含有花青素
花青素是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色.细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝.花青素(anthocyanins)是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一.经由苯基丙酸类合成路径(phenylpropanoid pathway)和类黄酮生合成途径(flavonoids biosynthetic pathway)生成.影响花青素呈色的因子包括花青素的构造、pH値、共色作用(copigmentation)等.果皮呈色受内在、外在因子和栽培技术的影响.光可增加花青素含量；高温会使花青素降解.花青素为植物二级代谢产物,在生理上扮演重要的角色.花瓣和果实的颜色可吸引动物进行授粉和种子传播 (Stintzing and Carle, 2004).常见於花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层.部分果实以颜色深浅决定果实市场价格.花青素属於酚类化合物中的类黄酮类(flavonoids).基本结构包含二个苯环,并由一3碳的单位连结(C6-C3-C6).花青素经由苯基丙酸路径和类黄酮生合成途径生成,由许多酵素调控催化.以天竺葵色素(pelargonidin)、矢车菊素(cyanidin)、花翠素(delphinidin)、芍药花苷配基(peonidin)、矮牵牛苷配基 (petunidin)及锦葵色素(malvidin)六种非配醣体(aglycone)为主.花青素因所带羟基数(-OH)、甲基化(methylation)、醣基化(glycosylation)数目、醣种类和连接位置等因素而呈现不同颜色 (范和邱, 1998).颜色的表现因生化环境条件的改变,如受花青素浓度、共色作用、液胞中pH値的影响 (Clifford, 2000).本文目的为了解影响花青素生合成的因子,以作为田间栽培管理的参考.
橙色和黄色是胡萝卜素的作用.1910年在胡萝卜中发现了β-胡萝卜素,以后共发现另外2种胡萝卜素异构体,分别是：α、β、γ三种异构体.1958年β-胡萝卜素获得专利（US2849495,1958年8月26日,专利权人：Hoffmann La Roche）,目前主要从海洋中提取,也可人工合成.
花朵的红色是热情的色彩,它强烈,奔放,激动,令人精神振奋.红紫烂漫的春天,活力充沛,生气蓬勃.花儿为什么这样红?人们一边赞叹,一边不免提出疑问,寻求科学的解释.
花儿为什么这样红?首先有它的物质基础.不论是红花还是红叶,它们的细胞液里都含有由葡萄糖变成的花青素.当它是酸性的时候,呈现红色,酸性愈强,颜色愈红.当它是碱性的时候,呈现蓝色,碱性较强,成为蓝黑色,如墨菊、黑牡丹等是.而当它是中性的时候,则是紫色.万紫千红,红蓝交辉,都是花青素在不同的酸碱反应中所显示出来的.
除了红花以外,还有黄色、橙色的花.橙色与柑橘,南瓜等果实的色彩相似,而最典型的是胡萝卜,所以表现这种色彩的色素,就被称为胡萝卜素.
至于白花,那是因为细胞液里不含色素的缘故.有些白花,例如菊花,萎谢之前微染红色,表示它这时也含有少量的花青素了.变色的一个特殊例子是添色木芙蓉,早晨初开白色,中午淡红,下午深红,一日三变,愈开愈美丽.又如八仙花,初开白色微绿,经过几天,变成淡红,或带微蓝,它不像添色木芙蓉那样朝开暮落.至于一般的花,大都初开时浓艳,后渐淡褪.
花儿为什么这样红?还需要用物理学原理来解释.太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色.这七种颜色的光波长短不同,红光波长,紫光波短.酸性的花青素会把红色的长光波反射出来,送到我们的眼帘,我们便感觉到是鲜艳的红花.同样,中性的花青素反射紫色的光波,碱性的花青素反射蓝色的光波,胡萝卜素有不同的成分,便分别反射黄色光波或橙色光波.白花不含色素,但组织里面含有空气,会把光波全部反射出来.有的花瓣,表面有较多的细微而排列整齐的玻璃球似的突起,看起来好像丝绒,能够像金刚石那样强烈地反射光线,色彩就更为鲜艳,如某些月季花就是.
花儿为什么这样红?还有它生理上的需要.光波长短不同,所含热量也不同：红、橙、黄光波长,含热量多；蓝、紫光波短,含热量少.花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩.在野生状态,红、橙、黄花都生长在阳光强烈的地方,反射了含热量多的长光波,不 致引起灼伤,有保护的作用.蓝花都生长在树林下、草丛间,反射短光波,吸收微弱的含热量多的长光波,对它的生理作用有利.白花也多阴性植物,有些夜间开放,反射了全部的光波,是另一种适应措施.自然界少有黑色的花,只有少数的花偶然有黑色的斑点,因为黑色吸收全部的光波,热量过多,容易受到伤害.
花儿为什么这样红?从进化的观点来考察,它有一个发展的过程.裸子植物的花是原始的形态,都带绿色,而花药和花粉则呈黄色.在光谱里面,与绿色邻接的,长波一端是黄、橙和红,短波一端是青、蓝和紫.我们可以说,花色以绿色为起点,向长波一端发展,由黄而橙,最后出现红色；向短波一端发展,是蓝色和紫色.红色应是最晚出现的花色,在进化途程中居于项峰,最鲜艳,最耀眼.
花儿为什么这样红?从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起了到重要的作用.亿万年前,裸子植物在地球上出现的时候,昆虫还不多.花色素淡,传粉授精,依靠风力,全部是风媒花.后来出现了被子植物,昆虫也繁生起来.被子植物的花有了花被,更分化为萼和花冠（花被和花冠通称花瓣）.花瓣不再是绿色,而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色.形状也大了,有的生有蜜腺,分泌蜜汁,有的散发芳香,这就成为虫媒花.“蜂争粉蕊蝶分香”,昆虫给花完成传粉授精的作用.
昆虫采蜜传粉,有一特殊的习性,就是经常只采访同一种植物的花朵.这个习性有利于保证同一种植物间的异花传粉,繁殖后代.这样可以固定种的特征,包括花的颜色.我们可以设想,假如当初有一种植物,花色微红,由于其中红色比较显著的花朵,容易受到昆虫的注意,获得传粉的机会较多,经过无数代的选择,在悠长的岁月中,昆虫就给这种植物创造出纯一、显著、鲜艳的红色花朵.昆虫参与自然选择的作用,造成各种不同的植物,也造成各种不同的花色.
花儿为什么这样红?最后要归功于人工选择.自然选择进程缓慢,需要很长时间才能显示它的作用.人工选择大大加快了它的进程,能够在较短时间内取得显著成果.例如牡丹,由自然选择费了亿万年造成野生原种,花是单瓣的,花色也只有粉红的一种.经过人工栽培,仅就北宋中叶（11世纪）那个时候来说吧,几十年功夫就有单瓣创造出多叶、千叶（重瓣）、楼子（花心突起）、并蒂等额中不同姿态；由粉红创造出深红、肉红、紫色、墨紫、黄色、白色等各种美丽色彩.再如大丽花,原产墨西哥,只有八个红色花瓣.人工栽培的历史仅仅二三百年,却已有千种形状、颜色不同的品种.又如虞美人,经过培养,已有红、黄、橙、白各种颜色却没有出现过蓝色.上一世纪末,美国的著名园艺育种家浦班克,发现一株花瓣上好似有一层迷雾的虞美人,特意培养,到本世纪初,便育成了各种深浅不同的蓝色虞美人,为花卉园艺添加了新的品种. 花儿这样红,是大自然的杰作,更加是人工培育的成果.
