昨天有位朋友問我岸浑,為什么月季在夏天會花瓣少搏存,雄蕊雌蕊都在?為什么到了低溫的時候矢洲,雄蕊又變成層層疊疊的花瓣了璧眠?
高溫下,月季花小读虏、花色淺淡责静、花瓣數(shù)減少這個現(xiàn)象估計很多月季花友都留意到;而這位朋友觀察力很好盖桥,留意到雄蕊在低溫下變成了花瓣灾螃。
首先要說明的是,自然界在沒有人為干預(yù)的情況下揩徊,單瓣花都是占絕對優(yōu)勢的腰鬼。因為開花的目的,主要是為了結(jié)實塑荒,傳播自己的基因垃喊。其中顏色艷麗、花大袜炕、花香有利于吸引昆蟲傳粉。
對昆蟲而言初家,顯然花粉和花蜜比花瓣的數(shù)量有吸引力多了偎窘,如果花的大小、顏色已經(jīng)夠明顯溜在,又何必花力氣在花瓣的數(shù)量上陌知?單瓣才是最經(jīng)濟的做法。
但自從人為因素成為了花朵進化的篩選壓力掖肋,重瓣花就開始流行。那么,從單瓣到重瓣蚯窥,到底發(fā)生了什么事情?
這里我們可以先了解一下花的基本結(jié)構(gòu):
花托把篓、萼片、花冠(花瓣)腰涧、雄蕊群和雌蕊群韧掩。
別看這結(jié)構(gòu)很簡單,開花可是一個很神秘的現(xiàn)象窖铡。為什么植物要從長葉轉(zhuǎn)變成開花疗锐?這個看似簡單的問題,背后的機理異常復(fù)雜费彼。
雖然我們還不確切了解開花的機理滑臊,但目前的研究普遍認為,一朵花箍铲,其實是一個變態(tài)的枝條雇卷;萼片、花瓣虹钮、雄蕊聋庵、雌蕊,都是變態(tài)的葉祭玉,具有原初的同源性脱货。
這種同源性律姨,正是花朵基本結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的核心基礎(chǔ)。一般正常情況下择份,花朵發(fā)育過程會依次形成萼片荣赶、花瓣、雄蕊利诺、雌蕊等器官剩燥。
而如果發(fā)生基因突變,則可能出現(xiàn):很多萼片口注、萼片變成花瓣胜卤、雄蕊變成花瓣、花瓣消失澈段、雌雄蕊消失等等奇怪的花朵變異舰攒。因為它們之間具備同源性摩窃。
這些奇怪的變異,對植物來說是一種不利于繁衍的病態(tài)猾愿,結(jié)果卻讓人類青睞上了蒂秘,花費大力氣讓它們繁殖了下來,為人所圈養(yǎng)规丽,甚至取代了祖先單瓣的形象赌莺,成為我們大眾所熟知的花朵形態(tài)(更多進化方面的問題松嘶,詳見花木郎:太空育種,生物進化和人口爆炸)缓升。
但哪怕控制花朵發(fā)育的基因沒出現(xiàn)突變橙弱,環(huán)境也會直接影響花芽的發(fā)育:部分原本準(zhǔn)備形成花朵的芽甚至可能重新形成葉芽。這也從另一個層面提醒我們斜筐,花器官由葉片變態(tài)而來顷链。
花朵發(fā)育過程中嗤练,萼片、花瓣煞抬、雄蕊革答、雌蕊各結(jié)構(gòu)能夠依次發(fā)育曙强,受到內(nèi)在基因的精密調(diào)控。研究表明溪食,月季花的器官發(fā)育眠菇,與8個基因密切相關(guān)袱衷。其中Rh AG 是調(diào)控雄蕊和心皮發(fā)育的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,?是影響雄蕊和花瓣分化的關(guān)鍵基因致燥。
在常溫下嫌蚤,Rh AG 基因正常表達,雄蕊智政、雌蕊得以順利發(fā)育续捂;而在低溫下, Rh AG基因表達受抑制牙瓢,雄蕊矾克、雌蕊的發(fā)育延遲胁附,雄蕊數(shù)目減少,花瓣數(shù)目增多欲逃。
不過Rh AG基因怎么受低溫控制撰筷,背后具體的分子機理毕籽,目前也沒研究清楚关筒。但我們可以推測的是蒸播,低溫使得整個花芽發(fā)育的過程延長,尤其讓Rh AG 基因表達下降胀屿,顯著滯后了雄蕊的形成包雀,讓更多的營養(yǎng)滯留在前一個階段的花瓣形成上才写,導(dǎo)致了花瓣數(shù)目的增多奴愉。
月季上這種低溫花瓣多铁孵、高溫花瓣少的現(xiàn)象房资,我們也可以從鐵線蓮上觀察到轰异。許多重瓣鐵線蓮搭独,春季開重瓣花,夏秋季開單瓣花唉俗,原理也類似虫溜。
而在木郎看來衡楞,相比那些為滿足人類的欲望瘾境、受人類圈養(yǎng)的華而不實的重瓣镰惦,其實雌雄蕊發(fā)育正常的花朵可愛多了陨献,因為它參與著自然的合唱眨业,哺喂了蟲鳥龄捡,自在地春華秋實聘殖。
[參考文獻]
《低溫引起月季花朵過度重瓣化關(guān)鍵基因的表達及分析_田亞然》
《低溫誘導(dǎo)切花月季過度重瓣化的形態(tài)學(xué)觀察_范天剛》
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城市農(nóng)人花木郎