油菜花不是黃色的嗎？這些彩色油菜花是怎么來的？

每到三四月份，各地油菜花盛開，吸引了不少游客前往拍照打卡。但如果走進一些油菜花景區(qū)，你可能會看到一幅打翻調色盤的景象：雪白、粉紅、橘紅，甚至深紫色的油菜花同時盛開。

彩色油菜花｜周抖抖

等等，油菜花不是黃色的嗎？這些彩色油菜花是怎么來的？

油菜花為什么會出現(xiàn)不同顏色？

花朵顏色主要由類胡蘿卜素（carotenoids）和花青素（anthocyanins）兩類色素決定。當這兩類色素的比例變化時，就會形成從黃色到紫紅色的各種色調。

類胡蘿卜素通常呈現(xiàn)黃色或橙色，胡蘿卜、南瓜、玉米等植物的顏色大多來自它們，它同樣也造就了油菜花最“經典”的金黃色。

最經典的金黃色油菜花，顏色源于類胡蘿卜素｜作者供圖

早春時節(jié)氣溫偏低，陽光照射不足，類胡蘿卜素較為穩(wěn)定，比一些遇低溫易降解的色素更具優(yōu)勢；且早春時植物還沒有長葉子，體內代謝活動尚不活躍，而合成類胡蘿卜素需要消耗的能量相對較少。這可能反映了植物能量利用的一種策略，因此類胡蘿卜素在春季花朵中含量往往較高，黃色花在春季也較為常見。

另外，從進化的角度來看，黃色花朵在自然界中也具有一定優(yōu)勢。許多傳粉昆蟲（例如蜜蜂和一些蠅類）對黃色較為敏感，能清晰地識別出這種顏色。在長期的自然選擇下，能夠更有效吸引傳粉昆蟲的花色更容易繁衍下來。這可能也是黃色油菜最為常見的原因之一。

當花青素增加時，油菜花的花色隨之改變——在一些彩色油菜品種中，控制花青素合成的關鍵酶基因表達增強，合成了更多的花青素。這些花青素本身的顏色（如粉、紫）與類胡蘿卜素的黃色相互疊加，便產生了從黃色到粉色、再到紫色等一系列過渡色。

粉的紫的深的淺的，各種顏色的油菜花｜作者供圖

有時還會看到白色的油菜花。這是因為花瓣中原本提供黃色的類胡蘿卜素明顯減少，且花青素的含量也不高，此時花瓣幾乎不再積累色素，就會呈現(xiàn)出接近白色的外觀。

還有一些顏色深淺不一的油菜花，它們則是因為花青素的合成容易受到環(huán)境因素的影響。例如在較強光照或較低溫度條件下，植物往往會合成更多花青素，以幫助抵御紫外線并減輕氧化壓力。因此，在氣溫偏低或光照較強時，油菜花的顏色往往會更加濃艷；而在溫度較高或陰雨天氣中，花色則可能變淺[1]。

淺顏色的油菜花｜作者供圖

目前，已經培育出了80多種彩色油菜品種。不過，仔細觀察會發(fā)現(xiàn)，油菜花的顏色仍然集中在黃色－粉色－紫色這一范圍內，很少出現(xiàn)藍色或綠色[2]。

如果要形成穩(wěn)定的藍色花朵，不僅需要特定類型的花青素，還需要細胞液酸堿度、金屬離子絡合等條件共同作用；許多藍色花朵的植物體內還有一種關鍵酶F3′5′H（黃酮3′5′羥化酶），參與藍色花青素的合成途徑[3]。但油菜中這一途徑相關酶的活性較弱或缺失，因此難以形成穩(wěn)定的藍色花朵。至于綠色，在多數(shù)植物中，花瓣細胞中的葉綠體數(shù)量較少，葉綠素表達也受到抑制，因此花瓣通常不會呈現(xiàn)明顯的綠色。

彩色油菜是從哪里來的？

彩色油菜花最初往往來源于自然突變。在田間調查中，科研人員偶爾會發(fā)現(xiàn)個別花色異常的油菜植株，這種變異在自然界中十分罕見，被發(fā)現(xiàn)后就可能成為培育新品種的材料。

油菜能夠產生這些變異，與其特殊的起源背景有關。現(xiàn)代栽培油菜（Brassica napus）很可能起源于蕓薹（B. rapa，基因組為AA）與甘藍（B. oleracea，基因組為CC）之間的自然雜交，雜交后經過染色體加倍，形成新的異源四倍體物種，基因組結構為AACC。由于油菜的基因組同時來自兩個不同的祖先物種，它體內往往保留著多套相似的遺傳信息，相當于有較多的“備用信息”——即使其中一套基因發(fā)生突變，另一套仍能維持基本功能，植株不至于死亡或嚴重異常。這樣一來，原本可能被淘汰的突變就有機會保留下來，從而為花色等形態(tài)變化提供了更多可能。

油菜花田的油菜通常是歐洲油菜（Brassica napus），野甘藍是其祖先。蕓薹屬的混亂程度不亞于柑橘家族，戳圖片閱讀

不過，即使發(fā)現(xiàn)了突變的彩色油菜花，突變的花色也并不一定能夠立即穩(wěn)定下來。

科研人員將突變個體與其他油菜進行人工雜交，但在雜交后代中，控制花色的基因會重新分配，導致不同個體之間花青素合成能力存在差異。這就導致花色可能在后代中出現(xiàn)變化，甚至恢復為黃色。因此，科研人員需要在雜交后代中持續(xù)進行多代篩選和自交，反復挑選花色穩(wěn)定、植株整齊的個體，才能逐漸把理想的花色固定下來。這一過程往往需要十幾年甚至更長時間。

近年來，隨著分子生物學技術的發(fā)展，科學家還可以利用分子標記定位花色相關基因，從而在幼苗階段就篩選出具有理想花色潛力的植株，大大提高了育種效率。

彩色油菜有什么用？

盡管培育難度較高，彩色油菜仍然具有不少應用價值。

最直觀的是觀賞價值。

成片開放的油菜花｜周抖抖

與許多觀賞花卉相比，油菜種植成本低，非常適合用于景觀農業(yè)。油菜開花有一個特點：許多用于觀賞的冬油菜需要經歷一段低溫才能進入開花階段。這一過程被稱為“春化”，可以理解為低溫給油菜花發(fā)放了一張準予開花的通行證，因此在經歷冬季之后，油菜往往會在春天比較整齊地進入花期。

此外，一株油菜并不是只開一朵花。油菜通常形成一種叫作總狀花序的結構：花朵沿著花軸依次排列，并從下往上逐漸開放。一株油菜植株往往可以同時開放幾十朵花，而且新的花朵還會不斷綻放，因此整片油菜田能夠形成持續(xù)數(shù)周的花海景觀。

總狀花序｜作者供圖

很多人也會問，彩色油菜能吃嗎？當然，它們也可以兼顧油用和蔬菜用途。

一些彩色油菜品種的菜薹可以作為蔬菜食用，花瓣也可以加工成花茶或食品配料，延伸農業(yè)產業(yè)鏈。有的彩色油菜品種榨出的菜籽油香味較為濃郁，屬于濃香型菜籽油；其中某些品種還含有相對較高的神經酸成分，一般可達1%—1.6%，明顯高于普通油菜籽油中約0.05%的含量[4]。

多樣化的花色還可能吸引更多種類的昆蟲，包括傳粉昆蟲和一些天敵昆蟲，從而在一定程度上增加農田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。

吸引昆蟲｜作者供圖

當在春天走進花田，看到一片五彩斑斕的油菜花海時，眼前的不僅是自然景色，也是一段持續(xù)多年的農業(yè)科學探索。

隨著育種技術的不斷進步，也許未來的油菜花，還會呈現(xiàn)出更多我們尚未見過的顏色。

參考文獻

[1] https://www.mdpi.com/1422-0067/25/5/2577

[2] https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=EojayBZ0l1lkBOpmRu8X09xJz922VES0cN1724imWOEQNkZywNvOUzB_UMEgXRBOYjp8F-7E7kJ3Ah8TzsQKpaN103tlb57dxCuL3XgP-3t0SQzgFFOfw6ywG9FeW76f1ry4lxevOjFaC7xxPA_up-7gZlvqfQ66GmJjtNpCxgDiyv_c71NBlw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

[3] https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=EojayBZ0l1mH79ZMKRZK9FYV5ym42rbGUvapSzmjnk2-OvZbi5kfV0y08DKULkxoq3ZT1keLYww-c6TfyMhwAbpQimsjcPEZOd9gVPAx7Nv7T3EuuqJ7-GE2tjr_U6bE6wUZbvpibC728OtRAhvf5eaZqMWxRrrvpCqD-uruOeoaNSqqYrSiRKMQzUYLOJs0&uniplatform=NZKPT&language=CHS

[4] https://kjc.jxau.edu.cn/info/1107/1544.htm

作者：張超

編輯：麥麥

題圖來源：作者供圖

本文來自果殼自然（ID：GuokrNature）

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