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為了在低溫時(shí)仍然能開(kāi)花，有的植物進(jìn)化出了類似溫室的結(jié)構(gòu)，有的植物在體內(nèi)產(chǎn)生抗凍蛋白，體現(xiàn)了植物對(duì)生存環(huán)境的適應(yīng)

梅花、冬櫻花、杜鵑花……哪怕是冰天雪地，也有植物開(kāi)花。都說(shuō)春暖花開(kāi)，可是冰天雪地中為何也有植物開(kāi)花？

植物開(kāi)花、展葉、結(jié)實(shí)等，都是對(duì)其生存環(huán)境的適應(yīng)。在自然界，植物開(kāi)花的目的是繁衍，實(shí)現(xiàn)自身基因的延續(xù)。在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)節(jié)開(kāi)花，能保證獲得更大的生存優(yōu)勢(shì)。冬天開(kāi)花的植物，也遵循這條規(guī)律。

梅花等植物冬季開(kāi)花是對(duì)溫度的一種適應(yīng)，它們?cè)玳_(kāi)花、早結(jié)實(shí)，可以避開(kāi)夏季的酷暑。春夏秋季，溫度較高，昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類等動(dòng)物較為活躍，更容易幫助植物完成花粉傳播。然而，研究發(fā)現(xiàn)，即便是冬天，依然有蜂類、蛾類等傳粉動(dòng)物在活動(dòng)，雖然這些動(dòng)物數(shù)量相比春天、夏天要少，但此時(shí)開(kāi)花的植物也少，冬季開(kāi)花的植物得以躲開(kāi)激烈的傳粉競(jìng)爭(zhēng)，成功實(shí)現(xiàn)繁衍。

事實(shí)上，在寒冷環(huán)境下開(kāi)花，不是梅花等冬季開(kāi)花植物的“專利”。在高海拔地區(qū)，雪蓮、綠絨蒿、杜鵑等高山植物也能在冰天雪地中開(kāi)花。這些植物在高山低溫下開(kāi)花需要有一套特殊的適應(yīng)本領(lǐng)：由于常年低溫，它們不得不進(jìn)化出類似溫室的結(jié)構(gòu)，讓花朵減少被凍壞的概率，實(shí)現(xiàn)種群延續(xù)。此外，通過(guò)增加不飽和脂肪酸和可溶性糖等物質(zhì)的含量或者誘導(dǎo)低溫抗凍蛋白，也可以避免細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷和代謝紊亂。

冰天雪地，植物也可以開(kāi)花，但并不能說(shuō)越冷越好。實(shí)際上，不管是冬天開(kāi)花的植物，還是高寒地區(qū)開(kāi)花的植物，開(kāi)花時(shí)節(jié)都存在另一條規(guī)律：往往是在初冬或者冬末氣溫略微回升時(shí)，幾乎沒(méi)有哪種植物的花朵在深冬時(shí)節(jié)盛開(kāi)。其實(shí)，類似梅花、臘梅這些冬季開(kāi)花的植物，遇到極端低溫也無(wú)法順利開(kāi)花。并且，梅花、臘梅等植物為了防止凍傷，還進(jìn)化出了先開(kāi)花后展葉的特長(zhǎng)，盡可能避免受到低溫傷害，因?yàn)槿~片的耐寒性不如花朵。

我們?cè)诒狈娇梢钥吹降亩扉_(kāi)花的梅花、臘梅等植物，其實(shí)也是起源于冬天溫度相對(duì)更高的南方地區(qū)。只是隨著人類活動(dòng)，一些更加耐寒的品種逐漸被引入北方。為了研究植物開(kāi)花機(jī)制，科學(xué)家已經(jīng)探索了上百年。開(kāi)花時(shí)間反映了植物對(duì)外界環(huán)境的一種適應(yīng)。溫度和日照長(zhǎng)度是影響植物在不同季節(jié)開(kāi)花的主要環(huán)境因素，有些植物需要經(jīng)歷低溫過(guò)程才會(huì)開(kāi)花。研究發(fā)現(xiàn)，植物能通過(guò)感應(yīng)溫度、日照長(zhǎng)度等環(huán)境信號(hào)的季節(jié)變化，在體內(nèi)產(chǎn)生一種叫“成花素”的蛋白，從而誘導(dǎo)植物進(jìn)行花芽分化和開(kāi)花。

隨著對(duì)植物開(kāi)花調(diào)控機(jī)制認(rèn)識(shí)的深入，如今我們可以通過(guò)調(diào)控生長(zhǎng)環(huán)境、噴施植物激素等方法讓植物在特定時(shí)間開(kāi)花，甚至通過(guò)分子篩選等手段，不斷選育出能在冬天開(kāi)花的新品種。

（作者為中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所研究員，本報(bào)記者楊文明采訪整理）

關(guān)鍵詞： 冰天雪地 日照長(zhǎng)度 抗凍蛋白