本文以经过“神舟七号”太空飞船搭载选育出的太空丹参(SP1-1)为研究材料,未搭载的丹参为对照(CK),从植物学特性、抗病性、DNA分子标记、生理生化、光合效应与产量、内在质量以及药效学等方面进行较为系统的对比研究,探讨空间环境对丹参的诱变效应,为筛选与培育产量高、质量优以及抗病性强的优质丹参种质资源奠定基础。实验结果如下：1.太空丹参SP1-1的植物学特性研究对航天搭载丹参中培育出的太空丹参(SP1-1)的根、茎、叶、花等植物学特性进行研究表明,与CK比较,SP1-1的主要特性为植株较矮,茎节间距短,叶片肥厚、表面皱缩,深绿色,叶形较大,根表面红棕色,二者在植物学特性上差异较为明显；根部常见病害调查表明,SP1-1感染根腐病与根结线虫病的发病率低于CK；因此,太空丹参SP1-1为植物学性状优良、抗病性较优的丹参新种质资源。2.太空丹参SP1-1的根系分泌物与抗病性研究采用极性不同的溶剂乙酸乙酯与正己烷为浸提剂,提取CK与SP1-1的土壤根系分泌物,并采用GC-MS对根系分泌物的成分进行分析,结果CK根系分泌物中的化学成分的种类较多且含量明显高于SP1-1,CK与SP1-1根系分泌物中检测到的多种成分,在连作障碍中对作物的生长发育起到不同程度的抑制作用,降低作物的抗病能力,而CK与SP1-1根系分泌物的种类与数量上的差异,必然会对丹参的生长与抗病性产生一定的影响,但根系分泌物中的哪几类成分对丹参的生长发育与抗病性起关键作用还有待作进一步的研究。3.太空丹参SP1-1的细胞学效应与分子标记研究根尖细胞染色体研究表明,CK与SP1-1的染色体数目相同,均为2n=16,且类型基本相似,但在染色体的形态及臂比方面存在差异,说明航天搭载对SP1-1的染色体核型影响较小；采用RAPD分子标记技术,筛选出A1、A13、A15引物并扩增出稳定的、重复性好的A1-450、A1-900、A13-700、A15-1100四个差异片段,对差异片段进行回收、克隆与测序,测序后在GeneBank中采用BLAST工具进行比对,结果SP1-1中扩增出的A1-450与A1-900序列中的部分序列与丹参中的基因序列具有一定的同源性,可能为丹参中调控丹参酮类与丹酚酸类生物合成途径的关键酶基因；而A13-700与A15-1100则分别与牛耳草和拟南芥基因组的部分序列同源性较高。4.太空丹参SP1-1可溶性蛋白及同工酶谱分析电泳分析表明,CK与SP1-1的可溶性蛋白谱带的数目、迁移率及表达量方面存在较大的差异,SP1-1的蛋白质谱带条数为14条,表达量较多,CK为7条；CAT同工酶共有2条酶带,但SP1-1中的2号条带的表达量较强；POD同工酶条带的数量和强度有明显的差异,SP1-1中的POD酶谱中缺少Rf为0.325条带,CK缺少Rf为0.075、0.542条带,且SP1-1中的POD同工酶的5、6、7号三个条带的同工酶谱的强度较强；SOD同工酶中,SP1-1中缺少Rf为0.533条带,CK缺少Rf为0.233条带；SP1-1的同工酶表达量强度较强,以6号条带的谱带强度较强。5.太空丹参SP1-1的光合特性与产量的相关性研究光合色素含量测定表明,SP1-1中的叶绿素、类胡萝卜素的总量在丹参的不同生长阶段均高于CK,叶绿素a在花期、花后期明显地高于CK,不同生长期SP1-1叶片中的Chla.Chlb的比值较CK有不同程度的降低。光合特性研究表明,SP1-1与CK在净光合速率(P。)上的日变化趋势一致,均呈现出双峰曲线形的日变化特征,因而都具有“午休”现象,而在净光合速率(P。)的量值上,SP1-1的Pn值均高于CK。二者叶片的胞间CO2浓度(Ci)呈现“U型”的日变化特征；光响应曲线研究表明,SP1-1的光补偿点(LSP)较高为65.72μmol·m-2·s-1、光饱和点(LSP)较高为754.13μmol·m-2·s-1,均高于CK(LSP为51.36μmol·m-2·s-1,LSP为643.58μmol·m-2·s-1)。丹参产量调查表明,SP1-1的产量较CK提高了近14%,其增产幅度没有显著性差异,但SP1-1在增产方面具有一定的优势与潜力。6.太空丹参SP1-1的综合质量评价研究为了比较CK与SP1-1之间的药材质量之间的差异,对CK、SP1-1药材中的主要活性成分丹酚酸B、二氢丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅱ A的含量以及石油醚提取物、丹参多糖、微量元素等指标进行检测,结果表明,与CK比较,SP1-1中的丹酚酸B、丹参酮ⅡA的含量分别提高13%与50%；多糖含量提高了近16%；CK与SP1-1中的低极性部分的成分种类相似,但相对含量存在较大的差异。从多项检测指标分析表明,SP1-1的药材内在质量优于CK。为了与不同产地的丹参药材进行综合分析,采用高效液相色谱法构建了13批丹参样品的指纹图谱,通过统计分析软件对丹参指纹图谱数据进行聚类分析,结果表明,CK在分类上与安徽丹参的亲缘关系较近,而SP1-1在聚类分析图上与四川丹参距离最近,说明,SP1-1在化学特征上与CK产生了明显的差异7.太空丹参SP1-1对血瘀证大鼠的药效学试验研究采用肾上腺素法复制大鼠急性血瘀模型,结果急性血瘀模型组大鼠血液流变性表现出“浓、粘、凝、聚”的状态。CK与SP1-1在改善全浆粘度、全血粘度(50/s、100/s、200/s)中高切变率、全血(低切、高切)还原粘度以及红细胞刚性指数方面,与模型组比较具有显著性的差异(P<0.05)；二者也可不同程度地降低全血粘度低切变率(1/s、5/s)、全血(高切、低切)相对指数、红细胞聚集指数、红细胞变形指数等指标,但与模型组比较没有显著性差异。与CK组比较,SP1-1对全浆粘度、全血粘度中切(50/S)、低切(5/S)、全血高切、低切相对指数、红细胞聚集、红细胞刚性指数等方面的作用较强。