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馬鈴薯俗稱土豆，是世界第四大糧食作物，產量僅次于小麥、水稻和玉米，常見的馬鈴薯都是淺黃色的，但馬鈴薯還有許多其他顏色，包括紅色、紫色、白色等。這些“彩色土豆”都是由合成的花青素不同導致的。

花青素又稱花色素，是植物中廣泛存在的天然色素，目前發現的花青素已超過300種。由于花青素種類或結構不同、濃度不同，以及植物細胞液中pH等條件的不同，而賦予了水果、蔬菜、花卉等五彩繽紛的顏色，如細胞液呈酸性時，花青素顯色偏紅;而細胞液呈堿性時，花青素顯色偏藍。花青素是一類天然的抗氧化物，除了具有強大的抗氧化功能外，還具有增強機體的免疫力、延緩衰老、改善視力等多種生物功效。

馬鈴薯中的花青素與各種單糖通過糖苷鍵結合，以花色素苷的形式存在。科學家對馬鈴薯顏色形成的遺傳機制很感興趣，并做了大量的研究，但是由于遺傳機制復雜，還沒有形成統一結論，不過已經有幾個研究結果獲得了研究者的共同認可。大多數馬鈴薯栽培種中的花青素合成受單基因的調控，即I、P和R三個基因共同調控馬鈴薯白、紫、紅三種顏色。I基因是花青素在塊莖皮中的組織專一性表達所必需的，如果缺乏I功能等位基因，馬鈴薯表現出白色，即只有II、Ii基因型才能產生有色的花青素，而ii基因型馬鈴薯是白色的。P基因負責調控馬鈴薯紫色花青素的產生，R基因負責調控馬鈴薯紅色花青素的產生，而且P對于R具有上位性，即當有基因P存在時，無論控制紅色的基因是R還是r，都表現為紫色。

植物世界絢麗多彩，花青素對顏色的顯現有重要影響，不同植物中花青素形成的遺傳機制各有不同，還有許多未知的領域等待科學家開啟和研究。