被子植物我就是要开最多彩的花，传最高效的粉！
出品：科普中国制作：金晓芳叶忠铭（中国科学院核心植物园中国科学院武汉植物园）监制：中国科学院计算机网络信息中心自然界被子植物的花多彩多样，有红橙黄绿青蓝紫及各种渐变状态的颜色，几乎覆盖了人类视觉的全部色系。
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△图1 被子植物多姿多彩的花色据不完全推测，自然界花色最多的前4种可能为白色、黄色、蓝色和红色，黑色花最少。关于自然界被子植物的花色占比还没有完全定论的原因，大概有以下几个方面：有些花颜色渐变难以鉴定，有些植物的花拥有多种颜色，同一种花有不同颜色搭配，有些花会变色等。
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△图2 同一种植物可能有不同的花色（莲Nelumbo nucifera）
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△图3 同一朵花有不同的颜色搭配（左，爆米花慈姑Sagittaria montevidensis 花基部具有紫色斑块；中，粉魅力洋水仙Narcissus pseudo-narcissus'Pink Charm' 副花冠橘红色；右，郁金香属Tulipasp. 雄蕊黑色）。对，你没有看错，有些植物的花是会发生颜色变化的。比如红花（Carthamus tinctorius）开花早期为黄色，末期就变成了红色。今天，就让我们一起来了解一下自然界关于花色变化的那些事儿。
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△图4 红花（Carthamus tinctorius）的花在不同花期发生花色变化，随着花期往后，花色逐渐加深。变色的那些花儿们，都先从何变起？据研究表明，被子植物中花色随花期变化的现象存在于33目，78个科，253个属，约393种。一般来说，花颜色变化可由浅渐深（如忍冬科的一些植物），也可由深渐浅，不过自然界中前者的情况比较普遍。
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△图5 金银忍冬（Lonicera maackii），初期花白色，随后逐渐变成黄色。白色箭头新花，红色箭头老花（下同）。
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△图6 锦带花（Weigela florida）随着花期往后，花色逐渐变深。
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△图7鸳鸯茉莉（Brunfelsia brasiliensis）的花由蓝紫色渐变成白色。第1天初开为蓝紫色，2-4天逐渐变化为雪青色，第4-5天变为白色。花色变化既可以出现在整朵花，也可以出现在某些局部位置，主要出现在４个部位：花萼、花冠、雄蕊、雌蕊，而视觉效果最明显的部位则是花萼及花冠。
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△图8 马缨丹（Lantana camara），初开为黄色，第2天开始变为红色并逐渐加深颜色。
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△图9 结香（Edgeworthia chrysantha），初开为黄色，后逐渐变为白色。是谁在幕后操控花儿变色？花色变化的生理机制有很多种，主要的生理基础为花色素的变化，包括色素种类和含量变化。主要涉及的色素有类胡萝卜素、黄酮类化合物（如花青素）、甜菜红碱、叶绿素和生物碱等。
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△图10 类胡萝卜素结构，可使花朵形成黄色、橙红色或红色。
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△图11 叶绿素结构，是绿色的主要色素，也是生成花青素的前体。
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△图12小檗碱及木兰花碱结构，可使花朵显示为黄色。pH或者环境因素（如光照、温度和水分等）变化会通过刺激花内色素发生变化，进而改变花的颜色。比如，pH变化导致紫罗兰、牵牛花、月季、紫甘蓝等花内花青素变化而形成颜色变化，酸性环境偏红，中性环境偏紫，碱性环境偏蓝。
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△图13 花青素在不同pH环境下的物质转变形式。花儿为什么要变色？一般认为，植物展现多姿多彩的颜色主要目的是在视觉上吸引传粉动物靠近，从而为其完成传粉过程。而在花朵变色过程中，末期花的颜色可能完全不同于早期花或者正盛开的花，那这种变色可以给植物带来哪些好处呢？科学家们经过长期研究提出了很多解释，大致可概括为如下两个方面：1）增大整个花序或者居群的花展示面积以提升远距离吸引能力，比如尖果马先蒿（Pedicularis oxycarpa）的变色老花可以增加居群的总体来访熊蜂数量；
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