Page 130 - 《广西植物》2025年第12期

２ ２ ７ ２ 广 西 植 物 ４５ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｆｌｏｗｅｒ ｃｏｌｏｒꎬ ａｓ ａ ｋｅｙ ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｂｙ ａｎｇｉｏｓｐｅｒｍｓ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｆａｃｔｏｒｓ. Ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓꎬ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ
ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｏｆ ｆｌｏｗｅｒ ｃｏｌｏｒ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ａ ｌａｃｋ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｕｔｉｌｉｚｅｄ Ｐｒｉｍｕｌａ ｐａｍｉｒｉｃａꎬ ａ ｄｉｓｔｙｌｏｕｓ ｐｌａｎｔ
ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｆｌｏｗｅｒｓ ｉｎ ｆｏｕｒ ｆｌｏｗｅｒ￣ｃｏｌｏｒ ｍｏｒｐｈｓ (ｗｈｉｔｅꎬ ｌｉｇｈｔ ｗｈｉｔｅꎬ ｌｉｇｈｔ ｐｕｒｐｌｅꎬ ａｎｄ ｐｕｒｐｌｅ)ꎬ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｍａｔｅｒｉａｌ. Ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｒｏｌｌａ ｃｏｌｏｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓꎬ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ
ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｒｏｏｔｓꎬ ａｎｄ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃ ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｄａｔａ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｆｌｏｗｅｒ￣ｃｏｌｏｒ ｍｏｒｐｈｓꎬ
ａｎｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｃｒｅｅｎｅｄ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｗｅｒ ｃｏｌｏｒ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｐｌａｎｔｓ ｗｉｔｈ ｗｈｉｔｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｗｈｉｔｅ ｃｏｒｏｌｌａｓ ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｙ ｏｃｃｕｒｅｄ ｉｎ ｓｏｉｌ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｌｏｗ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｏｓｅ ｗｉｔｈ ｐｕｒｐｌｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ
ｐｕｒｐｌｅ ｃｏｒｏｌｌａｓ ｗｅｒｅ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｓｏｉｌｓ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ. ( ２)
Ｐａｔｈｗａｙｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬ ｍｅｔａｌ ｉｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔꎬ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ
ｐｌａｙｅｄ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｒｏｌｅｓ ｉｎ ｆｌｏｒａｌ ｐｉｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ. (３) Ｒｅｌａｔｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＭＹＢꎬ ｂＨＬＨꎬ ＺＩＰꎬ ａｎｄ ＷＲＫＹ ｇｅｎｅ
ｆａｍｉｌｉｅｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ ｋｅｙ ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｇｅｎｅｓ ｏｆ ｆｌｏｒａｌ ｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬ ｗｉｔｈ ｒｅｌａｔｅｄ ｍｅｍｂｅｒｓ ｏｆ ＺＩＰ ａｎｄ ＷＲＫＹ ｇｅｎｅ ｆａｍｉｌｉｅｓ
ｓｈｏｗｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｐｕｒｐｌｅ ｃｏｒｏｌｌａ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｆｌｏｗｅｒ ｃｏｌｏｒ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ ｉｎ
Ｐ. ｐａｍｉｒｉｃａ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ (ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ
ｅｌｅｍｅｎｔｓ).
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐｒｉｍｕｌａ ｐａｍｉｒｉｃａꎬ ｆｌｏｒｗｅｒ ｃｏｌｏｒ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍꎬ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃｓ

花色作为被子植物适应环境的重要表型性 (１８.０３％) 的 出 现 频 率 高 于 其 他 颜 色 ( Ｓｕｚｕｋｉ ＆
状ꎬ其形成、表现、变异及多态性演化并非孤立的 Ｏｈａｓｈｉꎬ ２０１４)ꎮ 花色变化和花内颜色变异更为普
生物学事件 ( 刘安成等ꎬ２０１１ꎻ田广等ꎬ２０２１)ꎮ 这 遍ꎬ它们反映了花对传粉者活动、雌雄繁殖阶段的
一复杂的生物学现象ꎬ本质上是有花植物在传粉 适应ꎬ以及各器官在功能上的分化( 汤晓辛和黄双
媒介的选择压力( 如昆虫视觉偏好)、非生物环境 全ꎬ２０１２)ꎮ 种内或花内颜色多态性受到土壤因
因素(包括土壤理化性质、光温梯度、紫外线辐射 素、传粉者及色素种类和含量的共同影响( Ｌｉｕ ｅｔ
强度)以及遗传调控体系(色素代谢通路与基因表 ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ并在植物的防御、繁殖及适应过程中
达调控)等多元驱动力共同作用下的适应性演化 发挥重要作用( Ｃａｒｌｓｏｎ ＆ Ｈｏｌｓｉｎｇｅｒꎬ ２０１３ꎻ Ｓｏｂｒａｌ
结果(姜卫兵等ꎬ２００９)ꎮ 当前国际上关于花色的 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ
发生过程、成因及其生物学意义的研究ꎬ通常通过 色素作为影响花色多态的关键内部因素ꎬ主

有效传粉者假说 ( Ｓｈｅｅｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２ꎻ Ｉｔｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ 要通过类黄酮(ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ)(花青素、黄酮醇)、类胡
２０２１)、遗传漂变假说( Ｗｒｉｇｈｔꎬ１９４３)、多效性假说 萝卜素、 叶 绿 素 和 甜 菜 素 代 谢 调 控 网 络 来 决 定
(Ｖａｉｄｙａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｅｒｉｃｋｓｏｎ ＆ Ｐｅｓｓｏａꎬ ２０２２) 等 (Ｃｕｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２ꎻ Ｄｅｍｕｒｔａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ

理论体系来解释ꎮ ａｌ.ꎬ ２０２３ )ꎮ 其 中ꎬ 花 青 素 通 过 苯 丙 烷 途 径
花色多态性是指同一物种在不同种群、不同 ( ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄ ｐａｔｈｗａｙ )、 类 黄 酮 骨 架 合 成

个体或同一个体不同位置的花器官( 花瓣、花萼、 (ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｓｋｅｌｅｔｏｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ)、花青素修饰和转
雄蕊及雌蕊) 在颜色上表现出异色或多样性的现 运( ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ) ３ 个 阶
象(Ｎａｒｂｏｎａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 这一现象通常以花色 段ꎬ使花呈现红色、紫色和蓝色( Ｄｅｍｕｒｔａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ
多态、花色变化及花内颜色变异 ３ 种方式展现( 汤 ２０２３ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 类胡萝卜素由异戊二烯
晓辛和黄双全ꎬ２０１２ꎻ Ｓｕｚｕｋｉ ＆ Ｏｈａｓｈｉꎬ ２０１４)ꎮ 其 途径形成ꎬ通常使花呈现橙色、黄色或红色ꎬ以吸
中ꎬ种内花色多态在兰科、十字花科及菊科中尤为 引昆虫或保护植物(Ｄｅｍｕｒｔａｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ
常见ꎬ并且在以上类群中 白 色 ( ３２. ３４％) 及 紫 色 ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎻ叶绿素则是光合作用中捕获黄光和蓝