花卉的颜色多样性一直是植物色素研究的重要课题。以玫瑰和矢车菊为例,虽然它们都含有相似的花色素,但呈现出截然不同的颜色——红色和蓝色。这一现象引发了科学界对花色素在植物细胞内形成不同色彩的机制的深入研究。
近日,日本九州大学的植物学家盐野征明领导的研究团队在《自然》杂志上发表了一项重要发现,揭示了花色素在不同植物中形成不同颜色的分子机制。研究表明,矢车菊中的花色素会在植物细胞内形成一种特殊的“超分子”结构,也称为微胞。这种超分子由六个花色素分子组成,进一步与一种被称为黄酮的色素结合,形成稳定的分子复合体。此外,这个复合体还能与多种金属离子结合,包括铁、镁和钙离子,从而影响色素的颜色表现。
值得注意的是,在玫瑰中,缺乏这种超分子结构的形成机制,因此相同的花色素在玫瑰中不会形成蓝色,而是呈现出红色。这一发现揭示了植物色素在细胞微环境中的微妙变化,强调了超分子结构在植物色彩表达中的关键作用,为理解植物色彩多样性提供了新的科学依据。
该研究不仅丰富了我们对植物色素化学和细胞结构的认识,也为未来植物色彩调控和花卉育种提供了潜在的分子基础。通过调控超分子结构的形成,有望实现对植物花色的精准控制,推动园艺和植物科学的发展。