為什麼高溫下月季花瓣會減少，低溫下花瓣數會增多？

昨天有位朋友問我，為什麼月季在夏天會花瓣少，雄蕊雌蕊都在？為什麼到了低溫的時候，雄蕊又變成層層疊疊的花瓣了？

高溫下，月季花小、花色淺淡、花瓣數減少這個現象估計很多月季花友都留意到；而這位朋友觀察力很好，留意到雄蕊在低溫下變成了花瓣。

首先要說明的是，自然界在沒有人為干預的情況下，單瓣花都是占絕對優勢的。因為開花的目的，主要是為了結實，傳播自己的基因。其中顏色艷麗、花大、花香有利於吸引昆蟲傳粉。

對昆蟲而言，顯然花粉和花蜜比花瓣的數量有吸引力多了，如果花的大小、顏色已經夠明顯，又何必花力氣在花瓣的數量上？單瓣才是最經濟的做法。

但自從人為因素成為了花朵進化的篩選壓力，重瓣花就開始流行。那麼，從單瓣到重瓣，到底發生了什麼事情？

這裡我們可以先了解一下花的基本結構：

花托、萼片、花冠（花瓣）、雄蕊群和雌蕊群。

別看這結構很簡單，開花可是一個很神秘的現象。為什麼植物要從長葉轉變成開花？這個看似簡單的問題，背後的機理異常複雜。

雖然我們還不確切了解開花的機理，但目前的研究普遍認為，一朵花，其實是一個變態的枝條；萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊，都是變態的葉，具有原初的同源性。

這種同源性，正是花朵基本結構發生改變的核心基礎。一般正常情況下，花朵發育過程會依次形成萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等器官。

而如果發生基因突變，則可能出現：很多萼片、萼片變成花瓣、雄蕊變成花瓣、花瓣消失、雌雄蕊消失等等奇怪的花朵變異。因為它們之間具備同源性。

這些奇怪的變異，對植物來說是一種不利於繁衍的病態，結果卻讓人類青睞上了，花費大力氣讓它們繁殖了下來，為人所圈養，甚至取代了祖先單瓣的形象，成為我們大眾所熟知的花朵形態（更多進化方面的問題，詳見 花木郎：太空育種，生物進化和人口爆炸）。

▲中國月季品種「綠萼」，大量萼片組成的「花」

但哪怕控制花朵發育的基因沒出現突變，環境也會直接影響花芽的發育：部分原本準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，花器官由葉片變態而來。

花朵發育過程中，萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊各結構能夠依次發育，受到內在基因的精密調控。研究表明，月季花的器官發育，與8個基因密切相關。其中Rh AG 是調控雄蕊和心皮發育的轉錄調控因子， 是影響雄蕊和花瓣分化的關鍵基因。

在常溫下，Rh AG 基因正常表達，雄蕊、雌蕊得以順利發育；而在低溫下， Rh AG基因表達受抑制，雄蕊、雌蕊的發育延遲，雄蕊數目減少，花瓣數目增多。

註：A：25/15℃，B：20/10℃，C：15/5℃

不過Rh AG基因怎麼受低溫控制，背後具體的分子機理，目前也沒研究清楚。但我們可以推測的是，低溫使得整個花芽發育的過程延長，尤其讓Rh AG 基因表達下降，顯著滯後了雄蕊的形成，讓更多的營養滯留在前一個階段的花瓣形成上，導致了花瓣數目的增多。

月季上這種低溫花瓣多、高溫花瓣少的現象，我們也可以從鐵線蓮上觀察到。許多重瓣鐵線蓮，春季開重瓣花，夏秋季開單瓣花，原理也類似。

而在木郎看來，相比那些為滿足人類的慾望、受人類圈養的華而不實的重瓣，其實雌雄蕊發育正常的花朵可愛多了，因為它參與著自然的合唱，哺餵了蟲鳥，自在地春華秋實。

[參考文獻]

《低溫引起月季花朵過度重瓣化關鍵基因的表達及分析_田亞然》

《低溫誘導切花月季過度重瓣化的形態學觀察_范天剛》

END

城市農人花木郎