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马铃薯俗称土豆，是世界第四大粮食作物，产量仅次于小麦、水稻和玉米，常见的马铃薯都是浅黄色的，但马铃薯还有许多其他颜色，包括红色、紫色、白色等。这些“彩色土豆”都是由合成的花青素不同导致的。

花青素又称花色素，是植物中广泛存在的天然色素，目前发现的花青素已超过300种。由于花青素种类或结构不同、浓度不同，以及植物细胞液中pH等条件的不同，而赋予了水果、蔬菜、花卉等五彩缤纷的颜色，如细胞液呈酸性时，花青素显色偏红;而细胞液呈碱性时，花青素显色偏蓝。花青素是一类天然的抗氧化物，除了具有强大的抗氧化功能外，还具有增强机体的免疫力、延缓衰老、改善视力等多种生物功效。

马铃薯中的花青素与各种单糖通过糖苷键结合，以花色素苷的形式存在。科学家对马铃薯颜色形成的遗传机制很感兴趣，并做了大量的研究，但是由于遗传机制复杂，还没有形成统一结论，不过已经有几个研究结果获得了研究者的共同认可。大多数马铃薯栽培种中的花青素合成受单基因的调控，即I、P和R三个基因共同调控马铃薯白、紫、红三种颜色。I基因是花青素在块茎皮中的组织专一性表达所必需的，如果缺乏I功能等位基因，马铃薯表现出白色，即只有II、Ii基因型才能产生有色的花青素，而ii基因型马铃薯是白色的。P基因负责调控马铃薯紫色花青素的产生，R基因负责调控马铃薯红色花青素的产生，而且P对于R具有上位性，即当有基因P存在时，无论控制红色的基因是R还是r，都表现为紫色。

植物世界绚丽多彩，花青素对颜色的显现有重要影响，不同植物中花青素形成的遗传机制各有不同，还有许多未知的领域等待科学家开启和研究。