Investigadores de la Universidad de Sichuan y sus colaboradores han revelado nuevos conocimientos sobre la producción de aromas florales. Epiphyllum oxipetalumcomúnmente conocida como la ‘Reina de la Noche’. Publicado en investigación hortícolaEl estudio destaca el papel crucial del monoterpeno geraniol, reconocido por su aroma dulce parecido a la rosa y su importante uso en la industria de las fragancias.
Tradicionalmente, se cree que la biosíntesis de geraniol en la mayoría de las plantas con flores ocurre en plastidios, utilizando precursores de la vía del fosfato de metileritritol (MEP). Sin embargo, hallazgos recientes sugieren que algunas plantas pueden utilizar vías citosólicas alternativas para la síntesis de monoterpenos, lo que plantea dudas sobre los mecanismos y la importancia biológica de estos procesos.
Utilizando una serie de técnicas avanzadas, que incluyen volatilómica, transcriptómica, ensayos enzimáticos y estudios de localización subcelular, los investigadores investigaron las emisiones volátiles de las flores de E. oxipetalum. Su extenso análisis encontró que el geraniol representa aproximadamente el 70% del total de las emisiones de olores durante el pico de floración. Los pétalos y sépalos del cactus fueron identificados como los principales tejidos responsables de este olor.
Fundamentalmente, el estudio identificó una terpeno sintasa específica, llamada EoTPSa1, que está localizada en el citosol y altamente regulada durante el proceso de floración. Los experimentos bioquímicos confirmaron que EoTPSa1 desempeña un papel crucial en la conversión de difosfato de geranilo (GPP) en geraniol. Las pruebas con inhibidores indicaron además que el grupo de precursores del geraniol se deriva principalmente de la vía del mevalonato (MVA), lo que marca una desviación significativa de los modelos tradicionales y demuestra una vía citosólica previamente no documentada para la biosíntesis de monoterpenos en plantas de cactus.
Análisis adicionales indicaron que la rápida degradación del almidón coincide con la emisión de geraniol durante el corto período de floración nocturna, proporcionando sustratos de carbono esenciales para la producción de volátiles.
Los hallazgos no sólo desafían las suposiciones de larga data sobre la producción de monoterpenos en las plantas, sino que también subrayan la complejidad bioquímica que subyace a los eventos de floración nocturna. Como señalaron los autores, este descubrimiento revela una estrategia eficiente empleada por E. oxipetalum para producir rápidamente su aroma característico.
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de la comprensión botánica y brindan nuevas oportunidades para la biotecnología de fragancias y la mejora de plantas ornamentales. La identificación de una vía citosólica para la biosíntesis de geraniol podría servir como objetivo molecular para desarrollar aromas florales mejorados en prácticas hortícolas. Además, el eficaz mecanismo de producción de olores está presente en E. oxipetalum puede inspirar enfoques innovadores para la producción industrial sostenible de geraniol.
Este estudio innovador no sólo informa nuestro conocimiento sobre el metabolismo vegetal especializado, sino que también allana el camino para futuras investigaciones sobre las interacciones planta-polinizador y la evolución adaptativa de los rasgos florales asociados con la polinización nocturna.
