川东獐牙菜(Swertia davidii Franch.)具有清热解毒的功效,在土家族地区,当地医生常用其清肺热,治疗黄疸、急性肠炎、菌痢等病症。川东獐牙菜与同属近缘种外观极其相似,仅从形态难以正确鉴别。川东獐牙菜在我国湖南、湖北、四川等很多地区均有分布,不同产地的川东獐牙菜品质优劣不一。因此,构建川东獐牙菜与近似种鉴别体系,探究引起川东獐牙菜质量差异的环境因素对保证川东獐牙菜用药准确性和有效性至关重要。本研究采用傅里叶变换红外光谱、超高效液相色谱等分析技术手段,结合化学计量学与代谢组学分析方法,对川东獐牙菜及同属近似种进行定性鉴别,明确川东獐牙菜化学成分积累与环境因子的相关性。结果发现3种方法均可用于川东獐牙菜与同属4种植物的定性鉴别;不同产地川东獐牙菜品质有明显差异,其中重庆地区的川东獐牙菜品质最佳。具体结果如下:(1)采用傅里叶变换红外光谱鉴别5种獐牙菜属植物(川东獐牙菜、青叶胆、紫红獐牙菜、狭叶獐牙菜和西南獐牙菜),采集种獐牙菜属植物不同部位(根、茎、叶)543份样品红外光谱信息,原始数据经标准正态变量、多元散射校正、平滑、一阶导数、二阶导数、三阶导数等预处理后建立偏最小二乘判别分析和支持向量机模型。5种獐牙菜属植物根、茎和叶3个部位PLS-DA和SVM模型均能准确鉴别5种獐牙菜属植物,以MSC+SG+2D预处理效果最佳。(2)采用红外光谱和超高效液相色谱数据融合鉴别5种獐牙菜属植物,比较原始光谱图,进行聚类分析和随机森林分析。HCA反映了5种獐牙菜属植物样品分类情况与亲缘关系,除紫红獐牙菜外,其余4种獐牙菜植物均分类正确,准确率为93.1%,青叶胆、川东獐牙菜、紫红獐牙菜与西南獐牙菜亲缘关系较近;基于FTIR、UPLC、低级和中级数据融合策略建立RF判别模型,样品错判总数分别为1、5、1、0,中级数据融合效果最佳,所有样品均正确分类,所建模型性能良好。(3)基于超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱,采用代谢组学方法对5种獐牙菜属植物进行鉴别和差异性代谢物分析。通过主成分分析成功区分了獐牙菜属5个种,并鉴定出7个物种标志物。结果表明代谢组学方法可以用于獐牙菜属植物鉴别以及全组分鉴定。(4)采用超高效液相色谱测定湖南、湖北、四川等地区川东獐牙菜中3种主要环烯醚萜类(獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和獐牙菜苷)及1种口山酮类(芒果苷)化学成分的含量,结合从世界气候数据库获得的生态因子数据,进行相关性分析。不同产地川东獐牙菜活性成分含量差异显著,重庆市产地川东獐牙菜中的獐牙菜苦苷、龙胆苦苷和芒果苷含量最高。4种化学成分在川东獐牙菜中含量表现为獐牙菜苦苷>龙胆苦苷>芒果苷>獐牙菜苷,其中獐牙菜苦苷与芒果苷含量之间具有显著正相关关系。川东獐牙菜獐牙菜苦苷、芒果苷和龙胆苦苷与生态因子具有显著的相关性,对3种化学成分影响最大的生态因子是最干月降水。