花瓣颜色是花瓣细胞内所含的色素所决定的。这些色素归纳起来有三类。第一类是胡萝卜素，存在于细胞的有色体或叶绿体中，种类很多，不仅花瓣中有，而且在根部、叶片、果实中也有。花瓣呈现红色、橙色及黄色等，即由于该类色素所致。第二类是花色素，它多以葡萄糖等糖类结合形成糖甙（花青甙）的形式存在于植物细胞液中。由于花色素约有20种，花青甙有130种，各种植物的花瓣中包含的花青甙数量、种类不同，因而花朵显色幅度较大。当细胞液呈酸性时，可表现出红色、粉色、橙色等；呈中性时，为紫色；细胞液呈碱性时，则为蓝色。第三类是类黄酮，也以糖甙形式存在于花瓣细胞液中，可呈现出从浅黄至深黄的各种花色。细胞液碱性越强，其黄色变得越深，反之，如酸性越强，其黄色变得就越浅。黄色的花朵是很常见的。浅黄色花瓣中最常见的色素是类黄酮，像金鱼草、大丽花等的奶油色、象牙色的花即是。较深的黄色，像郁金香、百合花和蔷薇花等主要是含类胡萝卜素形成的。还有一些花，像万寿菊、酢酱草等，其深黄色则是由类胡萝卜素和类黄酮协同显色的结果。通常认为类胡萝卜素比类黄酮显示的黄色效果显著。橙色的花，与类胡萝卜素和花青素含量的比例有关。如前者含量多些，则显示出偏黄的橙色，像橙黄的百合；而后者含量多些则显示出偏红的橙色，像天竺葵特有的橙色花瓣；两者之间含量的变化，影响花色显示出微妙的差异。红色和粉色的花朵，像牡丹、桃花等，其花色均与花青素有关。而花瓣红色的深浅则是由花青素的含量来决定的。自然界中有不少是开蓝色花的，显得十分娇艳，如石竹和矢车菊等。但科学家在花朵中始终未找到蓝色的色素。从矢车菊、石竹等蓝色花瓣中提取的色素，主要是花青素。那么花青素又是如何显现出蓝色的呢？这个问题，争论了几十年还没作出定论。不过，有的科学家认为这是由于花青素和金属元素、助色素等组合成为一种十分复杂的络合物，在花朵细胞液中显现蓝色，于是就有蓝色的花，如石竹蓝色花瓣内的花青素就是由钾、钠等金属原子结合成盐类形式存在，而且很稳定，不受细胞液酸碱度变化而改变颜色。绿花和青花，就是花中色素以叶绿素为主。至于占花色30％的白花呢，那是花中不含色素，只是组织里充满了无数小气泡，所以看起来是白色的。如果挤掉这些气泡，白花就成为无色的了。实际上，有的科学家认为自然界里根本就没有纯白色的花，白色花瓣的色素是存在于花瓣中的极浅的黄色色素类黄酮。有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，在番茄和辣椒（红色）果肉细胞中可以看到。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。
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