מחקר חדש שפורסם ב-Nature מדווח על רצף הגנום של 409 מגה-בסיסים של שושן המים הכחול בעל כותרת (Nymphaea colorata). המסקנה של 47 המחברים היא שלמרות שורד הוא ורד, רוב הצמחים הפורחים עשויים לחבות את הצלחתם, כולל שימוש בניחוח פרחוני למשיכת מאביקים, בין השאר לחידושים הגנטיים שנצפו בשושנת המים העדינה.
חבצלות מים, ידועות בכל העולם, הן מאפיינים אהובים בבריכות ונושאים תכופים באמנות, מציורים ועד פסלים. יש דתות הרואות בהן סמל לחיים.
האמונות האלה אולי אינן רחוקות מדי מהסימן. מחברי המחקר ניתחו את הגנים של Nymphaeales, סדר צמחי המים הפורחים הכולל חבצלות מים, ותוצאותיהם מצביעות על Nymphaeales כאחת משתי שושלות אחיות לכל שאר הצמחים הפורחים, אולי בשל אירוע שכפול גנום שלם כ-147 - 185 לפני מיליון שנים. השושלת האחרת היא Amborellales, סדר של שיחים פורחים הכולל רק מין אחד, Amborella trichopoda.
צמחים פורחים, הידועים גם כאנגיוספרמים, הם הקבוצה המגוונת ביותר של צמחי אדמה, עם 64 סדרים, 416 משפחות, כ-13,000 סוגים ידועים ו-300,000 מינים ידועים.
קואליציית החוקרים הבינלאומית ששיתפה פעולה במחקר כוללת את פנג צ'ן, פרופסור למדעי הצמח במכון לחקלאות של אוניברסיטת טנסי, עמיתו שינגלו צ'ן והדוקטורנט צ'י ג'אנג מאותה מחלקה, ודוקטורנט. Qidong Jia מהתכנית לתואר שני במדע וטכנולוגיה של הגנום ב-UT.פנג צ'ן הוא חבר נלווה בפקולטה לתוכנית זו. מחברים שותפים כוללים גם מדען נוסף בשם צ'ן - Fei Chen - שהוא מהאוניברסיטה החקלאית של נאנג'ינג (NAU), סין, שאליה צ'ן של UTIA הוא גם סגל נלווה דרך המרכז לביולוגיה של צמחים חקלאיים שהוקם על ידי UT ו-NAU ב-2017. "מאמר זה מדגים את החשיבות של שיתופי פעולה רב-תחומיים", אומר חן מ-UTIA. הוא בין ששת משתפי הפעולה המפקחים על הפרויקט כולו.
קבוצת ה-UT תרמה לניתוח הבסיס הגנטי של ביוסינתזה של ריח פרחוני בחבצלות מים. "ריח פרחוני למשיכת מאביקים הוא קריטי הן לגיוון הצמחים והן לייצור חקלאי על בסיס צמחי", אומר חן. לפי נתוני שירות שימור משאבי הטבע של USDA, שלושה רבעים מהצמחים הפורחים בעולם וכ-35% מגידולי המזון בעולם תלויים במאביקים של בעלי חיים, כולל חרקים, כדי להתרבות. רבים מאותם מאביקים מסתמכים על ניחוח פרחוני שיעזור להם לאתר את פרחי הצמח."הפרחים של A. trichopoda הם חסרי ריח", לדברי חן, שהיה מחבר שותף של מאמר Science שדיווח על הגנום של A. trichopoda בשנת 2013. "לכן מסקרן להבין מתי וכיצד צמחים פורחים פיתחו ריח," הוא אומר.
המחקר מסביר שבין הגנים שנשמרו מאירוע שכפול הגנום השלם של ה-Nymphaeales יש הומולוגיות של גנים המווסתים את מעבר הפריחה והתפתחות הפרחים בכל הצמחים הפורחים. באופן ספציפי, קבוצת UTIA חקרה את N. colorata.
"חבצלות המים פיתחו ריחות וצבעים פרחוניים אטרקטיביים, שהם מאפיינים המשותפים עם אנגיוספרים הליבה", אמר צ'ן. "התרכובות הכימיות והגנים הביוסינתטיים שניתחנו - אלו שמייצרים את ריחות הפרחים - מרמזים שניחות של חבצלות מים התפתחו במקביל לאלו שבאנגיוספרמים הליבה. בגלל מיקומו הפילוגנטי הייחודי, החידושים בביו-סינתזה של ריח ותכונות אחרות חשפו. מאז.הגנום של קולורטה שופך אור על האבולוציה המוקדמת של כל האנגיוספרמים."
