花色苷属黄酮类化合物，是植物中广泛存在的安全无毒的水溶性天然色素，在植物的生长发育过程中起着重要作用。作为经典的次生代谢途径，一直以来，花色苷生物合成途径的进化模式倍受关注，许多在二倍体物种中展开的研究已经获得了不少理论和实验数据，但在多倍体中此类研究甚少。异源四倍体CCDD基因组野生稻物种属于Oryza officinalis复合体，主要包括O. alta、O. grandiglumis和O. latifolia共3个物种，它们的地理位置重叠、形态学特征相似、基因组同源等特性使同时探索花色苷合成代谢途径在相近多倍体物种内的基本进化规律成为可能，同时基于整个代谢途径的系统发育分析也有望进一步阐明3个物种长期以来颇有争议的分类地位。本实验通过大规模的克隆和测序，对CCDD基因组物种中花色苷合成途径中6个关键结构基因的倍增情况、选择规律、进化速率等开展了全面研究，并以此为基础，从代谢途径进化的角度探讨了3个多倍体的物种发育关系。主要结果如下：一、揭示了6个关键结构基因在3个多倍体物种内多样的进化方式。研究发现，对于花色苷合成代谢途径，多倍化并没有导致整个代谢途径的单纯倍增，在所选的6个结构基因中，只有基因chs、f3h和ufgt在3个多倍体物种内同时保留了双亲基因组的拷贝类型，但基因chi、dfr和ans却并没有出现倍增，而是只保留了一个亲本D基因组的拷贝序列。进化速率和进化选择的分析发现，无论倍增与否，这6个基因仍然承受严格的纯化选择，具有较高的保守性。对于倍增基因而言，来自C基因组的组分所受的纯化约束力比D基因组的大，序列进化的速率也较D基因组的慢。对于整个代谢途径，有关上游基因（早期合成基因chs、chi和f3h）和下游基因（晚期合成基因dfr、ans和ufgt）进化速率的比较则发现它们在多倍体与在二倍体中相同，大致呈现出相同的规律性，但数据差异显示了多倍体的进化机制和进化动力的复杂性。二、进一步明确了3个物种的系统发育关系。基于整个代谢途径的系统发育分析表明，在3个物种内O. alta和O. grandiglumis两个物种的亲缘关系比较近，此结果支持将这两个物种处理为同种，并与O. latifolia并列的分类处理方式。