Misschien toch oranje bloemen
Voor veel bloemkwekers een wens: het kweken van een bloem met een unieke kleur. Dit maakt dat hun bloem opvalt tussen al de bloemenpracht. Ondanks de wens om uniek te zijn, blijven sommige kleuren onbereikbaar. Simpel omdat de plant niet over de enzymen beschikt die nodig zijn om die kleur te maken. Zo zijn er zonder menselijk ingrijpen geen blauwe rozen, en geen oranje petunia’s. Al hoewel, in die laatste zouden we ons wel eens in vergist kunnen hebben. Finse en Nederlandse onderzoekers laten zien dat er maar een paar aanpassingen nodig zijn in een essentieel enzym om oranje bloemen te krijgen.
De bloemen van petunia’s danken hun kleur aan anthocyanines. Deze geven de bloemen een kleur variërend tussen roze en paars, met de precieze kleur onder andere afhankelijk van de anthocyanine variant. Een kleur die ze niet aannemen is oranje. Dit is te danken aan de voorkeur van een van de enzymen die nodig zijn om de anthocyaninen te vormen. Dit enzym geeft de voorkeur aan de voorlopers van de roze/paarse variant en werkt niet met de voorlopers van de oranje variant.
Om te kijken of ze de voorkeur van dit enzym konden veranderen bestudeerde de onderzoekers het gedeelte van het enzym waar het z’n substraat vastpakt. Door dit gedeelte van het petunia enzym te vergelijken met overeenkomstige gedeeltes van enzymen die wel werken met de voorloper van de oranje anthocyanine variant ontdekte de onderzoekers drie punten waar het petunia enzym anders is.
A subtiele keurverandering van roze naar oranje
Vervolgens testen de onderzoekers of het veranderen van deze punten ook een enzym oplevert met een voorkeur voor de voorloper van de oranje anthocyanine variant. Dit deden ze doormiddel van twee tests. Voor de eerste test lieten ze tabaksplanten de drie veranderde versies van het enzym maken. Deze isoleerde de onderzoekers vervolgens, en testen er de substraat voorkeur mee. Hieruit bleek dat twee van de drie varianten nu een voorkeur voor de oranje voorloper hebben.
Om te kijken of die voorkeur ook aanwezig is in de plant, introduceerde de onderzoekers de drie enzym varianten in petunia planten. Waar planten zonder de aangepaste enzym variant licht roze bloemen hadden, hadden die met een van de aangepaste enzym varianten die een voorkeur hadden voor de oranje voorloper een oranje waas.
De verandering in bloemkleur was subtieler dan waar de onderzoekers op gehoopt hadden. Maar het laat wel zien dat met maar een paar veranderingen een oranje kleur toch mogelijk is. Wie weet zien we in de toekomst nog eens oranje petunia’s op de markt verschijnen.
Literatuur
Vainio J, Mattila S, Abdou SM, Sipari N and Teeri TH (2023) Petunia dihydroflavonol 4-reductase is only a few amino acids away from producing orange pelargonidin-based anthocyanins. Front. Plant Sci. 14:1227219. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1227219
Plant en Zo 