地乌为毛茛科银莲花属植物鹅掌草Anemone flaccid Fr.Schmilt的干燥根茎,性温,味辛微苦,具发散、祛风湿、助筋骨、治风寒痹症及跌打损伤之功效,现代研究表明其药效物质成分为三萜皂苷类化合物,在抗炎、抗肿瘤、解热镇痛、抗过敏、免疫调节等方面具有确切疗效。国家中药五类新药地乌风湿安胶囊主要以地乌总皂苷为原料开发,用于治疗类风湿性关节炎,已完成三期临床研究,显示了良好的疗效。目前,地乌药材资源在我国主要分布于长江中下游各省,因其生长条件要求高,以野生资源供应为主,有少量人工种植。因从形态上无法直接确定野生地乌或栽培药材的真伪,且存在不同产地野生地乌药材品质不稳定、栽培药材种植生产质量不佳等现象,导致市场供应的地乌药材常出现混伪、品质不一等问题,给地乌药材的安全、合理使用带来了极大风险。本文针对地乌药材资源和品质存在的以上问题,利用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)结合资源调查数据,分析产地适宜性以确定地乌最适宜栽培区域;通过DNA条形码鉴定地乌药材真伪;基于高分辨熔融(Bar-HRM)分析建立药材掺混鉴别方法,选取相同生长环境和生长年限的野生和栽培地乌,研究在不同采收时间中,其三萜皂苷成分的质量差异比较和动态积累变化,为其栽培栽培、品种鉴别和质量评价提供更为准确、有效的系统评价方法和依据,为地乌药材开发利用提供资源和品质保障。通过文献查阅与实地调查,从多个全球性数据库中提取地乌道地产区与环境相关的降水、年均温度、湿度、土壤、日照等7大生态因子,空间聚类分析全球地乌基原植物鹅掌草资源分布概况得出鹅掌草全球生态相似度最大的区域主要分布在美国、俄罗斯、加拿大、中国、澳大利亚等32个国家,其中,在中国的生态适宜性地区主要包括陕西、贵州、甘肃、四川、湖北等10个省区,结合地乌药材野生资源的实地考察,发现湖北宜昌长阳县具有十分丰富野生资源,环境因素十分适合人工种植,为地乌药材资源的可持续性开发提供保障。通过选取ITS2、rbcL、matK和psbK-psbI这4个热点候选序列针对毛茛科银莲花属的15个物种52个样本进行PCR扩增、测序和序列比较,采用极大似然和贝叶斯推理等多种方法来重建银莲花属中六个分组间的系统发育关系,发现鹅掌草与其他组类银莲花可以明显鉴别,且与同组鹤峰银莲花存在分类上的分歧;同时,验证各候选序列在该属的鉴定能力,筛选出ITS2为最佳DNA条形码并结合高分辨熔融(Bar-HRM)分析技术,比对6个分组26个样品熔解曲线的峰形和Tm值,建立地乌药材正品熔解曲线,提供快速准确的区分地乌药材及其混伪品的方法,为药材市场的规范化管理和安全流通提供重要依据。同时,通过第二代高通量测序技术从头测序、组装并注释了鹅掌草的叶绿体基因组全序列,系统的分析了其编码区的碱基组成,分析得出密码子的偏好性受选择压力的影响较大,筛选出UUU、UUA、UCU等15个密码子为最优密码子,为后续进一步开展系统进化和基因工程等研究提供理论基础。采用超高效液相色谱串联高分辨飞行时间(UPLC-QTOF-MS/MS)建立快速鉴定地乌中34个三萜皂苷类化学成分的定性和定量分析方法:首先研究三萜皂苷类五个对照品的碰撞诱导解离(CID)质谱规律,确定中性丢失176Da葡萄糖醛酸基团(Glu A)、162Da葡萄糖基(Glc)、146Da鼠李糖基团(Rha)和132Da阿拉伯糖基团(Ara)或木糖基团(Xyl)的特征裂解碎片离子,由此得到该类物质的质谱裂解模式,从而筛选出地乌其他三萜皂苷类化合物的分子式,利用二级特征碎片离子产物确定连接糖基的种类和数量,实现了地乌中齐墩果烷型三萜皂苷类化合物的快速定性和定量分析选取同为三年生的野生地乌和栽培地乌每个样地的9个重复样品,从春季萌芽期到倒苗期,以10天为一个采样时间,累计采样10次,得到所有地乌样品的总皂苷和34个皂苷类化合物相对含量动态积累变化结果,发现野生地乌中的总皂苷含量明显高于栽培地乌,栽培地乌比野生地乌缺少7种三萜皂苷类化合物,两种地乌总皂苷含量随着采收时间均呈现先增加再逐步递减的动态过程,在第4个采样时间总皂苷含量达到峰值顶峰,且在第4个采样时间中,野生与栽培地乌的三萜皂苷化合物含量达到最高的数量最多,分别是Anhuienoside E、glycoside St-I4a、flaccidosideⅡ、Hemsgiganoside B、Hederasaponin B、flaccidosideⅤ和一个未知皂苷化合物,确定最佳采收期为四月中上旬;研究野生和栽培地乌在不同采样时间中含量较高的多个化合物结构可以发现两者化合物中存在糖基化的明显差别,说明不同的生长环境对地乌的品质有一定影响。