自然界大多数植物的花瓣内面色彩鲜艳，而外面颜色较淡，呈现出典型的颜色不对称分布的特点。但是，目前对花瓣内外面颜色不对称性的形成机制研究较少，驱动因素尚不清楚。针对这些问题，近日，中国科学院昆明植物研究所研究员王红研究组提出了三种科学假说，解释花瓣内外面颜色的不对称性。相关研究成果发表于《植物生物学》。
王红与中国科学院国际人才计划访问学者KlausLunau和GrahamPyke教授，以及来自荷兰格罗宁根大学的合作者一起，选取了滇西北玉龙雪山和欧洲的100余种花朵，对花瓣的内面和外面以及花苞的花色开展研究。
研究人员利用紫外摄影技术和反射、透射光谱，比较了花朵在花蕾期和开放后花瓣内外面颜色的差异，以及紫外吸收和反射的色素分布的不对称性。研究发现，大多数植物花朵的内面和外反面具有不同的颜色，花瓣内外面颜色在可见光和紫外光下都具有明显差异。花瓣的背面，特别是暴露于外界的花苞往往具有较为均一的紫外吸收特点，而花瓣内面则表现出紫外花色式样，即紫外吸收和反射同时出现在花瓣上。
基于上述结果，同时整合文献资料，研究人员提出三种科学假说，来解释花瓣内外面颜色的不对称性。第一种为“花粉保护假说”，花瓣在花蕾期通过各种折叠方式包被发育中的花粉，从而起到保护花粉的作用。此种假说的证据主要来源于花瓣内面或者外面包被花药的部分往往都有色素的沉积，具有紫外吸收的功能；第二种为“植食昆虫趋避假说”，花蕾期的花瓣外面颜色较为暗淡，不容易被植食昆虫发现，从而保护花朵，同时，一些暴露于外界的花瓣背面的色素具有抗虫毒性，如金丝桃属植物，能趋避植食性昆虫；第三种为“传粉昆虫吸引信号假说”，花结构中吸引传粉昆虫的部分往往具有鲜艳的颜色或紫外花色式样，反之，花瓣外面颜色较为暗淡。三种假说互不冲突，并且相互补充，为解释花瓣颜色内外面的不对称性提供重要支持。
相关论文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/plb.13680
辐射对称花的花瓣内外面的颜色差异（可见光和紫外光对比）。昆明植物所供图
两侧对称花的花瓣内外面的颜色差异（可见光和紫外光对比）。昆明植物所供图
冬绿金丝桃花瓣内外面颜色差异及其光谱量化。昆明植物所供图
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