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人参是传统名贵中药大品种,在我国的栽培面积和产量均居世界首位。然而,红皮病是人参种植区普遍发生一种非侵染性病害,其病征表现为参根、表皮呈现红褐色或橘黄色的病斑,须根断裂,甚至全参周皮裂纹、腐烂,同时伴随皂苷、氨基酸及多糖等活性成分含量明显减少。红皮病从外在形态和内在质量均严重影响着人参的品质等级。据统计,红皮病在中国、韩国、加拿大等国家均有发生,轻病区的发病率约为20%-30%,重病区高达80%以上。而且由于患病人参的地上部分无显著改变,早期发现困难,致使人参资源储备受损,经济效益大幅下降。因此,明确人参红皮病的发生机制,找出致病基因,对其防治十分重要。本研究通过分析人参地形因子及土壤理化性质,筛选人参红皮病的主要诱因,并通过植株和细胞两个水平,分析氮吸收同化、皂苷和酚酸合成情况,综合阐明红皮病发生机制。研究结果如下:（1）通过田间调查分析红皮病人参的地形因子和土壤条件,发现红皮人参生长坡度小于15°时,土壤中贮存过多水分,使土壤酸化,人参红皮病的发生几率高达72.1±0.44%。（2）通过分析健康人参与红皮病人参植株和土壤中金属元素含量表明,红皮病人参土壤中铝、铁含量分别升高2.93±0.59倍和2.10±0.64倍,植株中铝、铁含量分别升高1.14±0.99和1.08±0.83倍,铝元素含量升高最为显著。并且在细胞水平验证,由于金属互作,铝胁迫促进了人参细胞内铝和铁的积累。更重要的是,当培养液pH下降到4时,促进了人参细胞对铝的吸收,吸收率达3.86±0.36倍。因此,红皮病的发生可能是由于土壤酸化促进人参铝胁迫而导致。（3）通过分析红皮病的人参及铝胁迫的人参细胞中氮吸收同化的代谢产物蛋白质、NO3-和NH4+含量及关键酶硝酸还原酶（NR）、谷氨酸脱氢酶（GLDH）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）活力的变化,红皮人参中铝迫迫抑制了人参细胞对氮的吸收和利用,导致氮代谢紊乱。（4）红皮病人参及铝诱导的人参细胞中皂苷含量分别降低35.71±0.56%和21.49±0.92倍,皂苷合成关键酶鲨烯合酶（SS）活性降低41.24±0.81%和25.76±0.57倍,抑制了皂苷合成。而且氮缺乏引起了人参细胞皂苷含量及SS活性降低,说明人参红皮病中由于氮紊乱而导致皂苷的生物合成减少。（5）红皮人参和铝诱导的人参细胞中酚酸含量分别增加24.53±0.58%和27.67±0.68%,酚酸合成关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性分别增强50±0.94%和53.45±0.46%,PPO活性增强分别增强38.46±0.63%和39.72±0.90%,且细胞中ROS升高,说明人参红皮病中酚酸的合成与氧化增加。氮缺乏下,随着氮源不断减少细胞内酚酸含量下降29.16±0.88%,PAL活性降低38.83±0.51%,PPO活性减弱38.67±0.43%,未引起细胞中酚酸含量及PAL、PPO活性的升高;而在相同氮源不同铝胁迫条件下,铝胁迫酚酸含量增加了46.50±0.58%,PAL活性增强47.47±0.48%、PPO活性增强49.84±0.52%;无氮源不同铝胁迫条件下,铝胁迫酚酸含量增加呈上升趋势,PAL和PPO活性有增强趋势;说明红皮病人参中酚酸含量的积累是由铝直接诱导的,不依赖于氮的吸收同化。