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目的:三七为五加科人参属三七植物,为我国名贵中药材之一,其化学成分种类众多,药理作用广泛,成为云南白药、丹参滴丸、血塞通等中成药的主要原料药。在三七的栽培生产中,光质、光强、光照时数、温度、湿度、土壤理化性质、土壤养分肥力、土壤有害元素和土壤微生物多样性及组成等环境因子对三七产量和质量均具有影响。而目前很少有研究报道生态因子与三七品质的相关性,本论文通过分析产量和皂苷含量与生态因子的相关性,确定影响三七品质的关键生态因子,为阐明三七道地性和适宜性区划提供科学依据,保障优质药材生产。方法:中国范围内采集26个主产区的780份三七植株及其根际土。首先基于HPLC技术检测三七根茎中皂苷类含量;其次调取不同产地气候因子并分析根际土壤理化性状;此外,基于高通量测序技术分析根际土壤微生物多样性、组成及功能。基于RDA分析,确定影响皂苷含量及产量的关键群落。结果:?不同产地三七单株根茎产量和皂苷含量存在差异。单株产量变化范围为5.42-86.29 g,以云南省西双版纳州勐海县西定乡南弄村东北方向(DHS3)产地最高,以云南省文山市马关县古林箐(MG)最低。五种皂苷总含量变化范围为4.48-11.05%,以云南省文山市麻栗坡县麻栗坡县大坪镇韭菜坪村(MLPY)产总皂苷含量最高,以云南省曲靖市陆良县召夸镇召夸社区(ZGS)产总皂苷含量最低。?三七主产区的19个生态因子存在显著性差异。年平均温度变化范围为13.06-20.31℃;平均气温日较差变化范围为7.01-9.29℃;气温年较差范围为18.90-22.60℃;最湿季平均温度范围为18.10-26.17℃;最干季平均温度范围为6.78-14.00℃;年均降水量范围为906-1,835mm;最湿季降水量变化范围为505.00-1,030.00 mm;最干季降水量变化范围为39.00-82.00 mm。?三七根际土壤理化性状在26个不同产区存在显著差异。pH变化范围为4.29-8.23;有机质变化范围为10.98-86.61 g/kg;总氮含量变化范围为0.20-3.23g/kg;有效磷含量变化范围为7.76-157.47 mg/kg;速效钾变化为95.11-943.26 mg/kg。?不同产区三七根际土壤微生物多样性存在差异;OTU、Chao 1及Shannon指数变化范围分别为3,247-6,001、6,120-11,575、6.65-7.80;基于Bray-curtis距离的PCoA(R~2=0.731,P=0.001,Adonis检验分析)和NMDS(R=0.922,P=0.001,ANOSIM检验分析)结果显示不同地区三七根际微生物β多样性存在差异。在门水平上,不同地区三七根际微生物组成具有差异;Proteobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria、Thaumarchaeota丰度分别为23.20-41.05%、10.52-26.05%、8.08-20.21%、4.82-10.77%、2.05-10.97%。?基于RDA结果显示纬度和年均温是影响细菌群落结构的最关键环境因子;海拔和年均气温日较差是影响产量的最关键的环境因子;经度、年均温、最热月最高温度、最冷月最低温、最湿季平均温度、气温年较差、年降水量、最湿月降水量、最湿季降水量、最干季降水量是影响皂苷含量的关键环境因子。?基于网络共表达分析揭示三七根际土壤中包含39个核心群落(属水平);其中Novosphingobium,Phenylobacterium,Polaromonas,Segetibacter,Sphingobium和Tardiphaga与产量显著正相关(P<0.05);Chitinibacter,Comamonas,Lysinimicrobium,Nitrospira和Sarcina与产量显著负相关(P<0.05);18个属与总人参皂苷含量存在显著相关性,其中Acidothermus,Enterobacter,Chitinibacter,Lysinimicrobium和Sarcina与皂苷含量显著正相关(P<0.05);Aminobacter,Novosphingobium,Pantoea,Phenylobacterium,Polaromonas,Pseudarthrobacter,Pseudonocardia,Segetibacter,Sphingobium,Sphingomonas,Streptosporangium,Tardiphaga和Variovorax与皂苷含量显著负相关(P<0.05)。结论:不同产区三七根茎皂苷含量及单株产量存在差异,不同产区气候、土壤理化指标、根际微生物多样性及组成存在差异。海拔、年均气温日较差和6个核心属微生物Novosphingobium,Phenylobacterium,Polaromonas,Segetibacter,Sphingobium,Tardiphaga是影响三七产量的关键生物因子。经度、年均温、最热月最高温度、最冷月最低温、最湿季平均温度、气温年较差、年降水量、最湿月降水量、最湿季降水量、最干季降水量及5个核心属微生物Acidothermus,Chitinibacter,Enterobacter,Lysinimicrobium,Sarcina是影响皂苷含量的关键环境因子。产地气候、土壤和微生物因子对三七产量和皂苷含量具有协同影响的作用。本研究为三七道地性研究及适宜性区划提供理论依据,并为三七生物菌肥的开发提供清晰的范围,该结果为优质三七生产提供科学基础。