Синтез и накопление пирролизидиновых алкалоидов в цветках Myosotis scorpioides

Пирролизидиновые алкалоиды (ПА) — специализированные метаболиты, которые вырабатываются представителями разных семейств растений и служат для защиты от травоядных животных. Некоторые чешуекрылые, напротив, поглощают и используют ПА для защиты от хищников, а также как предшественники половых феромонов. Самцы бабочки-данаиды Parantica sita превращают ПА в половые феромоны. В начале лета P. sita большими стаями слетается на цветки Myosotis scorpioides, растения семейства бурачниковых. M. scorpioides вырабатывает ПА, однако органы, в которых они синтезируются, и то, использует ли P. sita алкалоиды этого растения, до сих пор в основном оставались неизвестными. В настоящем исследовании установлено, что M. scorpioides накапливает ПА с ретронециновым ядром в форме N-оксидов во всех органах, включая цветки. Также выявлены два гена M. scorpioides, кодирующие гомоспермидинсинтазу (HSS) — ключевой фермент биосинтеза ПА; показано, что эти гены экспрессируются во всех органах, где накапливаются ПА. Филогенетический анализ позволил предположить, что, как и другие гены HSS у растений, вырабатывающих ПА, эти два гена возникли в результате дупликации гена дезоксигипусинсинтазы. Результаты свидетельствуют о синтезе и накоплении ПА в цветках M. scorpioides и допускают возможность опосредованного ПА взаимодействия между P. sita и M. scorpioides.