בהרי צפון סין, שבהם שוררים אקלים קשה וקיץ קצר, הצמח הרב-שנתי הצנוע הספריס אוריאופילה (Hesperis oreophila) טומן בפרחיו ניחוח לילי עשיר. מדובר בצמח אנדמי ממשפחת המצליבים, המוגן במחוז חביי, שמושך כבר זמן רב את תשומת לבם של בוטנאים בזכות תפרחותיו הבולטות וריחו העז, המורגש במיוחד בשעות הדמדומים. מחקר שנערך לאחרונה תיאר לראשונה בפירוט כיצד משתנה הרכב החומרים הנדיפים בשלבי הפריחה השונים ואילו גנים עומדים מאחורי כך.
מדענים אספו פרחים בארבעה שלבים – מניצן קטן ועד לפריחה מלאה – והשתמשו בשיטת HS-SPME-GC-MS. בסופו של דבר התגלו יותר מ-1200 תרכובות אורגניות נדיפות. בשלבי הפריחה המוקדמת והמלאה שלטו הטרפנואידים, כאשר ריכוזם הגיע לשיא בפרח הפתוח לרווחה. ניתוח של פעילות הריח היחסית זיהה את הציטרונלול, המירצן והלימונן כחומרים המרכזיים המעצבים את ניחוחו האופייני של הצמח.
במקביל נערך ניתוח טרנסקריפטומי בשלושה שלבי מעבר. התברר כי הגנים של מסלול ה-MEP וכמה טרפן-סינתאזות מופעלים דווקא עם תחילת הפריחה, בעוד שהגנים של מסלול ה-MVA פעילים יותר בשלב הניצן הגדול. כמה גנים של מסלול הפנילפרופנואידים הגבירו אף הם את התבטאותם ברגע פתיחת הפרח. הדבר מצביע על עבודה מתואמת של מסלולים מטבוליים שונים בהתאם לשלב ההתפתחות.
לאחר בניית רשת של מתאמים בין המטבוליטים לגנים, החוקרים זיהו שלושה מועמדים: MVK, DXS ובעיקר TPS22. הגן האחרון הראה קשר חיובי חזק עם כמה טרפנואידים אופייניים, וככל הנראה הוא ממלא תפקיד מפתח בעיצוב הרכב הניחוח. נתונים אלו מספקים תובנה ראשונה לגבי הבסיס המולקולרי של הניחוח במין זה.
התוצאות חשובות לא רק למדע. הספריס אוריאופילה (Hesperis oreophila) הוא משאב מבטיח עבור גינון ונוף ותעשיית הבשמים, אך אוכלוסיותיו הטבעיות מוגבלות. ההבנה אילו גנים שולטים בצבירת החומרים יקרי הערך סוללת את הדרך להשבחה ולשימור המגוון הגנטי מבלי לפגוע בטבע הפראי.
המחקר בוצע על צמחים מתנאים טבעיים ומתנאי מעבדה, אולם את מנגנוני הבקרה המדויקים עוד יש לאשש בניסויים תפקודיים. עם זאת, כבר כעת ברור כי הניחוח אינו מתנה מקרית, אלא מערכת מכווננת היטב, שבה כל שלב בפריחה מפעיל קבוצת גנים משלו.
חקר קשרים כאלה עוזר להעריך ולשמור טוב יותר על מינים נדירים, שהניחוח הנסתר שלהם עשוי להפוך לבסיס לזנים חדשים ולתכשירים רפואיים.
