеточное пространство нектарников с помощью SWEET9. В этой промежуточной области сахар превращается в смесь сахарозы и других сахаров, а именно в глюкозу и фруктозу. В испытанных растениях эти три сахара составляют большую часть растворенных веществ в нектаре, что является предпосылкой для сбора пчелами для производства меда.
«СЛАДОСТИ являются ключевыми переносчиками фотосинтатов от листьев к семенам, и мы считаем, что нектарный переносчик сахара SWEET9 появился примерно во время образования первых цветочных нектарников, и что этот процесс, возможно, был важным шагом в привлечении и вознаграждении опылителей и тем самым увеличивая генетическое разнообразие растений », — сказал Фроммер.
