最近很多人都到日本賞櫻。你有想過為甚麽那麽多櫻花樹，全部都在同一時間開花呢？植物是怎麽知道是時候開花的？
開花的時間對植物很重要，因為開花是為了繁殖，太早開花的話，沒有昆蟲幫助播種，浪費能量； 太遲開花的話，可能就趕不及在天氣變涼前結果了。所以在適當的時間開花是生死悠關的事。
植物主要靠白晝的長度去知道「春天來了，是時候開花了。」
生理時鐘
你大概知道我們人類有生理時鐘，甚麽時候會想睡覺，甚麽時候比較精神，都有一個大約24小時的週期。植物也一樣，有大概24小時週期的生理時鐘。這個生理時鐘不太受外來刺激影響，所以無論冷暖光暗它的週期都是一樣。植物就是靠外來刺激和其內在生理時鐘的配合去「量度」晝夜的長短。
等訊號
負責開花的一組基因FT（FLOWERING LOCUS）平常是在「沉睡」的，沒有適當的訊號不會起動。而去打開FT的開關的是一種叫CO（CONSTANS）的蛋白質。
CO --> FT --> 開花
可是，雖然植物細胞會在白天做CO蛋白，可是在一般情況它都會被「吃掉」，所以都是不會開花。
要量度白晝的長度，就要有接收光線的感應器。用陽光來制造食物的植物當然不乏這樣的感應器。其中一種蛋白叫FKF1，在有足夠的光時會跟另一名為GI的蛋白結合。合體後的FKF1﹣GI 可以令細胞造更多的CO。FKF1同時可以保護造出來的CO不被分解。有足夠的CO，就能啟動開花的程序。
光 --> FKF1-GI --> CO --> FT --> 開花
天時地利人和
那只要有光就可以開花是嗎？不是！原來FKF1，GI 和 CO 都受植物的生理時鐘控制：FKF1和GI都只在下午近黄昏時分才出現，然後就會慢慢地被分解，直到第二天的同樣時間才再出現。在冬天白晝較短時，FKF1 和 GI 出現時已經沒有陽光，所以不能合體，也不能幫助製造 CO。只有在春天時白晝較長，FKF1 和 GI 出現時還有陽光，才可一起發揮作用，幫助開花。
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| 左邊是冬天，白晝比較短。FKF1 在生理時鐘的影響下在下午稍後時才出現，出現時已經沒有陽光了。沒有吸收陽光的FKF1不能幫助CO的製造，所以不會開花。 右邊是春天，白晝比較長。FKF1和 GI 出現時還有太陽，能夠合體去幫助製造CO。有了足夠的CO，就能啟動開花的訊號了。（圖畫從http://faculty.washington.edu/takato/i.html 取材） |
當然，不同的植物在一年中不同的時間開花，它們的生理時鐘也不一樣，但是科學家在幾種不同的植物中都發現類似的機制，顯示用內在生理時鐘配合外在刺激的原理是共通的。而且除了晝夜的長短外，還有其它因素如温度，養份等去決定開花的時間，但這些方面我們就比較不了解了。
你可能會說「花是漂亮，但用這麽多人力物力去研究這個好像沒有甚麽實際用途。」其實了解植物的生理機制對農業有很大幫助，能防止失收之餘還可以增加農產量。
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