目的:本实验以辽宁苍术属植物为主要研究对象,通过对苍术挥发性成分、水溶性成分的含量进行研究,探讨辽宁省内不同种苍术化学成分差异,同时测量并计算苍术根茎生物学性状,探究生物学性状与化学成分之间的关系。以辽宁苍术属植物叶片为研究对象,利用DNA条形码鉴定技术,筛选适合鉴定苍术属植物的序列片段。从化学成分与分子生物学两方面解决辽宁省内苍术品种混乱的问题,为栽培优质苍术品种,提高药材质量提供依据。材料与方法:1材料:本课题实验材料为不同种类及生态型的18批苍术根茎及叶片,经辽宁中医药大学中药资源教研室尹海波教授鉴定为苍术属植物关苍术Atractylodes japonica Koidz.ex Kitam、朝鲜苍术Atractylodes coreana(Nakai)Kitam、茅苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC.(引种栽培)、北苍术Atractylodes chinensis(Bunge)K oidz,入药部位为其干燥根茎,凭证标本保存于辽宁中医药大学中药资源研究室。2方法:2.1查阅古籍完成了苍术的本草考证并进行辽宁省苍术属药用资源分布研究。2.2采用气相色谱法测定了18批苍术根茎中主要挥发性成分β-桉叶醇、苍术素、苍术酮的含量,使用方差分析中LSD法及S-N-K法进行两两比较,使用平方欧式距离、组间连接的测试距离及聚类方法进行聚类分析,利用双变量相关性分析的Spearman相关性对数据做相关性分析,对于不能使用方差分析的数据使用非参数检验中Kruskal-Wallis H检验及秩和检验进行分析。2.3采用高效液相色谱法(蒸发光检测器)测定了18批苍术根茎中主要水溶性成分苍术苷A,对测得结果进行非参数检验中Kruskal-Wallis H检验及相关性分析。2.4依托DNA条形码技术,以苍术属植物叶片为实验材料,提取总DNA,利用ITS2、psb A-trn H、mat K、rbc L4种序列片段扩增及正反向测序。测序结果使用DNAMAN 8.0、MEGA 6.0软件进行拼接、校对及处理,利用邻接法构建系统聚类树并计算Kimura 2-parameter遗传距离。2.5使用游标卡尺测定苍术根茎生物学性状根茎长度、根茎粗细、并计算单位面积朱砂点数量,利用双变量相关性分析的Spearman相关性对数据做相关性分析,与化学成分含量相结合,分析二者关系。结果:1通过查阅古籍完成了苍术的基源考证、产地变迁考证、功效考证、炮制方法考证,古方应用考证。得到苍术始载于《本草经集注》,南北朝时期至宋代生长于陕西一带,宋代之后生长广泛处处有,如今遍布东北、华北、华中等地区。功效方面其“健脾”、“祛湿”等功效沿用至今,炮制方面炒制、水浸、炒焦沿用至今,其他炮制方法使用较少,古方应用苍术止痛、风湿效果显著。2聚类分析结果表明,4种苍术属植物各个种之间聚为一类,同种苍术野生品与栽培品划分不明显,叶裂与叶不裂划分不明显。含量通过LSD法、S-N-K法比较结果显示:野生品中苍术酮含量上朝鲜苍术与关苍术、北苍术有显著性差异;苍术酮含量上三者两两均有显著性差异。栽培品中苍术酮含量上无显著性差异;苍术素含量上北苍术与关苍术有显著性差异;β-桉叶醇含量上关苍术与茅苍术有显著性差异。同种苍术野生品与栽培品比较,关苍术苍术酮含量上野生品含量高,北苍术野生品与栽培品三种化学成分无显著性差异。双变量相关性分析结果显示苍术酮与苍术素存在一定的负相关关系。3测定结果表明辽宁苍术属植物中苍术苷A含量普遍较低,茅苍术、关苍术、朝鲜苍术、北苍术种间苍术苷A含量上无显著性差异;茅苍术、关苍术、朝鲜苍术种内无显著性差异,北苍术种内野生品与栽培品有显著性差异,野生品好于栽培品。4通过利用4种序列片段ITS2、psb A-trn H、mat K、rbc L对4种苍术属植物的鉴别结果表明;ITS2序列片段对4种苍术属植物的鉴别能力较好,聚类清晰,各个种之间分类明显,而psb A-trn H、mat K、rbc L这三种序列片段,种间及种内聚类混乱,各个种之间没有明显的划分。5通过对苍术根茎的根长、根粗及单位面积朱砂点数量三种生物学性状指标与挥发性成分和水溶性成分两种化学成分指标进行双变量相关性分析结果显示:苍术素与根茎长度呈极显著正相关关系,苍术素与单位面积朱砂点数量呈显著正相关关系,其他生物学性状与化学成分无相关关系。结论:1通过查阅古籍及近代书籍对苍术进行基源考证、产地变迁考证、功效考证、炮制方法考证,古方应用考证。我们发现苍术在辞书之祖《尔雅》中就记载,与白术合称为“术”,已经有2000多年的历史。历史上从南北朝开始以苍术为名,而明代又并称为“术”,清代沿用至今。通过苍术基源、产地变迁等进行考证,明确苍术形态、产地、药理作用及临床应用,为苍术的使用提供理论依据,为提高苍术药材质量提供参考。2一种药材的基源植物有一种或多种,多种基源则关乎着药材质量的好坏。而同属植物,形态相似,化学成分相近。在人工栽培过程中极有可能出现种植品种混乱的现象。若同时流通于市场则对药材质量产生极大的影响。本研究首次对辽宁产4种苍术属植物挥发性成分进行测定。通过挥发性化学成分含量聚类分析、方差分析及相关性分析,得到通过化学成分可以解决辽宁省苍术野生品及栽培品种混乱的问题,同时得到挥发性化学成分之间有一定的相关性,提示我们通过控制药材中某种化学成分的含量可以间接控制指标性成分的含量,对栽培优质药材有重要的意义。3通常药材质量通过测定其指标性成分来判断,而某些具有一定药理作用的化学成分常常被忽略。本研究对苍术目前报道较少的水溶性成分进行测定,得到北苍术野生品与栽培品有一定差异,说明自然生长状态下比人工栽培更利于某种成分的积累,为苍术水溶性成分的开发利用奠定基础。4与传统的鉴定方法相比,DNA条形码鉴定技术则具有速度快,准确率高的优势。本研究通过4种序列片段ITS2、psb A-trn H、mat K、rbc L鉴定了辽宁省4种苍术属植物,得到ITS2为最适合的鉴定苍术属植物的序列片段,而psb A-trn H、mat K、rbc L序列系统聚类树表明,各个种之间分类不清晰,不能自为一支。所以不能作为鉴定苍术属植物的有效序列。5植物的生物学性状的某些指标往往能反映其化学成分的含量,而化学成分的含量则能反映药材的质量,本研究对苍术的根茎长度、根茎粗细、单位面积朱砂点数量进行测量及计算。得到苍术根茎越长其指标性成分的含量越高,单位面积朱砂点数量越多指标性成分含量越多。从宏观的性状可以判断粗略药材化学成分的含量,进而判断质量的好坏,对培育优质苍术药材具有重要的意义。