Page 136 - 《广西植物》2025年第12期

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矿物质元素通过多种机制影响花色ꎬ包括直
接参与色素合成、影响色素稳定性以及通过环境
因素间接调节ꎮ 铁( Ｆｅ)、铜( Ｃｕ)、锰( Ｍｎ) 等金属
离子能够通过影响苯丙酸途径中的酶活性ꎬ进而
调控花色素的合成ꎮ 例如ꎬＦｅ 和 Ｍｎ 能够增强
２＋
２＋
５￣酰基 转 移 酶 的 活 性ꎬ 从 而 促 进 花 色 苷 的 形 成
(Ｎｉｓｓｉｍ￣Ｌｅｖｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７)ꎮ 在本研究中ꎬ除了磷
(Ｐ)元素外ꎬ其他矿物质元素( Ｋ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、
Ｃｕ)在帕米尔报春紫色类群( 紫色、浅紫色) 中的
含量显著高于白色类群ꎬ该物种在自然种群中可
能通过土壤中矿物质元素 Ｋ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ 的含量来
调控花冠颜色ꎮ Ｋ、Ｍｇ 等元素作为辅因子参与花
青素修饰与转运ꎬ其富集可能直接增强紫色表型
的稳定性(Ｎｉｓｓｉｍ￣Ｌｅｖｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７)ꎮ Ｋ 在某些花
卉中 的 含 量 与 花 色 存 在 直 接 关 联ꎬ 如 Ｃｈｅｎ 等
(２０２１)在野茉莉(Ｓｔｙｒａｘ ｊａｐｏｎｉｃｕｓ) 的研究中发现ꎬ
紫色或红色花瓣的矿物质含量高于白色花瓣ꎬ其
中 Ｋ 是花瓣中含量最高的元素ꎮ 铁离子在还原态

２＋ ３＋
(Ｆｅ )下可促进花色苷的稳定性ꎬ而氧化态( Ｆｅ )
时会通过螯合作用改变色素光谱特性ꎬ进而影响
花色 表 现ꎬ 如 Ｌｉ 等 ( ２０１５) 在 草 本 牡 丹 ( Ｐａｅｏｎｉａ
ｌａｃｔｉｆｌｏｒａ)中发现ꎬ红色品种的花瓣中含有较高水
平的 Ｚｎꎬ这可能与其花色的鲜艳程度有关ꎮ
Ｍｎ 作为植物光合作用系统Ⅱ氧化还原复合

体(ＯＥＣ２)的重要组成部分ꎬ参与光合作用过程ꎮ
Ｍｎ 的缺乏会影响光合作用效率ꎬ进而影响植物的
生长和发育ꎬ包括花色的变化( Ｊａｙａｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ
２０２４)ꎮ Ｍｎ 是黄烷酮 ３￣羟化酶的辅助因子ꎬ其缺
２＋
乏会显著抑制花青素的合成(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ
此外ꎬＭｎ 还参与叶绿素的合成ꎬ叶绿素是植物绿
色的主要色素ꎬ其含量的变化直接影响植物叶片
的颜 色 ( Ｍｅｓｓａｎｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 在 扁 桃 ( Ｐｒｕｎｕｓ
ｄｕｌｃｉｓ)等植物中ꎬＭｎ 含量较高时花冠颜色为粉红
色ꎮ Ｍｎ 缺乏时ꎬ植物体内的抗氧化酶活性降低ꎬ
Ａ. 浅白色花与白色花的对比ꎻ Ｂ. 浅紫色花与白色花的对
导致氧化应激增强ꎬ这可能会影响花色的稳定性
比ꎻ Ｃ. 紫色花与白色花的对比ꎻ下同ꎮ
Ａ. Ｌｉｇｈｔ ｗｈｉｔｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ｖｓ. ｗｈｉｔｅ ｆｌｏｗｅｒｓꎻ Ｂ. Ｌｉｇｈｔ ｐｕｒｐｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ (Ｑｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎻ此外ꎬＭｎ 可能通过影响花青素
ｖｓ. ｗｈｉｔｅ ｆｌｏｗｅｒｓꎻ Ｃ. Ｐｕｒｐｌｅ ｆｌｏｗｅｒｓ ｖｓ. ｗｈｉｔｅ ｆｌｏｗｅｒｓꎻ ｔｈｅ ｓａｍｅ 等色素的合成间接影响花色ꎮ 帕米尔报春可能通
ｂｅｌｏｗ.
过土壤中化学元素差异来调控 ４ 种花色有关基因
图 ４ 帕米尔报春 ４ 种颜色花冠的 ＤＥＧｓ 对比火山图
的表达ꎮ 总之ꎬ该物种不同花色植株根系周边土
Ｆｉｇ. ４ Ｖｏｌｃａｎｏ ｐｌｏｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ＤＥＧｓ ｉｎ 壤水分和矿物质元素通过多种机制共同调控花色
ｆｏｕｒ ｃｏｌｏｒ ｃｏｒｏｌｌａｓ ｏｆ Ｐｒｉｍｕｌａ ｐａｍｉｒｉｃａ
的形成和表现ꎬ为理解植物花色分化的环境驱动
因素提供了重要依据ꎮ