为什么高温下月季花瓣会减少，低温下花瓣数会增多？

昨天有位朋友问我，为什么月季在夏天会花瓣少，雄蕊雌蕊都在？为什么到了低温的时候，雄蕊又变成层层叠叠的花瓣了？

高温下，月季花小、花色浅淡、花瓣数减少这个现象估计很多月季花友都留意到；而这位朋友观察力很好，留意到雄蕊在低温下变成了花瓣。

首先要说明的是，自然界在没有人为干预的情况下，单瓣花都是占绝对优势的。因为开花的目的，主要是为了结实，传播自己的基因。其中颜色艳丽、花大、花香有利于吸引昆虫传粉。

对昆虫而言，显然花粉和花蜜比花瓣的数量有吸引力多了，如果花的大小、颜色已经够明显，又何必花力气在花瓣的数量上？单瓣才是最经济的做法。

但自从人为因素成为了花朵进化的筛选压力，重瓣花就开始流行。那么，从单瓣到重瓣，到底发生了什么事情？

这里我们可以先了解一下花的基本结构：

花托、萼片、花冠（花瓣）、雄蕊群和雌蕊群。

别看这结构很简单，开花可是一个很神秘的现象。为什么植物要从长叶转变成开花？这个看似简单的问题，背后的机理异常复杂。

虽然我们还不确切了解开花的机理，但目前的研究普遍认为，一朵花，其实是一个变态的枝条；萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊，都是变态的叶，具有原初的同源性。

这种同源性，正是花朵基本结构发生改变的核心基础。一般正常情况下，花朵发育过程会依次形成萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊等器官。

而如果发生基因突变，则可能出现：很多萼片、萼片变成花瓣、雄蕊变成花瓣、花瓣消失、雌雄蕊消失等等奇怪的花朵变异。因为它们之间具备同源性。

这些奇怪的变异，对植物来说是一种不利于繁衍的病态，结果却让人类青睐上了，花费大力气让它们繁殖了下来，为人所圈养，甚至取代了祖先单瓣的形象，成为我们大众所熟知的花朵形态（更多进化方面的问题，详见花木郎：太空育种，生物进化和人口爆炸）。

中国月季“绿萼”，大量萼片组成的“花”

但哪怕控制花朵发育的基因没出现突变，环境也会直接影响花芽的发育：部分原本准备形成花朵的芽甚至可能重新形成叶芽。这也从另一个层面提醒我们，花器官由叶片变态而来。

花朵发育过程中，萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊各结构能够依次发育，受到内在基因的精密调控。研究表明，月季花的器官发育，与8个基因密切相关。其中Rh AG 是调控雄蕊和心皮发育的转录调控因子， 是影响雄蕊和花瓣分化的关键基因。

在常温下，Rh AG 基因正常表达，雄蕊、雌蕊得以顺利发育；而在低温下， Rh AG基因表达受抑制，雄蕊、雌蕊的发育延迟，雄蕊数目减少，花瓣数目增多。

注：A：25/15℃，B：20/10℃，C：15/5℃

不过Rh AG基因怎么受低温控制，背后具体的分子机理，目前也没研究清楚。但我们可以推测的是，低温使得整个花芽发育的过程延长，尤其让Rh AG 基因表达下降，显著滞后了雄蕊的形成，让更多的营养滞留在前一个阶段的花瓣形成上，导致了花瓣数目的增多。

月季上这种低温花瓣多、高温花瓣少的现象，我们也可以从铁线莲上观察到。许多重瓣铁线莲，春季开重瓣花，夏秋季开单瓣花，原理也类似。

而在木郎看来，相比那些为满足人类的欲望、受人类圈养的华而不实的重瓣，其实雌雄蕊发育正常的花朵可爱多了，因为它参与着自然的合唱，哺喂了虫鸟，自在地春华秋实。

[参考文献]

《低温引起月季花朵过度重瓣化关键基因的表达及分析_田亚然》

《低温诱导切花月季过度重瓣化的形态学观察_范天刚》

END

城市农人花木郎