又到每年春天看樱花的好时节,但是您知道樱花它都有哪些颜色吗?
大家好,我是李旭
目前全球记录的樱花品种超过300个,这些品种的遗传根源可以追溯到东亚的野生祖先种。
分子生物学研究表明,中国南方喜马拉雅山区和东北地区是樱花的重要起源中心,现存的33个野生种就原产于中国境内。不过当今主流的观赏品种,主要源自日本对本土野生种的杂交选育。
花色差异的本质是花青素代谢的基因调控结果。在樱花育种史上,白色的大岛樱和粉色的江户彼岸樱由于基因性状稳定,成为使用频率最高的亲本品种。这两种原始品种奠定了现代樱花以白、粉色系为主的基调——目前栽培品种中58%为白色系,31%为粉色系。当中国特有的钟花樱在19世纪引入日本后,其携带的显性红色基因显著改变了樱花色谱。科学家发现,这种深红色来自特定的MYB转录因子,它能调控类黄酮代谢通路,使花瓣细胞合成更多红色素,由此催生了占现有品种9%的红紫色系。
在常规色谱之外,绿色樱花展现了植物基因变异的奇妙案例。国际园艺协会正式承认的绿色品种仅有两个:郁金樱和御衣黄。它们的特殊颜色源自花青素合成关键酶(UFGT)的基因突变,导致叶绿体异常滞留在花瓣细胞中。正常樱花花瓣在发育后期会分解叶绿体,转而合成花青素,但这两个品种的突变使花瓣保留了叶绿素,同时抑制了红色素生成。这种变异在自然界中存活率极低——由于绿色花瓣与叶片颜色趋同,传粉昆虫难以识别,野生环境中仅有0.3%的突变体能完成授粉。现在存世的绿色樱花完全依赖人工扦插繁殖。
从光学角度分析,樱花颜色的细微差异源自两个关键因素:花青素浓度梯度与细胞液酸碱度。同一棵树上不同花朵的色差,实质是花瓣细胞中花青素含量差异和pH值变化共同作用的结果。比如淡粉色和深粉色的区别,可能源于花青素浓度相差3-5倍,或是细胞液pH值在5.2到6.0之间的波动。这种自然调控机制使得单一品种也能呈现丰富的色彩层次。
纵观樱花驯化史,人类通过持续杂交选育,将野生种的有限花色拓展出白、粉、红、紫四大主色系,其中白色系占比超过半数。而绿色樱花作为基因突变的特殊产物,仅占全球樱花品种的0.02%,成为见证生物多样性的活体标本。每一片花瓣的颜色,都是遗传基因与环境因素共同书写的生命密码。
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参考文献:
Plant J. 2023 May;114(3):519-533.