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PMID: 12368489 Published · ppublish English Comparative Study Journal Article Research Support, Non-U.S. Gov't

Rose scent: genomics approach to discovering novel floral fragrance-related genes.

The Plant cell ·Vol. 14 ·No. 10 ·2002-10-00 ·Pages 2325-38

Guterman I, Shalit M, Menda N, Piestun D, Dafny-Yelin M, Shalev G, Bar E, Davydov O, Ovadis M, Emanuel M, Wang J, Adam Z, Pichersky E, Lewinsohn E, Zamir D, Vainstein A, Weiss D

Abstract

For centuries, rose has been the most important crop in the floriculture industry; its economic importance also lies in the use of its petals as a source of natural fragrances. Here, we used genomics approaches to identify novel scent-related genes, using rose flowers from tetraploid scented and nonscented cultivars. An annotated petal EST database of approximately 2100 unique genes from both cultivars was created, and DNA chips were prepared and used for expression analyses of selected clones. Detailed chemical analysis of volatile composition in the two cultivars, together with the identification of secondary metabolism-related genes whose expression coincides with scent production, led to the discovery of several novel flower scent-related candidate genes. The function of some of these genes, including a germacrene D synthase, was biochemically determined using an Escherichia coli expression system. This work demonstrates the advantages of using the high-throughput approaches of genomics to detail traits of interest expressed in a cultivar-specific manner in nonmodel plants. EST sequences were submitted to the GenBank database (accession numbers BQ 103855 to BQ 106728).

MeSH Terms
Alkyl and Aryl Transferases/genetics,metabolism Amino Acid Sequence Cloning, Molecular DNA, Complementary/chemistry,genetics Escherichia coli/genetics Expressed Sequence Tags Flowers/chemistry,genetics,growth & development Gas Chromatography-Mass Spectrometry Gene Expression Regulation, Developmental Gene Expression Regulation, Plant Methyltransferases/genetics,metabolism Molecular Sequence Data Oligonucleotide Array Sequence Analysis Perfume/chemistry,metabolism Phenotype Rosa/chemistry,genetics,growth & development Sequence Analysis, DNA Sequence Homology, Amino Acid Sesquiterpenes/chemistry,metabolism Sesquiterpenes, Germacrane
Chemicals
DNA, Complementary Perfume Sesquiterpenes Sesquiterpenes, Germacrane Methyltransferases Alkyl and Aryl Transferases germacrene D synthase germacrene D
Authors & Affiliations
17 authors, click to expand affiliations / ORCID
Guterman Inna
Institute of Plant Sciences and Genetics in Agriculture, Faculty of Agricultural, Food, and Environmental Quality Sciences, Hebrew University of Jerusalem, P.O. Box 12, Rehovot 76100, Israel.
Shalit Moshe
Menda Naama
Piestun Dan
Dafny-Yelin Mery
Shalev Gil
Bar Einat
Davydov Olga
Ovadis Mariana
Emanuel Michal
Wang Jihong
Adam Zach
Pichersky Eran
Lewinsohn Efraim
Zamir Dani
Vainstein Alexander
Weiss David
References (30)
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Article Info
Journal
The Plant cell
Abbr.
Plant Cell
ISSN
1040-4651
Published
2002-10-00
Pages
2325-38
Language
English
Region
England
NLM ID
9208688
PMCID
PMC151220
Subset
IM
Databases
GENBANK
BQ103855, BQ103856, BQ103857, BQ103858, BQ103859, BQ103860, BQ103861, BQ103862, BQ103863, BQ103864, BQ103865, BQ103866, BQ103867, BQ103868, BQ103869, BQ103870, BQ103871, BQ103872, BQ103873, BQ103874, BQ103875, BQ103876, BQ103877, BQ103878, BQ103879, BQ103880, BQ103881, BQ103882, BQ103883, BQ103884, BQ103885, BQ103886, BQ103887, BQ103888, BQ103889, BQ103890, BQ103891, BQ103892, BQ103893, BQ103894, BQ103895, BQ103896, BQ103897, BQ103898, BQ103899, BQ103900, BQ103901, BQ103902, BQ103903, BQ103904, BQ103905, BQ103906, BQ103907, BQ103908, BQ103909, BQ103910, BQ103911, BQ103912, BQ103913, BQ103914, BQ103915, BQ103916, BQ103917, BQ103918, BQ103919, BQ103920, BQ103921, BQ103922, BQ103923, BQ103924, BQ103925, BQ103926, BQ103927, BQ103928, BQ103929, BQ103930, BQ103931, BQ103932, BQ103933, BQ103934, BQ103935, BQ103936, BQ103937, BQ103938, BQ103939, BQ103940, BQ103941, BQ103942, BQ103943, BQ103944, BQ103945, BQ103946, BQ103947, BQ103948, BQ103949, BQ103950, BQ103951, BQ103952, BQ103953, BQ103954, 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