正如莎士比亚所写，玫瑰换个名字闻起来依然香甜，但如果移除其花朵中一个微小的分子，你就很难闻到任何气味了。近几十年来，商业园艺家培育出了不同颜色、更抗虫、保鲜期更长的玫瑰。但这种改良是有代价的：视觉上更吸引人的花朵通常会失去浓郁的芳香。
玫瑰需要什么才能产生宜人的气味，更重要的是，我们如何才能让它们恢复香气？一项周一发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上的新研究 确定了一种关键酶，名为法尼基焦磷酸（FPP）合酶，它对驱动产生玫瑰清新花香的反应至关重要。这些发现可能有助于找到创造出更迷人、更美丽玫瑰的方法。
一种名为香叶醇的化学物质是我们与玫瑰香气相关的甜味来源。玫瑰通过一种化学反应产生这种化合物，该反应涉及 FPP 合酶以及其他几种酶。这个过程涉及到 NUDX1 水解酶，这是一种存在于植物细胞液体内部（细胞溶质）的酶，这些细胞构成玫瑰花瓣。要产生强烈而甜美的香气，花朵需要大量的 NUDX1 水解酶活性。只有当一种叫做香叶基焦磷酸（GPP）的结合分子充足时，才有可能实现这一点。GPP 会粘附在酶上，并促使其发挥作用。
[相关：7 种可食用花卉及其用法]
但为了让这个过程正常工作，结合分子需要存在于附近。玫瑰的情况并非如此。资深作者 Benoît Boachon，法国国家科学研究中心的一位植物生物化学家说，大多数植物将 GGP 和 NUDX1 水解酶保存在另一个称为质体的区域。这些细胞器是光合作用的关键场所。这促使 Boachon 和他的同事们研究玫瑰从哪里获取 GPP 来产生香叶醇。他推测 GPP 可能通过某种机制从质体运输到细胞质，或者花朵有另一种途径来产生自己的 GPP。
为了解开植物之谜，研究人员研究了被称为“老胭脂”的各种粉红色玫瑰中发生的生化反应。他们分离出不同的植物部分，并关闭了参与香叶醇产生或释放的化学途径。如果改动后的玫瑰不再产生香叶醇，或者产生的量很低，这对科学家来说就是一个重要的线索——他们找到了一个在供应 GPP 方面发挥作用的途径。另一方面，如果香叶醇继续以正常水平产生，该团队就可以排除某个过程。
他们的研究让他们注意到植物细胞质中的一个特定途径——他们对 FPP 合酶蛋白的第二个、未知的作用产生了兴趣。当抑制剂阻断植物表达这种酶的能力时，香叶醇水平会降低。
[相关：4 种简单方法保存鲜花]
发现这种酶可以产生两种化学化合物。植物科学家已经知道它能产生一种与 GPP 相关的化学物质，称为法尼基焦磷酸，它有助于玫瑰的甜味。但该研究的生化分析显示，这种酶也能产生 GPP。普渡大学植物生物学中心主任、该研究的合著者之一 Natalia Dudareva 表示，玫瑰可能很早就进化出了 FPP 合酶来产生更易获得的 GPP。对这种酶的蛋白质测序显示，有两个氨基酸可能发生了突变，使其能够产生 GPP 而不是将所有 GPP 转化为法尼基焦磷酸。
下一步是观察 FPP 合酶是否能在植物体内实时产生类似的效果。他们改造了烟草叶片，使其表达这种酶以及用于制造香叶醇的化学途径。正如他们所预期的，在发现该酶的烟草叶片中，产生了 GPP 和法尼基焦磷酸。
了解香味产生的关键参与者可以恢复商业种植玫瑰的香气。Boachon 表示，通过分离这种酶，一个潜在的应用是将甜美的香气在代谢上重新引入那些随着时间推移失去了标志性气味的玫瑰中。
