拉萨大黄（Rheum lhasaense A.J.Li et P.K.Hsiao）是大黄属（Rheum）波叶组（section Rheum）植物,其根和根茎是藏药亚大黄的重要来源,具有清热解毒的功效,传统上主要用于治疗胃痛等疾病。此外,藏医典籍《四部药典》中也记载亚大黄具有消炎和愈疮等功效。早期的研究显示拉萨大黄的化学成分与其他大黄植物相比存在明显的差异,其不含蒽醌和蒽酮类成分,展现出独特性。目前,关于拉萨大黄的研究报道尚少,仅报道了 12个茋类成分,而且也缺乏生物活性等相关的研究。为了更深入地认识拉萨大黄以及与其他大黄属植物的种间关系,并为拉萨大黄的种质资源利用提供参考,本论文从植物化学、生物活性和叶绿体基因组等方面对拉萨大黄展开了系统的研究,具体研究内容如下:一、拉萨大黄叶绿体基因组研究及其系统发育位置分析首次采用高通测序方法对拉萨大黄的叶绿体DNA进行测序,获得了长度为161767bp的完整叶绿体基因组序列,其具有典型的四分体结构,即大单拷贝区、小单拷贝区和两个反向重复区。以掌叶大黄的叶绿体基因组序列为参考,采用在线软件GeSeq共注释了 130个基因,包括85个蛋白质编码基因、37个转运RNA和8个核糖体RNA。其中,26个基因含有内含子,24个基因含有单个内含子,2个基因含双内含子。密码子偏好性分析表明,编码亮氨酸的密码子含量最高,占总密码子的9.74%,而编码色氨酸的密码子含量最低,仅占1.22%,且密码子偏好以A/U结尾。从拉萨大黄的叶绿体基因组中识别出长度大于20bp的重复序列有39个,识别出的简单重复序列（SSR）有72个。此外,拉萨大黄叶绿体基因组的分化程度和IR/SC边界与其他大黄的相似。为了确定拉萨大黄在蓼科植物中的系统发育位置,本研究以34条叶绿体基因组序列为数据集,采用邻接法和最大似然法建立了系统发育树,结果表明拉萨大黄与同组的河套大黄和华北大黄具有较近的亲缘关系。本部分研究阐明了拉萨大黄叶绿体基因组的基本特征和拉萨大黄的系统发育位置,为大黄属植物各物种间的遗传、进化和亲缘关系等研究提供了数据支持。二、拉萨大黄活性成分的分离、鉴定及含量测定应用经典的植物化学分离纯化技术从拉萨大黄根及根茎的95%乙醇提取物中分离纯化出19个单体化合物。利用核磁共振仪、红外光谱仪和紫外光谱仪等多种波谱技术并结合高分辨质谱技术对19个成分进行鉴定,共鉴定出14个茋类成分,分别为去氧土大黄苷元（1）,去氧土大黄苷（2）,gnetinC（3）,maximolA（4）,4’-methoxy-scirpusinA（5）,rheumlhasolA（6）,曲扎茋苷（7）,ε-viniferin（10）,虎杖苷（12）,白皮杉醇-3’-O-β-D-[2"-（3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酰基）]-吡喃葡萄糖苷（13）,白皮杉醇-3’-O-β-D-（2"-没食子酰基）-吡喃葡萄糖苷（14）,白藜芦醇（15）,白皮杉醇-3’-O-（6"-对香豆酰）-β-D-吡喃葡萄糖苷（16）和白皮杉醇（17）;2个水解鞣质类成分,分别为1,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖（11）和1,2,6-三-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖（18）;3个其他成分,分别为儿茶素（8）,邻苯二甲酸二丁酯（9）和没食子酸（19）。其中,化合物5,13,14和16为新化合物,而化合物1,8,9,11,18,19是首次从拉萨大黄中分离得到的成分。另外,本研究采用UPLC-DAD法同时测定了拉萨大黄6种茋类成分（1,2,7,12,13,14）的含量,结果表明去氧土大黄苷和曲扎茋苷是拉萨大黄中含量最高的两种成分,含量分别为35.4mg/g和64.7mg/g。本部分研究丰富了拉萨大黄的化学成分组成,为拉萨大黄的进一步研究及应用奠定了扎实的基础。三、采用UPLC-Q-TOF-MS2技术解析拉萨大黄中的化学成分首先,采用UPLC-Q-TOF-MS2技术分析了 5个标准品的裂解规律,包括2个水解鞣质:1,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖和1,2,6-三-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖,3个茋类成分:曲扎茋苷、白皮杉醇-3’-O-β-D-[2"-（3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酰基）]-吡喃葡萄糖苷和白皮杉醇-3’-O-β-D-（2"-没食子酰基）-吡喃葡萄糖苷,结果表明这些成分的裂解位置主要发生在糖苷键处,含有没食子酰基的成分在二级质谱图中可观察到质量数为169 Da的碎片离子。根据5个标准品的裂解规律和文献相关报道从拉萨大黄的甲醇提取物中共识别鉴定出45个成分,包括26个茋类成分、13个没食子酸型水解鞣质类成分和6个其他成分。其中,茋类成分主要为二苯乙烯糖苷,苷元以白皮杉醇为主,多数糖苷成分为没食子酰基化的二苯乙烯糖苷,而且也未识别出蒽醌类和蒽酮类成分。推测拉萨大黄中合成蒽醌类成分的八酮聚合酶未表达,主要是茋合酶发生表达。本部分研究系统地分析了拉萨大黄的化学成分,明确拉萨大黄的主要成分为二苯乙烯类和鞣质类成分,为拉萨大黄的化学成分研究及大黄属亲缘关系研究提供了数据支持。四、拉萨大黄主要成分的体外活性测定与构效关系分析本研究对拉萨大黄的主要成分进行了抗氧化、乙酰胆碱酯酶抑制作用和降血糖等相关的体外活性筛选。其中,两个水解鞣质类成分、4’-methoxy-scirpusinA、白皮杉醇-3’-O-β-D-（2"-没食子酰基）-吡喃葡萄糖苷和儿茶素等展现出良好的抗氧化作用;白皮杉醇-3’-O-β-D-（2"-没食子酰基）-吡喃葡萄糖苷、白皮杉醇-3’-O-β-D-[2"-（3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酰基）]-吡喃葡萄糖苷和4’-methoxy-scirpusinA对乙酰胆碱酯酶具有适中的抑制作用;白藜芦醇、白皮杉醇和虎杖苷展现出潜在的降血糖活性。综上所述,本研究采用传统植物化学研究方法和UPLC-Q-TOF-MS2技术阐明了拉萨大黄的主要成分为二苯乙烯类和鞣质类成分,且不含蒽醌类和蒽酮类成分。叶绿体基因组和系统发育关系分析表明拉萨大黄属于大黄属植物,且河套大黄和华北大黄的亲缘关系较近。此外,体外活性测定结果表明拉萨大黄的化学成分具有显著的抗氧化活性,且部分成分对乙酰胆碱酯酶起抑制作用,也发现虎杖苷具有潜在的降血糖活性。总之,本研究明确了拉萨大黄的物质基础,为拉萨大黄药材的深入研究和应用以及大黄属植物的研究奠定了基础。