向日葵（sunflower）的靶心圖案的多種用途

 

圖片來源：維基百科

向日葵（sunflower）因為其美麗的「花」（其實是花序，inflorescence，由管狀花與舌狀花構成，管狀花構成「花心」，舌狀花構成「花瓣」）而廣受喜愛。但人類看到的向日葵與蜜蜂、蝴蝶看到的向日葵可大不同喔！原來蜜蜂、蝴蝶看得到紫外光（UV，ultraviolet light），所以蜜蜂、蝴蝶看到的向日葵「花瓣」（其實是舌狀花）會出現所謂的「靶心圖案」（bullseye pattern），指點這些採蜜的昆蟲們哪裡有花蜜。

為什麼向日葵會吸收紫外光呢？原來是向日葵會合成一些類黃酮素（flavonoid），而這些類黃酮素會吸收紫外光。最近的研究發現，這些類黃酮素不止能吸引採蜜的昆蟲，還能幫助植物減少蒸散作用（transpiration）。

研究團隊一開始是注意到，較為乾燥的氣候下種植的向日葵，其靶心圖案較大。研究團隊發現一個稱為HaMYB111的基因與靶心圖案的大小有關。

HaMYB111是個轉錄因子（transcription factor），控制類黃酮素合成基因的轉錄。在阿拉伯芥中，AtMYB111會跟另外兩個基因共同調節類黃酮合成基因的轉錄。過去的研究發現，AtMYB111在舌狀花的花瓣中表現量特別高；在這次研究團隊也發現，將HaMYB111表現在缺少AtMYB111的阿拉伯芥中，可以重現阿拉伯芥花瓣中的類黃酮素表現，也可讓阿拉伯芥的UV圖案重新出現。

研究團隊發現，生長在較熱較乾燥環境下的向日葵，其靶心圖案比生長在潮濕環境下的要大得多，有些甚至幾乎與花序一樣大了。從這個研究可知，構成靶心圖案的類黃酮素，不僅可以協助昆蟲找到花的中心、幫助授粉，還能降低蒸散作用，讓植物更耐旱，

參考文獻：

Marco Todesco, Natalia Bercovich, Amy Kim, Ivana Imerovski, Gregory L Owens, Óscar Dorado Ruiz, Srinidhi V Holalu, Lufiani L Madilao, Mojtaba Jahani, Jean-Sébastien Légaré, Benjamin K Blackman, Loren H Rieseberg. Genetic basis and dual adaptive role of floral pigmentation in sunflowers. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.72072