基因突变帮助花朵模仿恶臭，吸引喜欢尸体的传粉者

野生生姜有一个巧妙的伎俩来吸引传粉者。不，空气中弥漫的不是甜味，而是腐烂的肉和粪便的恶臭。为了吸引喜爱腐肉的苍蝇和甲虫，细辛属植物的花朵在二硫合酶（DSS）的帮助下酿造了一种名为二甲基二硫（DMDS）的恶臭化学物质，DSS是一种来源于动物和植物中另一种酶——甲硫醇氧化酶（MTOX）的酶。

日本研究人员的一项研究发现，一个主要负责解毒有臭味化合物的基因的一些调整在三个不同的植物谱系中独立进化，产生令人不快的气味。

根据发表在《科学》杂志上的研究，在所有独立进化的DSS酶中发现的相同的三种氨基酸变化，使MTOX能够转化为DSS活性。

少数生物能够在其他生物无法进入的生态位中茁壮成长。它们的生存动力是由适应性辐射推动的，在适应性辐射中，物种通过进化一系列专门或增强的代谢特征而多样化。了解这些新特征是如何产生的，它们随着时间的推移而进化，以及是什么限制了它们的发展，是现代生物学各个领域的一个关键领域。

自然选择通常有利于有益性状的重复进化，从而为科学家们使用系统发育比较方法研究变化开辟了道路——这种统计技术用于分析生物进化和多样化的历史。

一个值得研究的有趣特征是被子植物或开花植物模仿腐肉或粪便的外观和气味以吸引传粉者的能力，这是一种在多个植物谱系中独立出现的策略。

之前的研究表明，花中的低聚硫化物是一种气味难闻的硫基化合物，来自细菌分解含硫氨基酸，如半胱氨酸和蛋氨酸。虽然它们在吸引传粉者方面的作用有很好的记录，但人们对使花朵释放这些挥发性化合物的遗传和生理机制知之甚少。

为了揭示促进这种行为的进化途径和遗传变化，研究人员重点研究了细辛，这是一组在不到700万年的相对较短的进化时间内反复产生恶臭的植物。

研究人员分析了53种细辛和8个变种产生的挥发性化合物。为了确定像DMDS这样的低聚硫化物是否来自氨基酸l-蛋氨酸，进行了同位素标记的饲养实验，其中花朵被给予标记有碳-13的l-蛋氨酸。

他们发现，DMDS和产生的二甲基三硫化物（DMTS）都含有碳-13标记，证实l-蛋氨酸是来源。

研究人员在细辛中鉴定出三类主要的硒结合蛋白（SBP）基因。

通过在大肠杆菌中表达这些基因，他们发现一类SBP1编码将甲硫醇转化为DMDS的酶。还报道了花朵释放的DMDS量与SBP表达水平之间的相关性。

该研究表明，在花模拟物中广泛发生DMDS排放可能是由于高度保守的酶可以通过少量氨基酸变化轻易地重新利用。p