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花色的多种变异是形成种群多样性的重要基础之一,了解花色变异类型在种群中的数量分布模式及形成的分子机制可以为揭示种群花色进化提供参考,同时为观赏植物花色育种提供基因资源。本研究以四川黄龙自然保护区的四川独蒜兰Pleione limprichtii自然居群作为研究材料,对该居群存在的紫红色、粉色和白色3种花色个体进行数量统计及分析,阐述不同变异花色的类型及数量分布模式;利用高效液相色谱法(UPLC)测定花色素种类,转录组测序筛选出花色形成的关键基因,推测构建四川独蒜兰花色代谢通路,阐述四川独蒜兰花色变异的分子机制。主要结果如下:(1)在四川独蒜兰居群中随机选取3个存在花色变异的石块分布区,对3种花色个体植株数量进行数量统计,结果表明紫红花:粉红花:白色花的比例大致为6:3:1;英国皇家园艺学会比色卡评价指标表明3种花色均属于紫色系(Purple-group);CIEL*a*b*量化色值参数结果表明,紫红色花的彩度值(C*)最高,白色花的彩度值最低,彩度值可明显区分3种不同花色植株。(2)基于UPLC对花色素物质进行分析,鉴定出4种花青素物质,表明四川独蒜兰花色素的形成涉及矢车菊素合成分支和飞燕草素合成分支;基于RNA-seq测序技术对3种不同花色的花被片和唇瓣进行测序分析并进行de novo组装拼接,共获得80,525个Unigenes序列信息,筛选出21条可能与花色形成相关的结构基因,参与10种催化酶的编码合成,绘制了四川独蒜兰花青素生物合成通路,推测PlFLS、PlANS和PlUFGT的表达模式差异是导致四川独蒜兰花色变异形成的关键。(3)对获得的四川独蒜兰转录本进行分析,共筛选出14条与R2R3-MYB同源的Unigenes,32条与bHLH同源的Unigenes和23条与WD40同源的Unigenes。利用四川独蒜兰14条PlMYB氨基酸序列与121条拟南芥R2R3-MYB家族成员序列构建系统发育树,鉴定出四川独蒜兰中PlMYB13可能参与调控促进花青素的生成过程,PlMYB10可能阻遏花青素的生成;通过构建结构基因与转录因子的共表达调控网络,鉴定出PlbHLH和PlWD40可能通过与PlMYB10结合形成PlMYB10/PlbHLH20/PlWD40-1复合体或PlMYB10/PlbHLH26/PlWD40-1复合体,参与调控PlFLS在3种花色四川独蒜兰中的表达模式形成花色的变异。综上,本研究解析了四川独蒜兰同一居群中3种不同花色数量分布模式、色素成分及相关基因,构建了花青素代谢途径,为今后独蒜兰属植物基因资源收集与育种具有重要意义,对今后兰科植物以及被子植物花色变异的形成及进化模式提供了参考。