La diversidad de terpenos sintasa revela la evolución del olor floral inter e intraspecífico en Aquilegia

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• Bioquímica de las plantas
• La genómica

Sus antecedentes:

• Los terpenos volátiles florales son cruciales para las interacciones y la adaptación entre plantas y polinizadores.
• La base genética para la diversificación de terpenos en las flores de Aquilegia (colombina) es en gran medida desconocida.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo la diversidad genética de la terpene sintasa (TPS) influye en la evolución del olor floral en Aquilegia.
• Comprender los mecanismos genéticos detrás de la variación de terpenos en las especies y poblaciones de Aquilegia.

Principales métodos:

• Cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC/MS) para la identificación de terpenos florales.
• Ensayos funcionales para caracterizar la actividad de la enzima terpene sintasa (TPS).
• Análisis genéticos de poblaciones de genes TPS en especies de Aquilegia.

Principales resultados:

• Se han identificado el (+) -limoneno, el linalool, el β-pineno y el β-sesquiphelandreno como terpenos florales dominantes.
• La expresión del gen TPS y la divergencia de secuencias (TPS7, TPS8, TPS9, TPS24) conducen a una variación significativa de terpenos.
• Las variantes TPS7 y TPS8 afectan la producción de terpenos específica de la especie; TPS24 muestra plasticidad del sustrato.
• Las mutaciones y los cambios de expresión en los genes TPS se correlacionan con la divergencia del perfil de terpenos en las poblaciones de Aquilegia viridiflora.

Conclusiones:

• La diversidad de genes TPS es un motor molecular clave de la diversificación del aroma floral en Aquilegia.
• La plasticidad enzimática y la variación genética en los genes TPS facilitan la radiación adaptativa a través de la selección de polinizadores.
• Este estudio aclara la interacción evolutiva entre la variación genética, la función de las enzimas y la adaptación ecológica en la configuración de la biodiversidad vegetal.