同株植物的异色花朵.docx
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同株植物的异色花朵.docx
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同株植物的异色花朵
同株植物的异色花朵
情况非常多样,而且深层原理都各自不同,所以肯定不能面面俱到,植物学范围太大。
首先肯定是有的。
归纳起来其实很简单,就是:
1.天生;2.人工。
让我们分情况讨论:
(一)天生
这个一点也不难理解。
从小孩子到老年人,肤色在外界影响和自身衰老的过程中都会有变化;而一个人如果罹患疾病或者改变环境——比如饮食、光照,容貌和体态自然也会改变。
植物也是一样。
1.性本爱变色
我定义的天生爱变色,是植物本身的细胞或基因具有这方面的特性,在不受其他刺激和干扰的,正常的,外界生长环境中,会产生变色。
即是说,这是它们正常生命周期中的必经环节。
比如下面这几位:
三醉芙蓉。
“醉芙蓉,朝白午桃紅晚大紅者,佳甚。
”——《广群芳谱》
三醉芙蓉一日变三色,据说与气温有关。
影响其中花青素含量。
然,也有其他部分品种的芙蓉花,在开放的过程中也会变色。
这就出现一棵树上开着不同颜色的花的现象,初放之皎洁,盛开之鲜妍,将谢之烂醉。
“添色拒霜花,生彭、汉、蜀州,花常多叶,始开白色,明日稍红,又明日则若桃花然。
”——《益部方物略记》
拒霜花,是木芙蓉之别名。
同样的现象,在下面的鸳鸯茉莉中也有。
我在另一个回答里有提到过它,英文名俗称“yesterday-today-tomorrow”,非常有趣:
)
我挺喜欢它的,很香。
白紫相间,亦很风雅。
还有就是大名鼎鼎的金银花咯。
——不然你以为为什么它叫金银花?
再来个华南的同学应该很熟悉的,马缨丹,别名五色梅。
大部分基本也是边开边变色。
这心情真好啊。
你以为它为什么叫五色梅?
2.亲你受什么刺激了?
木芙蓉受到的光温变化,我在这里将之归结于每天必经的日程规律。
但如果改变其他条件,比如土壤、水分之类,也会有变色的情况出现。
这些变化,来源于非科技层面的外界刺激,所以我觉得无论道理是否相同,途径和表现还是有点不一样的。
首推草绣球——也就是别名叫八仙花、紫阳花的家伙。
我觉得这货都可以当pH试纸用,因为真的很灵。
花色素苷会受到土壤中金属离子的影响,记得老师说过当年有个外国科学家拿铁盐去逗它,草绣球小姐完全招架不住,红蓝紫的变来变去。
当然我就不说这家伙变色的其实不是花瓣而是萼片,而且改变它的颜色,只有改变土壤或基质的酸碱性才可以,所以同一株上要开不同颜色的花有点困难。
。
。
但人家名气在那里啊,还是牵出来露个脸吧。
还有我们非常可爱的牵牛花小盆友——
它的变色机理我不大确定,据说很多方面有点风吹草动都会影响。
小盆友就是小盆友啊,没见过世面,稍微挑逗下就变脸了。
3.花儿心思你别猜
为什么要这样说?
因为变异这个东西真的说不清。
这些现象隐射的无非是两句话:
造化弄人,以及,万事皆有可能。
除了上述的显著的外界刺激,植物自己的变异或者改变,也是很正常的。
这些变异可能是随机的,也可能是长期外界影响积累而激发。
比如我自己家里种玫瑰,种了n年,n株,都很正常,有一天突然有一株开出并蒂花来。
你能说谁刺激它了?
我一直对它们一视同仁都那么好。
可是人家就是想换个心情。
可能是一时兴起,也可能是长期作用的表达。
关于这部分的问题,植物学的研究既多而广,我不敢说很多,因为专业方向不在此,每种植物甚至每个个体的情况都不一样,不仔细研究不能轻易发言的。
比较具有代表性的就是跳枝。
跳枝本身其实严格意义上并不算突变。
但从结果而言,它达到了突变的效果。
这一现象在蔷薇科几种观赏木本里很常见,以至于都形成了独特的品种和文化。
比如跳枝梅和跳枝桃,它们突然地开出不同颜色的花来,对我们来说都不算太惊奇。
可以参见:
有趣的“跳枝”现象
然后这是度娘找到的桂花,可能是跳枝。
芳名远扬的跳枝梅。
草花中的另一种现象,就是前面有同学提到过的草花的杂色与混色。
比如紫茉莉、秋海棠和凤仙,这样的草花中非常常见。
古人很早就有“洒金凤仙”的传说,其实就是凤仙花上的杂色斑点。
这个有可能来自显隐性基因的随机表达,也可能来自不为人知的自然杂交或串粉。
也正因为相对而言,大部分野生草花的生命力更强、隔离性更弱,所以这种现象更加显见。
(紫茉莉)
(凤仙花)
还有一个我的挚爱,rosagallica'versicolor'。
不知道这个算不算不同色,因为据说她的色彩斑斓是随机的,可能发生纯红或纯白的花朵。
她是来自杂交还是变异还是独立表达的个体差异?
我还没有搜到确切答案。
。
。
有时间再说吧,唉,学海无涯。
(二)人工
人工就非常好理解了。
嫁接,染色,反复杂交,都是有的。
这个纯粹是“人”作为相对植物的他者,在植物本身并没有自然演化的情况下强行介入而作出的改变。
所以说穿了,是技术层面的东西。
前面同学提到的多色茶花,据我所知大部分都是人工培育而来,当然,首先在选择品种和个体的时候自然也会挑选相对容易发生变色的植株。
成功案例可参见赫赫有名的孟德尔遗传实验——他选择的材料,豌豆,就是表观明显又容易杂交出成果的植物。
分子机理:
花色由三种色素决定:
类胡萝卜素(carotenoids),可以呈现从红色到黄色;甜菜红碱(betalains)只在石竹目的十个科中出现,也是呈现从红色到黄色;最主要的花色素是类黄酮(flavonoids),可以呈现从黄色到紫色的各种颜色变化。
所以类黄酮也是代谢最复杂,被研究得最多的花色素。
这个是类黄酮的代谢图,图中的缩写字母代表代谢中的酶,最后生成三种不同颜色的产物。
调控花色产物的形成主要是靠转座子的插入(transposoninsertion)。
转座子的插入影响到不同酶的生成,使得不同花,或者同一朵花的不同部位出现不同的颜色。
下面的讨论不限于同一株植物开出不同的花,也包括同种植物开出不同的花。
圆叶牵牛(Ipomoeapurpurea)的花色调控是研究得最透彻的。
从基因层面来看,圆叶牵牛的花色和花的着色部位由五个基因位点控制:
A基因是其它三对基因的上位基因,A隐性就会出现白花。
P基因显性紫花,隐性红花。
I和W控制不同部位的着色情况。
花色多态性的生态学和进化意义:
园艺上的花色多态性不具有生态学和进化意义,这里只讨论自然条件下。
花色的自然进化选择主要由传粉者决定,一些基本规则是:
鸟媒花主要呈红色和橘黄色;蜂媒花主要呈现蓝色和紫色;蛾媒花主要呈现白色并有香味。
花色多态性可以扩大传粉者的范围。
在圆叶牵牛中,白花会受到传粉者的歧视,从而逼迫白花型圆叶牵牛的自交率大幅度提高(单身狗只有自己撸)。
从宏观进化的角度来看,蜂媒花和蓝色紫色花是祖先性状,鸟媒花和红橘色花是衍生性状;花色转变的趋势是从蓝色花到红色花,从有色花到白色花,反之则很罕见;蓝色花到红色花的转变主要是因为花青素通路的失活;蓝色到红色花,有色花到白花的转变,涉及到功能丢失突变。
可以看到,在钓钟柳属(Penstemon)中,红色鸟媒花由蓝色蜂媒花多次进化而来。
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