Tra le montagne della Cina settentrionale, dove il clima è rigido e l'estate breve, umile perenne Hesperis oreophila nasconde nei suoi fiori un ricco profumo notturno. Questo endemico della famiglia delle crocifere, protetto nella provincia di Hebei, attira da tempo l'attenzione dei botanici con le sue vivaci infiorescenze e il suo forte profumo, particolarmente evidente al crepuscolo. Un recente studio ha descritto per la prima volta in dettaglio come cambia la composizione delle sostanze volatili nelle diverse fasi della fioritura e quali geni sono responsabili.
Gli scienziati hanno raccolto fiori in quattro fasi, da un piccolo bocciolo a una piena fioritura, e hanno applicato il metodo HS-SPME-GC-MS. Di conseguenza, sono stati scoperti oltre 1200 composti organici volatili. Nelle fasi di fioritura iniziale e completa, i terpenoidi erano predominanti, con la loro concentrazione che raggiungeva il massimo nel fiore completamente aperto. L'analisi dell'attività olfattiva relativa ha identificato citronellolo, mircene e limonene come sostanze chiave che formano l'aroma caratteristico della pianta.
Parallelamente, è stata condotta un'analisi trascrittomica in tre fasi di transizione. Si è scoperto che i geni del percorso MEP e alcune terpenosintasi si attivano proprio all'inizio della fioritura, mentre i geni del percorso MBA sono più attivi nella fase di bocciolo grande. Diversi geni del percorso fenilpropanoidico hanno anche aumentato la loro espressione al momento dell'apertura del fiore. Ciò indica un lavoro coordinato di diversi percorsi metabolici a seconda della fase di sviluppo.
Costruendo una rete di correlazioni tra metaboliti e geni, i ricercatori hanno identificato tre candidati: MVK, DXS e in particolare TPS22. Quest'ultimo gene ha mostrato una forte correlazione positiva con diversi terpenoidi caratteristici e, apparentemente, gioca un ruolo chiave nella formazione della composizione aromatica. Tali dati forniscono la prima comprensione della base molecolare della fragranza in questa specie.
I risultati sono importanti non solo per la scienza. Hesperis oreophila è una risorsa promettente per l'abbellimento e l'industria profumiera, ma le sue popolazioni naturali sono limitate. Comprendere quali geni controllano l'accumulo di sostanze preziose apre la strada alla selezione e alla conservazione della diversità genetica senza danneggiare la natura selvaggia.
Lo studio è stato condotto su piante provenienti da ambienti naturali e da laboratorio, tuttavia i meccanismi di regolazione precisi devono ancora essere confermati da esperimenti funzionali. Ciononostante, è già chiaro che l'aroma non è un dono casuale, ma un sistema finemente regolato, dove ogni fase di fioritura attiva il proprio set di geni.
Lo studio di tali connessioni aiuta a valorizzare e proteggere meglio le specie rare, il cui aroma nascosto può diventare la base per nuove varietà e farmaci.
