巴戟天为茜草科植物巴戟天Morinda officinalis How的干燥根,是我国著名的“四大南药”之一。具有补肾阳、强筋骨、祛风湿的功效,主要分布于广东、广西、福建和海南。前期对巴戟天的资源调查显示,巴戟天栽培面积锐减,野生资源采挖严重,且生态学观察发现,巴戟天栽培品与野生品之间、栽培品之间及野生品之间在形态上均有不同程度的差异。为了获取巴戟天的最新资源分布情况,本课题首先对巴戟天的资源分布现状进行了调查研究。巴戟天药材含糖量大,其中寡糖具有提高拟痴呆大鼠的学习记忆能力、促进血管生成、改善生殖等药理作用,《中国药典》(2015年版)将耐斯糖作为巴戟天药材的含量测定项,但药理研究显示,巴戟天寡糖的抗抑郁成分主要集中在四-七糖。在对巴戟天进行质量评价的前期研究中发现,巴戟天药材中水晶兰苷和蒽醌的含量随产地的不同而有很大差异,为完善巴戟天的质量评价体系,在对巴戟天资源调查的基础上,本课题接着考察了不同产地的巴戟天药材中寡糖类成分的含量变化情况,以期更加全面地对巴戟天药材进行质量评价。在对巴戟天进行资源调查的过程中发现,肥料对栽培巴戟天的影响至关重要,如研究巴戟天中水晶兰苷含量与速效磷的关系时发现,速效磷与水晶兰苷有显著正相关,可通过施加磷肥间接提高巴戟天中水晶兰苷的含量。为筛选出能提高巴戟天质量的优质肥料,本课题进而考察了不同肥料对巴戟天生长和同工酶的影响。中药材的良好生长形态及有效物质基础受到植物体遗传基因的直接控制和外在因素的间接影响,不同产地的巴戟天不仅在外在形态上发生了显著变化,在化学成分的含量上也存在较大差异。黄璐琦曾提出“道地性越明显,其基因特化越明显”的模式假说,为了突出之一著名南药的道地性,并为巴戟天的分子标记、产地鉴别和质量评价奠定基础,本课题测定了巴戟天的叶绿体基因组并对不同产地的叶绿体基因组进行了比较分析。本文的主要研究内容如下：1巴戟天的资源调查研究通过查阅文献,实地调查了巴戟天的主产区广东、福建、广西和海南,并对不同产地巴戟天进行了收集。广东省巴戟天栽培面积大,肇庆市德庆县巴戟天种植面积约3333公顷,总产量约7500 t,广东省巴戟天根据平均叶长主要分为小叶型、大叶型和柳叶型；福建省栽培巴戟天主要集中在南靖县和溪镇的迎新村和吉春村,根据平均叶长主要分为小叶型、大叶型和大叶偏圆型,野生巴戟天有的品种叶呈簇状聚集；广西防城港市防城区那梭镇野生巴戟天根据叶片大小无明显区分；海南省乐东县尖峰岭国家森林公园和儋州市南药种质资源圃有若干株野生巴戟天,根据叶片大小无明显区分。2不同产地的巴戟天药材寡糖含量分析采用HPLC-ELSD法测定了32批不同产地的巴戟天药材中蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖和1F-果呋喃耐斯糖的含量,考察了不同产地对巴戟天寡糖含量的影响,不同产地巴戟天药材中蔗糖、耐斯糖和1F-果呋喃耐斯糖含量以广东最高,1-蔗果三糖含量广东与福建相近,广西和海南最低；广东省不同叶型巴戟天药材中小叶型巴戟天药材各寡糖含量远高于大叶型；不同生长年限巴戟天药材中2.5年生巴戟天药材蔗糖和1-蔗果三糖含量最高,4年生巴戟天药材耐斯糖和1F-果呋喃耐斯糖含量最高。3肥料对巴戟天生长和同工酶的影响采用单因子随机设计将巴戟天盆栽植物分为空白、有机肥、无机肥、寡糖肥和微肥5个处理组。测定施肥前后每组巴戟天的株高和叶片大小,并对不同肥料处理后巴戟天叶中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、酯酶(EST)、细胞色素氧化酶(CYT)和苹果酸脱氢酶(MDH)同工酶进行电泳分析。生长参数显示微肥处理组巴戟天株高增长显著,其次为无机肥处理组和寡糖肥处理组,有机肥处理组与空白对照组相比增长缓慢。同工酶酶谱显示施用无机肥和寡糖肥的巴戟天POD、SOD、EST和MDH酶活性增强,施用微肥的巴戟天CYT和MDH酶活性增强。结合巴戟天的生长状况和同工酶酶谱特征,施用无机肥和寡糖肥更利于巴戟天的生长。4巴戟天叶绿体基因组序列测定及不同产地基因组比较研究利用Illumina的Hiseq 2500测序平台,测定了巴戟天的叶绿体基因组,巴戟天叶绿体基因组全长153,398 bp,与其它被子植物相似,呈典型的四段式结构。通过比较不同产地巴戟天叶绿体基因组发现,广东省巴戟天样品的叶绿体基因组相同,福建、广西和海南巴戟天样品的叶绿体基因组与广东省巴戟天样品相比存在变异。福建、广西和海南的巴戟天样品叶绿体基因组在长单拷贝区和短单拷贝区有不同程度的插入缺失突变,反向重复区较为保守,没有插入缺失变异。不同产地巴戟天叶绿体基因组单碱基突变主要发生在基因间隔区,但基因间隔区不编码蛋白质,故变异对基因功能的影响很小。对不同产地巴戟天碱基差异数和遗传距离分析显示广东省巴戟天叶绿体基因组结构稳定,福建省不同产地巴戟天叶绿体基因组与广东省相比碱基差异数小,遗传距离近；广西壮族自治区和海南省巴戟天样品的叶绿体基因组与广东省相比序列差异大,遗传距离远。