摘要
滇山茶（Camellia reticulata）是我国西南地区重要的冬季观花树种之一，具有树形高大，花繁色艳等特点。为探索滇山茶花色形成的机理，该研究以不同花色的滇山茶种质为材料，分别对其花瓣颜色参数、细胞液pH值、金属离子含量、总花青苷含量、总黄酮含量和总类胡萝卜素含量等理化指标进行测定，并采用显著性差异比较和相关性分析等方法，综合分析滇山茶花色表型与理化因子的关系。结果表明：（1）利用CIEL*a*b*表色系统可将滇山茶花色划分为5个色系，分别是红紫色、红色、粉紫色、浅粉色和白色，其结果能较好地对滇山茶花色表型进行区分和定量描述。（2）理化因素与花色关系较为复杂，滇山茶花瓣的细胞液pH值检测范围为3.48~4.46，细胞内环境偏酸性，可为维持花瓣中花青苷的稳定性起到积极作用，8种金属离子在不同色系花瓣中的含量具有显著性差异，并且与花色表型数据和花色素含量显著相关。（3）在不同花色的滇山茶花瓣中检测出总黄酮、总花青苷和总类胡萝卜素的含量且均存在显著性差异，在‘童子面’中总黄酮含量最高，在花色最深的‘朱砂紫袍’中总花青苷和总类胡萝卜素的含量均为最高。综上认为，花瓣中花青苷含量与花色表型存在相关关系，类黄酮化合物可能通过共色作用参与花朵的呈色，不同类型花色素可能按照一定比例共同调节了滇山茶花朵的呈色，细胞液pH值和金属离子参与了花朵呈色的过程且起到积极作用。该研究结果可为滇山茶花色分类提供科学依据，并为揭示花色形成机理提供理论基础。
Abstract
Camellia reticulata is an important winter-flowering tree species in southwestern China, known for the characteristics of tall tree structure and brightly colored flowers. To explore the mechanism of flower color formation in C. reticulata, this study used germplasms of different flower colors as experimental materials. Various physicochemical indicators were measured, including petal color parameters, cellular pH, metal ion content, total anthocyanin content, total flavonoid content, and total carotenoid content. Methods such as significance difference comparison and correlation analysis were employed to comprehensively analyze the relationship between flower color phenotypes and physicochemical factors in C. reticulata. The results were as follows: (1) Using the CIEL*a*b* color system, the flower colors of C. reticulata could be classified into five color series, as reddish-purple, red, pinkish-purple, light-pink, and white. This method effectively distinguished and quantitatively described the flower color phenotypes. (2) Relationship between physicochemical factors and flower color was complex. The pH of petal cell sap ranged from 3.48 to 4.46, indicating an acidic intracellular environment, which might help maintain the stability of anthocyanins in the petals. The content of eight metal ions varied significantly among petals of different color series and showed significant correlations with flower color phenotype data and pigment content. (3) Significant differences were observed in the content of total flavonoids, total anthocyanins, and total carotenoids among petals of different colors. Total flavonoids were highest in ‘Tongzimian’, while total anthocyanins and total carotenoids were all the highest in ‘Zhushazipao’, which had the darkest flower color phenotype. In conclusion, anthocyanin content in petals is correlated with flower color phenotype. Flavonoids may participate in flower coloration through copigmentation, and different types of pigments likely collectively regulate the flower color of C. reticulata in specific proportions. Cytoplastic pH and metal ions are involved in the flower coloration process and play positive roles. The findings of this study provide a scientific basis for the classification of C. reticulata flower colors and offer theoretical insights into the mechanism of flower color formation.
Keywords
滇山茶（Camellia reticulate）是山茶科（Theaceae）山茶属（Camellia）的常绿木本观花植物，原产于我国西南海拔1 000~3 200 m的天然林间，属我国特有种、国家二级保护植物，是中国十大名花之一，云南八大名花之首（杨明艳等，2020）。滇山茶品种繁多，具有树形高大、花繁色艳等特点，花期可从11月延续至翌年4月，对西南地区的花卉产业和特色旅游业具有重要作用（辛桐，2015）。滇山茶以红色为主，其次是粉色，在品种登录数据库中对花色记载完整的有772种（吴贵进等，2023），但仅对其颜色本身进行了描述。CIEL*a*b*表色系统是一种利用三维坐标将色彩以数据形式量化的方法。目前，研究人员已利用该方法对凤仙花（Impatiens balsamina）（章彦君等，2022）、长春花（Catharanthus roseus）（高赛等，2022）、百合（Lilium brownii）（王静等，2022）、蝴蝶兰（Phalaenopsis aphrodite）（王世尧等，2023）、夏蜡梅（Sinicalycanthus chinensis）（刘玉琪等，2023）、木槿（Hibiscus syriacus）（李浙浙等，2023）、樱花（Cerasus speciosa）（欧阳莎莎等，2024）、马蔺（Iris lactea）（李楠等，2024）等观赏植物花色表型进行了数值化分析。Nakata等（2008）使用基于Munsell颜色系统的装置对滇山茶花色进行了测定，并比较了不同生长环境和不同发育时期花色的变化。薛英利等（2015）利用CIEL*a*b*表色系统对19个滇山茶野生植株的花色进行了测定。周麟等（2024）利用比色法和色差仪测定了‘狮子头’和‘玛瑙’2个滇山茶品种花蕾期和盛花期的花色表型。然而，这些研究都存在样本量较少的问题，滇山茶品种丰富，亟须对滇山茶花色表型进行系统研究。
花色是衡量花卉观赏价值的重要指标之一，影响花色呈现的因素有很多，细胞液pH值（Yoshida et al., 2009；翟宇慧等，2020）、金属离子含量（袁美静等，2024）和花色素组成（Grotewold, 2006）等变化都有可能对花色表型产生影响。细胞液pH值的变化对富含花青素的植物体影响尤为显著，在对牵牛花（Ipomoea tricolor）和绣球（Hydrangea macrophylla）的研究中发现，随着pH值的变化花朵呈色有不同程度的转变（Yoshida et al., 2009；杨锁宁，2020），此外低pH值的环境有利于花青素结构的稳定（Vanzo et al., 2011）。一些金属离子可以与花青素形成高度着色且稳定的络合物，从而影响花色的呈现（Shoji et al.，2007）。花色素是影响植物花朵色泽最主要的内在因素，大致可以分为类黄酮（flavonoids）、类胡萝卜素（carotenoids）和甜菜素（betalains）3种（Grotewold，2006）。其中，类黄酮和类胡萝卜素广泛存在于植物呈色部位，甜菜素在植物中相对较少，仅在石竹目的一些植物中被检测到（张玉霜等，2015）。在山茶花色的研究中，主要关注的是类黄酮物质，Li等（2007，2008）对野生滇山茶及品种‘大理茶’花瓣中花青苷组成进行了分离和鉴定，希从芳等（2013）研究发现矢车菊素苷是滇山茶花瓣中主要的花青苷，金花茶（Camellia nitidissima）和白色山茶花瓣中的主要成分是黄酮醇苷且以槲皮素类为主（李辛雷等，2019a，b）。此外，野生滇山茶（薛英利等，2015）和金花茶组植物（姜丽娜等，2019）中花色与细胞内环境的关系已得到初步的探索，先前研究中关注到了滇山茶花色与蛋白质含量和可溶性糖含量的关系，但对于滇山茶花色表型与金属离子和不同花色素含量之间的关系尚未见报道。
本文以不同花色的滇山茶品种为研究对象，基于比色卡和测色仪测定的花瓣颜色表型数据，对滇山茶品种进行聚类分析，并根据花色表型的分组结果，测定和分析滇山茶花瓣细胞液pH值、金属离子含量、总花青苷含量、总黄酮含量和总类胡萝卜素含量等理化指标，旨在填补滇山茶花色表型数据分类研究的空白，阐明滇山茶花瓣呈色和理化因素可能存在的联系，为解析滇山茶花色呈色机理奠定基础，为滇山茶花色定向培育提供依据。本研究拟探讨：（1）不同滇山茶品种的花色表型数据分类情况，相近花色是否可以通过CIEL*a*b*表色系统进行区分；（2）不同花色分组的滇山茶花瓣理化因子是否有显著性差异；（3）滇山茶表型数据与理化因子之间是否具有相关关系。
1 材料与方法
1.1 样品采集及处理
供试的98个滇山茶品种花朵为中国科学院昆明植物研究所茶花园所收集、保存和选育的资源。样品的采集于当年12月至翌年3月完成，选择晴朗的上午采集盛开2~3 d且无病虫害的新鲜花瓣进行测定。用于花色素含量测定的样品，在晴朗的上午随机选择盛开2~3 d的3朵花，采集新鲜花瓣，立即用液氮冷冻后保存在-80 ℃冰箱中备用。
1.2 滇山茶花色表型的测定
观察滇山茶自然花期中花朵的开放过程，选择开放2~3 d的滇山茶花朵进行测定。每个品种选择5朵花，每朵花在外轮和内轮的花瓣中随机摘取1片花瓣，用比色卡（英国皇家园艺协会比色卡，RHSCC）测定，实验全程在室内自然光下进行，经过5次重复后记录最终结果。
花色表型的数值化研究是选择便携式分光测色仪（三恩驰CR8，深圳）进行测定，参考殷涵泰等（2021）的测定方法，将摘取的花瓣垫在白纸上，将集光孔对准花瓣中心的主要显色部位进行测定，观察光源D65/10°。每片花瓣测定5次，取平均值，记录明度L*和色相a*、b*的数值，并根据以下公式计算彩度（C*）和色相角（h）。
（1）
（2）
1.3 细胞液pH值测定
参考薛英利等（2015）的方法，取新鲜采集的滇山茶花瓣5 g，放在干燥的干净研钵中，迅速研磨成匀浆，滤去花瓣的残渣，立即用pH计（PHS-25，上海仪电）测定细胞液pH值，每个品种设3个生物学重复且每个样品重复测定3次，取平均值进行记录。
1.4 花瓣中金属离子含量的测定
选择种植在相同环境中且进行同样水肥管理的植株作为花瓣金属离子含量测定的样本，从同一植株的3朵花上采集花瓣进行混样，每个品种设3个生物学重复。将采集的样品花瓣洗净、烘干至恒重，研钵磨碎成细粉后过筛，准确称量1 g粉末用于后续实验。参考郭佳炜等（2019）的方法进行样品预处理，利用AA-7000型火焰原子吸收光谱仪（日本岛津）对花瓣中K+、Cu2+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+、Na+、Mn2+等金属离子的含量进行测定，利用不同梯度的金属离子标准溶液（购自国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院，浓度1 000 mg·mL-1）获得各金属元素的标准曲线，如表1所示。
表
1
各金属元素标准溶液线性回归方程及相关系数
Table
1
Linear regression equations and correlation coefficients for the standard solutions of each metal element
1.5 滇山茶花瓣中花色素含量的测定
1.5.1 总黄酮含量测定
采用分光光度法，参考食品中总黄酮的测定方法（DB13/T 385—1998），利用NaNO2-AlCl3处理滇山茶花瓣提取液，测定波长510 nm处的吸光值，以芦丁当量计算总黄酮含量（mg·g-1），进行3次生物学重复。根据芦丁标准溶液制备标准曲线，得到线性回归方程：y=1.489 9x+0.049 2，r=0.999 0。
1.5.2 总花青苷含量测定
采用pH示差法（Fang et al.，2016）测定花瓣中的总花青苷含量，花青苷的颜色会随着pH值的改变而发生变化，利用紫外可见分光光度计分别测定样液pH值为1.0、4.5时的吸光值，计算总花青苷含量（μg·g-1），进行3次生物学重复。
1.5.3 总类胡萝卜素含量测定
参考高赛等的方法（2022）提取总类胡萝卜素，按照要求准备好样品后，使用紫外可见分光光度计测定波长分别为635 nm、649 nm和470 nm处的吸光值，计算总类胡萝卜素含量（mg·g-1），进行3次生物学重复。
1.6 数据分析
采用Microsoft Excel 2017软件进行数据处理，IBM SPSS Statistics 22软件进行差异比较分析，使用Origin 10软件绘图。
2 结果与分析
2.1 基于聚类分析的滇山茶花色分类
利用IBM SPSS Statistics 22软件对98个滇山茶品种总计100份样本进行分析（分别对滇山茶复色品种的复色部分进行测定），滇山茶品种名称及RHSCC比色结果见表2，采用Between-groups Linkage分类法，并根据聚类结果，对测试数据的L*、a*、b*参数值进行系统聚类分析。在欧式距离为8处可将100份样本分为5组，即①红紫色系、②红色系、③粉紫色系、④白色系、⑤浅粉色系，如图1所示。
表
2
滇山茶的供试样本
Table
2
Tested samples of Camellia reticulata
图
1
根据L*、a*、b*值对98个滇山茶种质进行分类
Fig.
1
Classification for 98 Camellia reticulata germplasms based on L*, a*, b* values
CIEL*a*b*表色系统测定结果（表3）显示，滇山茶花色主要为粉紫色系和红紫色系，供试的100个花瓣样本L* 值的范围为29.94~90.34，随着花色由深变浅，L* 值逐渐增大，说明各色系间存在明显的色彩明暗变化；a* 值范围为1.58~52.77，a* 值大于14之后，花色向红色偏移，说明其在红度属性上具有丰富的变异；b* 值范围为-7.95~14.72，分布集中，随着 b* 值增大，黄度上升；彩度 C* 值为2.64~52.77，粉紫色系的彩度范围最广；色相角h值为-11.08~67.81，主要集中在红色区域。比较各色系数值对应的参数范围，L* 值随着花瓣颜色变浅逐渐增大且L* 值的范围在不同色系中未见重叠。白色系的a* 值范围最小，粉色次之，红色、红紫色和粉紫色的a* 值范围有重叠现象。由于滇山茶中缺少黄色系，因此各色系之间黄度b* 值的差异不大。
表
3
100个滇山茶花瓣样本的花色表型聚类分析结果
Table
3
Clustering analysis results of flower color phenotypes in 100 camellia petal samples
2.2 滇山茶品种花色表型分布特点
根据CIEL*a*b*表色系统测定的结果，滇山茶品种花色集中于红色，如a*和b* 值的二维坐标图所示，滇山茶品种的花色主要分布在第一象限和第四象限，第二象限和第三象限上没有分布（图2：A）。白色系、红紫色系和红色系品种主要分布在第一象限，粉紫色系和粉色系主要分布在第四象限。明度L* 值表示了花色的明暗程度，彩度C* 值的变化在一定程度上影响了明度L*，在各滇山茶品种在明度L* 和彩度 C* 值的二维坐标分布中，C* 值随着L* 值的增大而减小（图2：B）。从L*、a* 和 b* 的三维分布（图2：C）可以看出，各色系呈三维带状分布。
图
2
滇山茶不同色系数值的分布图
Fig.
2
Distribution plot of different color series of Camellia reticulata
2.3 基于比色卡（RHSCC）色彩比较的花色分类
统计了英国皇家园艺协会用比色卡（RHSCC）对98个滇山茶品种花瓣色彩的比较结果，将相同名称的色彩进行归类，统计结果见表4。基于RHSCC将所有样本花色分成了3组，即红色组（28%）、红紫色组（68%）和白色组（4%），共获得12种颜色名称。滇山茶的主要花色分布在红紫色组中，并区分为深浅不同的颜色。
表
4
基于比色卡的100份滇山茶花色的分布情况
Table
4
Distribution of 100 Camellia reticulata flower colors based on RHSCC
2.4 细胞液pH值与花色的关系
由表5可知，共测定了98个滇山茶品种花瓣的细胞液pH值（将复色品种‘玛瑙’和‘雪娇’的花瓣进行混样），98个品种包括红紫色系59种、红色系1种、粉紫色系30种、白色系4种、浅粉色系4种。滇山茶花瓣细胞的pH值均呈酸性（表5），在5个花色类型中，浅色（如白色系和粉色系）花瓣细胞的pH值比深色花瓣的要高。白色至浅粉色系的滇山茶花瓣细胞pH值为3.82~4.41，其中pH值大于4.1的占62.5%；红紫色至红色系的滇山茶花瓣细胞pH值为3.48~4.46，其中pH值小于4的占79.6%；粉紫色系的滇山茶花瓣细胞pH值为3.49~4.41，其中pH值小于4的占48%。滇山茶花瓣细胞pH值与花色的关系较为复杂，呈现出随着花色红色加深，花瓣细胞pH值逐渐下降的变化趋势。
表
5
滇山茶不同颜色花瓣的pH值
Table
5
pH values of different colored petals in Camellia reticulata
2.5 金属离子含量的测定
由表6可知，共筛选了5个滇山茶品种作为5个花色类型的代表，分别测定了花瓣中8种金属离子含量，5个滇山茶品种分别是‘童子面’（白色）、‘雪娇’（浅粉色）、‘菊瓣’（粉紫色）、‘丹顶鹤’（红紫色）以及‘朱砂紫袍’（红色）。表6结果显示，8种金属离子含量在不同色系的滇山茶花瓣中存在差异。粉紫色、红紫色和红色等深色花瓣中普遍含有更多的金属离子，其中K+含量在所有花瓣中含量最高（含量为43.63~187.52 μg·mL-1），其次是Ca2+（含量为1.67~11.88 μg·mL-1），并且K+和Ca2+在不同色系花瓣中的含量具有显著性差异。Na+和Mg2+在不同色系的花瓣中普遍存在，并且均在红色花瓣中具有较高的水平。Cu2+、Fe3+和Zn2+在花瓣中的含量较低，后两者的含量在白色花瓣和其他具颜色花瓣间具有显著性差异，Mn2+在各色系花瓣中的含量差异不显著。
表
6
不同色系滇山茶花瓣中金属离子的含量
Table
6
Contents of metal ions in the petals of Camellia reticulata of different color series
注：标准品质量分数为平均值±标准差，小写字母表示显著性水平为0.05。下同。
Note: The mass fractions of the standard are , lowercase letters indicate a significance level of 0.05. The same below.
2.6 花色素含量的测定
从分类的5个花色类型中筛选了6个滇山茶品种及1个滇山茶原种来测定花瓣中的花色素含量，分别为红紫色系的滇山茶原种及其品种‘丹顶鹤’、红色系的‘朱砂紫袍’、粉紫色系的‘柳叶银红’和‘菊瓣’、粉色系的‘雪娇’（‘雪娇’花朵内外花色不同，拆分为内瓣和外瓣分别测定）以及白色系的‘童子面’（表7）。对8份花瓣样本进行3类花色素测定，即总黄酮、总花青苷和总类胡萝卜素的含量。
表7结果显示，滇山茶原种及其品种的总黄酮含量依次为‘雪娇’<‘丹顶鹤’<‘菊瓣’<‘柳叶银红’<‘朱砂紫袍’＜原种<‘童子面’，其中白花‘童子面’中总黄酮含量最高[（15.03±0.40）mg·g-1]，而‘雪娇’中总黄酮含量最低。不同花色的滇山茶花瓣中总花青苷含量具有显著性差异，随着花色从浅到深，总花青苷的含量逐渐升高，即‘童子面’<‘雪娇’（内瓣）<‘雪娇’（外瓣）<‘柳叶银红’<‘菊瓣’＜原种<‘丹顶鹤’<‘朱砂紫袍’。‘朱砂紫袍’是已知滇山茶品种中颜色最深的，其总花青苷在所有品种中含量最高[（856.52±13.78）μg·g-1]，‘童子面’中总花青苷含量最低[（7.60±0.18）μg·g-1]。各花瓣中总类胡萝卜素含量从低到高为‘雪娇’（外瓣）<‘柳叶银红’<‘雪娇’（内瓣）<‘丹顶鹤’<‘童子面’＜原种<‘菊瓣’<‘朱砂紫袍’。总类胡萝卜素在‘朱砂紫袍’中含量最高，但远低于其花瓣中总花青苷含量，在红色系和红紫色系的花色组成中花青苷可能占据主要地位。在浅色花‘雪娇’内花瓣和‘童子面’的花瓣中总类胡萝卜素的含量远高于总花青苷的含量，这可能与2个品种花瓣基部均带有的黄色色块有关。
表
7
不同花色滇山茶花瓣中花色素的含量
Table
7
Contents of flower pigments in the petals of Camellia reticulata of different color series
注: TAC. 总花青苷含量; TFC. 总黄酮含量; TCC. 总类胡萝卜素含量;
Note: TAC. Total anthocyanins content; TFC. Total flavonoid content; TCC. Total carotenoid content.
2.7 花色相关性分析
利用SPSS对不同色系的花色表型及理化指标进行相关性分析。表8结果显示，花色表型数据L* 与a*呈显著负相关且与TAC呈极显著负相关，相关系数为-0.84，即L* 值升高，a*值降低，花色随之变浅。此外，L* 值与花瓣中的Na+、Mg2+、Cu2+等金属离子含量呈显著负相关，a*与K+含量呈极显著正相关。花色素与金属离子含量之间的关系较为密切，TAC与Na+和Mg2+呈显著正相关；TFC与Mn2+呈极显著正相关，与Zn2+离子呈极显著负相关；TCC与Cu2+和Ca2+的含量呈显著正相关。但是，不同品种的花瓣细胞pH值与其他指标的相关性不显著。
表
8
滇山茶花瓣中各项指标的相关性分析
Table
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Correlation analysis of indicators in Camellia reticulata petals
注:* 表示 P<0.05 水平上相关，** 表示 P<0.01 水平上相关，L*. 明度; a*. 红度; b*. 黄度; TAC. 总花青苷含量; TFC. 总黄酮含量; TCC. 总类胡萝卜素含量。
Note:* indicates a significant correlation(P< 0. 05), and** indicates a significant correlation(P< 0. 01). L∗. Lightness; a*.Redness; b*. Yellowness; TAC. Total anthocyanin content; TFC. Total flavonoid content; TCC. Total carotenoid content.
3 讨论
3.1 滇山茶花色的表型分析
花色是观赏植物给人留下第一印象的重要性状，在植物分类和花色育种中占据重要地位。目前，对于花色表型的研究通常使用目测和仪器辅助测量两种手段。目测法所依仗的是各式比色卡，其中以英国皇家园艺协会比色卡（RHSCC）为主，但这种方法受到环境和个人感官因素的影响，特别是在色相交界处近似的颜色很难区分，无法精确地对花色表型进行描述（王玉蛟等，2018；欧阳莎莎等，2024）。仪器辅助的色差仪测色，将色彩表型进行量化，可以达到目测和比色卡无法完成的精度（Voss，1992；王静等，2022）。本研究中，滇山茶花色色彩之间极为相近，利用比色卡分类法时仅能完成简单分组和颜色归类，使得相近花色的品种较难区分，这样花色变异较为集中的现象在蝴蝶兰（王世尧等，2023）、万寿菊（Tagetes erecta）（吕桂芳等，2025）等研究中亦有记载，而基于CIEL*a*b*表色系统的色差仪测色法能够有效克服外界干扰对结果的影响，从而更加精确便捷地区分两种相近颜色间的差异，在此基础上用比色卡对颜色进行描述，结合两种方法的使用，对于滇山茶花色表型数量精确分类是较为有利的。
L*、a*、b*值直观体现了花色的差异，本研究中，L* 值范围在滇山茶的不同色系中未见重叠，并且与总花青苷含量呈显著负相关，表现了不同花色的明暗程度，与肉眼观察的结果一致。相关性分析显示，L* 值与a*值呈显著负相关，而与b* 值无显著相关，这与牡丹（Paeonia suffruticosa）（李盈侠等，2018）、荷花（Nelumbo nucifera）（刘艺平等，2020）和月季（Rosa hybrida）（袁美静等，2024）的分析结果一致。在菊花（Chrysanthemum morifolium）中，b* 值与其类胡萝卜素的含量显著相关（Lu et al., 2021），本研究中b* 值与Ca2+存在显著正相关，与类胡萝卜素含量无显著相关，而Ca2+与类胡萝卜素含量存在显著相关，由于滇山茶花色中缺少黄色类型，因此关于类胡萝卜素与滇山茶花色之间联系的研究较少，但不可否认的是，类胡萝卜素在滇山茶一些品种的花色呈色过程中可能起到作用。
3.2 细胞内理化因子对滇山茶花瓣呈色造成影响
细胞液pH值影响着花青苷的稳定，从而影响花色的呈现（高赛等，2022）。本研究中，滇山茶花瓣细胞液pH值范围为3.5~4.5，整体来看深色花中细胞液pH值普遍低于白色等浅色花，与薛英利等（2015）检测的19个野生滇山茶植株的花瓣细胞液pH值变化趋势一致。相关性分析结果显示，细胞液pH值与其他指标无显著性相关，但前人的研究已证明，细胞液偏酸性环境对于维持花青素的稳定性具有积极作用（Li et al., 2013；Liu et al., 2018），在梅花（Prunus mume）（赵昶灵等，2004）和芍药（Paeonia lactiflora）（赵大球等，2015）的研究中发现，不同pH条件下，花青素会呈现出不同的颜色，在酸性环境中通常呈红色。本研究中，滇山茶花瓣细胞液维持的酸性环境，可能是影响滇山茶花色偏红且集中分布在红紫色至红色等深色系的一个重要的内在因素。
金属离子在花色呈现过程中常起到间接的作用，前人的研究证明K+、Ca2+、Na+等离子在胞膜的结合、转运及信号传导等方面起着重要作用，此外K+、Na+离子也可能参与了细胞液pH值的调节（裴仁济等，2011）。白新祥（2007）研究发现Ca2+、Mg2+、Fe3+对红色系菊花具有增色作用。华东山茶（Camellia japonica）花色素对Fe3+和Al3+比较敏感，而Ca2+和Mg2+可能影响了花色素的稳定性（李永强等，2010）。与前人研究一致，本研究也发现Mg2+、Na+和K+可能在花色形成过程中起到作用。此外，赵大球等（2015）的研究指出，随着Mn2+、Mg2+、Zn2+等金属离子浓度的升高，花青苷的稳定性被破坏，本研究中检测到白色品种‘童子面’的花瓣中Mn2+离子含量显著高于其他品种，但Zn2+离子含量为检测品种中最低。滇山茶白色品种的形成可能受到一些金属离子的影响，但金属离子对花色的影响可能存在更为复杂的调控过程，在滇山茶不同花色品种中产生的影响也可能有所差异，需要进行更为深入的实验验证。
3.3 花色素的含量和组成影响滇山茶花色的呈现
花色素在红、蓝、紫等花色形成中起到了决定性的作用（董胜君等，2023），花色素的组分和含量（袁美静等，2024）在花瓣细胞中的分布（殷涵泰等，2021）等，都可能影响花色的呈现。本研究中，不同花色滇山茶品种间花色素含量具有显著性差异，其中总花青苷含量与表型数据相关，随着花色的变深，总花青苷含量逐渐增加。此外，在其他研究中发现，类黄酮化合物不仅可以自身呈色，而且还与花青苷产生共色作用。黄酮醇是玫瑰（Rosa rugosa）不同花色形成过程中的重要辅助色素（Wan et al., 2019），在葡萄（Vitis vinifera）的花色素提取液中添加槲皮素，可以有效改善其花色素的光、热稳定性（Xu et al., 2015），在金花茶、白色山茶及其杂交品种花色的研究中发现，槲皮素糖苷代谢物决定了茶花花瓣样本中黄色的呈现，并随着代谢物含量的增加花色显著加深（李辛雷等，2019a）。本研究中，滇山茶花瓣样本中都含有丰富的类黄酮化合物，可能通过共色作用与花青苷一同决定了滇山茶花瓣深浅的不同呈色，‘童子面’中含有最多的类黄酮化合物，但几乎不含有花青苷，这可能是‘童子面’呈现白色表型的原因。花青苷缺失的现象在白色牡丹（李想等2019）、秋石斛（Dendrobium hybrids）（殷涵泰等，2021）、月季（袁美静等，2024）等植物中有发现。
类胡萝卜素广泛存在于植物体中，通常在黄色和橘色的花色中起到决定作用，鲁仪增（2006）在山茶白花品种、茶梨油茶（C. oleifera）以及茶花品种‘黄海南宝珠’的花瓣色素研究中发现，类黄酮是其花瓣中的主要呈色色素，类胡萝卜素起到辅色作用。姚响等（2023）检测了4个滇山茶品种花瓣的花色素，发现花瓣中均存在类胡萝卜素，并且可能影响花色的深浅。Geng等（2022）利用转录组分析发现，类胡萝卜素生物合成的相关基因在红色滇山茶花瓣中差异表达。本研究在滇山茶花瓣样本中均检测到了类胡萝卜素，但其与表型性状无显著性相关，但在一些品种中，各花色素含量的比重预示着多种花色素可能按照一定的比例共同影响花色的呈现，主要呈色物质的类型和含量仍需要进一步研究和探索。
4 结论
本研究利用比色卡（RHSCC）和测色仪对滇山茶98个种质的花色进行了测定和分析，基于聚类分析的结果，可将滇山茶的花色划分为5个色系，通过测定滇山茶花瓣细胞液pH值和不同色系花瓣中金属离子及花色素含量，探索滇山茶花色类型与细胞内环境及花色素的联系。花色素在滇山茶花色形成过程中起到关键作用，而花瓣细胞液pH值偏酸性及金属离子的大量存在，可能是滇山茶花色偏红且集中分布在红紫色至红色等深色系现象的重要内在因素。本研究结果可为滇山茶花色分类提供科学依据，为揭示滇山茶花色形成的分子机理以及后续滇山茶新品种培育提供了理论基础。