类黄酮是在化学结构上以2-苯基色酮(黄酮)核为基础的一类物质的总称,与木质素、单宁同属于植物性多价苯酚类,包含化学性质与其极相似的查尔酮、橙酮等,呈现出从浅黄至深黄的各种花色。其分子骨架为异戊间二烯化合物,难溶于水和酒精,易溶于油脂、汽油或乙醚等。类胡萝卜素是胡萝卜素和胡萝卜醇的总称,包含有红色、橙色及黄色色素,如菊花、百合、蔷薇的黄色花。花青素也以2-苯基色酮(黄酮)核为基础,化学性质与类黄酮相似,其呈色幅度较大,包含红、橙、粉、紫、蓝等。如香石竹和鸢尾花中的花青素苷载体,蔷薇发蓝花瓣中与单宁形成的块状体等。到20世纪80年代,人们已经清楚地知道花瓣中一般含有类胡萝卜素或者类黄酮色素群。从19世纪中叶开始,人们便开始了从各种颜色的花中提取色素研究其主体成分的工作。一般溶解于细胞液而存在于液泡中,有时以特殊块状物存在而使液泡局部显色或局部呈现异常色调。此外,还有仅存在于中央种子目一些植物中的甜菜拉因色素,如商陆、马齿苋、仙人掌等植物的花瓣中。与糖结合形成花青素糖苷或进一步形成酰基化糖苷而易溶于水。一般以沉淀或结晶状存在于细胞质内的色素体上。此外,花青素还以结晶状、拟结晶状存在或沉附于细胞膜上。在一百多年漫长的研究过程中,人们发现了很多种色素并且搞清楚了大部分色素的化学结构
自古以来花朵便以其绚丽多彩的颜色吸引着人们的目光。花为何会呈现出多种多样的颜色?这一问题虽然很早便引起了人们的兴趣和关注,然而由于科学技术水平所限,长期以来人们仅仅停留在以各种不同方式来描述它们的表象阶段。红、橙、黄、蓝……五颜六色的色彩妆点着世界。随着自然科学的发展,人们渐渐发现花色是以其所含有的植物二次代谢产物——色素为母体呈现出来的。对色素的深入研究推动花色研究进入了崭新的阶段
就如一朵红色的玫瑰,虽然宏观上也可观察到不同部位颜色有深有浅,但总体上还是红色的,然而其所含色素却有红的、紫的、绿的。花色是由人眼直接观察而定性地描述的宏观印象,而色素则是花色的母体。不同的色素以不同的形式和含量共同存在于同一花瓣上,甚至在同一细胞中也以不同形式存在。哪种色素相对含量越多则花瓣整体颜色越向该色素颜色偏移,其他颜色的色素对花色起调节作用。不同颜色的色素以不同比例组合,世界上才有了绚丽多变不同色调的花。表面上均匀一致的花色,实际上绝大多数情况是不同颜色色素的复合体,细胞对色素的积累具有自主性。其母体色素的颜色既可能是与其宏观颜色一致的,也可能是与其不同色调甚至完全相反的
就同一种色素而言,花朵中的含量越多,分布越集中、越多地以块状、结晶状、拟结晶状的形式存在,则表现出的该颜色就越深。当花青素含量很高,以块状或有单宁、金属离子、助色素等加强色素效果的因素存在,而花瓣表皮细胞纵径很大有利于在花瓣表皮形成阴影时,花色偏向黑色,如矮牵牛等。当各种花青素含量很低时花偏白色,如玉兰、白色系牡丹等