川牛膝是重要的川产道地大宗药材,市场上种质资源混杂,严重影响临床用药安全。本实验运用组织切片法和显微电镜观察法,鉴定正品川牛膝“宝膝1号”与伪品麻牛膝植株组织形态,结果表明:川牛膝为主根系,呈黄棕色,根中柱鞘细胞呈放射状排列;茎分支多,与主茎呈锐角生长,茎节处呈暗红色,茎上表皮毛较少,茎横切中部分布4个髓维管束;叶呈浅绿色,窄椭圆形,叶上表皮细胞小且表皮毛绒密,叶绿体呈梭形;顶端为二歧聚伞花序,呈穗状排列。而麻牛膝为支根系,呈褐色,根中柱鞘细胞呈三原型排列;茎分支较少,与主茎呈直角生长,茎上表皮毛较多,茎横切中部分布2个髓维管束;叶呈深绿色,宽椭圆形,叶上表皮有不规则的黄白斑点,上表皮细胞较大且表皮毛较少、粗糙,斑点处的叶绿体呈球形,有空腔,较多噬饿体颗粒;顶端为单生或簇生花序。同时,运用分子生物学技术,进行川牛膝CoTSK基因研究,并以麻牛膝CcTSK基因为对照,完成基因克隆、生物信息学分析以及表达载体构建,分别进行了亚细胞定位、转基因拟南芥初步表型恢复、蛋白原核表达以及转基因菌株胁迫响应等功能初步探究。结果表明:川牛膝CoTSK与麻牛膝CcTSK,cDNA总长均为3855bp,编码1284个氨基酸,有7个氨基酸差异,5’UTR和3’UTR有差异;与植物界28个物种同源氨基酸序列进行系统进化分析,符合单、双子叶的分类规律,与黎科菠菜、甜菜的亲缘关系最为亲密;CoTSK和CcTSK定量分析表明,CoTSK在川牛膝茎中高表达,CcTSK在麻牛膝叶中高表达;经烟草瞬时表达验证,CoTSK-GFP与CcTSK-GFP定位细胞核表达;构建转CoTSK基因的拟南芥株系,转基因株的根长有不同程度的恢复;CoTSK和CcTSK原核表达蛋白大小,约为150 kDa;分别构建转有CoTSK、CcTSK基因的BL21菌株系,在DNA损伤试剂MMS胁迫下,转基因菌株数量显著多于对照。本文主要从细胞学水平上对川牛膝形态特征进行观察,能有效的用于川、麻牛膝鉴定。其次,克隆CoTSK并探究其初步功能,CoTSK与AtTSK具有相似的调控植株形态建成和响应DNA损伤等功能。以期为川、麻牛膝鉴定提供参考,为培育优质药材川牛膝提供科学指导,也为川牛膝基因工程研究奠定分子基础。