桑叶的药用始载于《神农本草经》桑白皮项下。中国是桑的资源大国,桑树的自然分布和人工栽培几乎遍及全国。《中华人民共和国药典》2010年版规定,桑叶来源于桑科植物桑Morus alba L.的干燥叶。味甘、苦,性寒,归肺、肝经。具有疏散风热,清肺润燥,清肝明目之功。多酚类成分如绿原酸：、黄酮类化合物等为桑叶中主要的活性成分。桑叶多酚类成分合成途径中关键酶基因有PAL、F3H基因等。不同种质的桑叶,其品质存在一定的差异,为从分子机制方面阐明影响桑叶药材品质的因素,本研究对桑叶的化学成分动态变化及其PAL、F3H基因的表达水平进行了研究,结果如下。1.桑叶的化学成分动态变化研究本研究选取了在四川省大面积栽种的桑Morus alba L.的两个栽培品种,即红果2号和保坎61号,并分别在每个居群定点选择8株树,应用高效液相色谱法,对桑叶的化学成分进行动态变化追踪,建立了桑叶的HPLC指纹图谱,探寻成分变化规律。由该方法得到两个栽培品种4～11月的128批次样品的指纹图谱,并标定出11个特征峰。得出桑叶化学成分的动态累积结果：(1)相同栽培品种、同一居群,在相同采摘时间下的样本,化学成分的组成及含量差异较小(相似度均在0.9左右,样本间的总峰面积无显著差异)；而在不同的采摘时间下的样本,化学成分的组成相近(相似度均在0.9左右),但含量有较大差异,如保坎61号共有峰最低总峰面积(7月)为最高总峰面积(11月)的31%,红果2号最低总峰面积(7月)为最高总峰面积(4月)的28%。(2)保坎61号和红果2号的HPLC指纹图谱相似,其化学成分的组成相近(两个栽培品种间的相似度在0.9左右)。相同采摘时间的两个栽培品种,化学成分含量有较大差异,如10月时红果2号的绿原酸含量仅为保坎61号的50%；不同采摘时间的两个栽培品种共有峰总峰面积动态变化趋势基本一致,从4-7月整体呈下降趋势,7-11月整体呈上升趋势。(3)绿原酸、芦丁和紫云英苷为桑叶主要的多酚类成分。本实验测得的3种成分的含量数据显示,绿原酸、芦丁和紫云英苷的含量及三者的总含量均同11个共有峰总峰面积的变化趋势一致,即从4-7月整体呈下降趋势,7-11月整体呈上升趋势。且3种成分的总含量及共有峰总含量均在11月较高,此结果支持了传统冬桑叶入药的要求。2.PAL、F3H基因在桑叶中的表达水平研究多酚类成分的合成途径是一个庞大的系统,有多个关键酶基因参与其中,PAL基因是其合成途径中第一个关键酶,F3H也是其中的一个关键酶,在整个合成途径中两者都具有一定的代表性。本实验对桑PAL、F3H基因在桑叶中的表达水平的进行了研究。所选定了两株桑(Morus alba L.)MA-1、MA-2,于每月中旬采摘,同时对其桑叶及桑枝进行化学成分的动态变化研究。最后结合16批次样品的PAL、F3H基因在桑叶中的表达量和桑叶及桑枝的多酚类成分动态变化分析,得到以下结果：(1)通过克隆桑PAL、F3H基因,经测序后得到两个基因的片段,在Genbank进行同源性分析,验证了PAL基因在桑叶中的表达,同时首次发现了F3H基因在桑叶中的存在,证明了F3H基因在桑叶中有表达。(2)首次对PAL、F3H基因在桑叶中的表达水平进行了研究,发现了两个基因在植物不同生长发育时期的桑叶中存在表达差异。如MA-1的PAL基因的最低表达量(10月)为最高表达量(9月)的13%,MA-2的PAL基因的最低表达量(11月)为最高表达量(9月)12%；MA-1的F3H基因的最低表达量(8月)为最高表达量(9月)的21%,MA-2的F3H基因的最低表达量(10月)为最高表达量(4月)的20%。(3)MA-1和MA-2桑叶中的PAL、F3H基因表达的变化趋势基本一致。PAL基因4月～6月整体呈上升趋势,6月～8月整体呈下降趋势,8月～9月再上升,然后到11月整体呈下降趋势。F3H基因4月～8月整体呈下降趋势,9月～11月的趋势与PAL基因基本相同。(4)首次将PAL、F3H基因的在桑叶中的表达量与桑叶中的多酚类成分绿原酸、芦丁、紫云英苷以及这3种成分的总含量进行相关性分析,得到数据,如MA-1的的相关系数r在0.20～0.70之间,MA-2的相关系数在0.40～0.75之间,发现了两个基因均分别与桑叶中绿原酸、芦丁、紫云英苷含量以及3种成分总含量存在不同程度的正相关。其中,PAL基因与3种成分的相关性较大,而F3H基因与3种成分的相关系性较小；PAL基因的相关系数为F3H基因的1.4-2.2倍。以上结果说明PAL、F3H基因对多酚类成分有调控作用,其中PAL基因的调控作用相对较大。(5)首次将PAL、F3H基因的在桑叶中的表达量与桑枝中的多酚类成分绿原酸、芦丁、紫云英苷以及这3种成分的总含量进行相关性分析。发现仅MA-1的PAL、F3H基因与芦丁含量存在低度正相关,相关系数r为0.313、0.115； MA-2的PAL、F3H基因与芦丁含量存在低度正相关,相关系数r为0.426、0.090；其余均无相关性。说明PAL、F3H基因在桑叶中的表达量同桑枝中化学成分的动态变化的相关性不大。(6)比较分析了两个产地桑叶化学成分动态变化的相关性,由HPLC图谱可看出,两个产地桑叶在化学成分组分上是一致的,但含量有很大差异。本研究揭示了影响中药品质的重要因素,认为遗传、环境、栽培管理技术等对桑PAL、F3H基因的表达水平及多酚类成分积累有较大影响。阐明了桑叶品质形成的分子机制。认为药用植物的不同代谢途径与其种类、药用部位、不同生长发育时期的状况及环境条件有关。多酚类成分或其他化学成分的生物合成存在多个关键制约因素,只要我们通过类似的研究,掌握控制生物合成的关键因素,再优化条件,就能从内因和外因两方面来提升中药品质。