在中国北方的山区，气候严酷，夏季短暂，不起眼的多年生草本植物 Hesperis oreophila（异名 Hesperis matronalis L. subsp. oblongifolia (Borbás) V.E. Avetisyan）在花朵中隐藏着丰富的夜间香气。这种十字花科的特有物种，在河北省受到保护，其鲜艳的花序和浓郁的气味，尤其在黄昏时分最为明显，长期以来一直吸引着植物学家的注意。最近的一项研究首次详细描述了在不同开花阶段挥发性物质的成分如何变化以及哪些基因与之相关。
科学家们收集了从含苞待放到完全绽放四个阶段的花朵，并采用了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术。结果发现了超过1200种挥发性有机化合物。在初花期和盛花期，萜类化合物占主导地位，其浓度在完全盛开的花朵中达到峰值。气味相对活性的分析将香叶醇、月桂烯和柠檬烯确定为构成该植物特有香气的关键物质。
同时，在三个过渡阶段进行了转录组分析。结果表明，MEP途径的基因和一些萜烯合酶在开花初期被激活，而MBA途径的基因在花蕾增大阶段更为活跃。几种苯丙烷类途径的基因在花朵绽放时表达量也随之升高。这表明不同的代谢途径会根据发育阶段进行协调工作。
通过构建代谢物和基因之间的相关性网络，研究人员确定了三个候选基因：MVK、DXS，尤其是TPS22。后者与几种特征性的萜类化合物显示出强烈的正相关，并且似乎在香气成分的形成中起着关键作用。这些数据首次提供了关于该物种芳香分子基础的见解。
研究结果不仅对科学有意义。Hesperis oreophila 是绿化和香料工业的有前景的资源，但其自然种群数量有限。了解哪些基因控制着有价值物质的积累，为在不损害野生自然的情况下进行选育和保护遗传多样性开辟了道路。
研究是在自然条件和实验室条件下进行的植物上进行的，但确切的调控机制仍有待功能性实验的证实。尽管如此，现在已经清楚的是，香气并非偶然的恩赐，而是一个精心调整的系统，其中每个开花阶段都会启动一套特定的基因。
对这些联系的研究有助于更好地欣赏和保护那些隐藏的香气可能成为新品种和药物基础的稀有物种。
