灯盏细辛是重要的中药材,随着医药市场对灯盏细辛药品需求量的日益增加,使得野生的灯盏细辛资源受到极大破坏,自然生长的灯盏细辛己无法满足生产需要。目前人工栽培灯盏细辛已经取得初步成功,但是影响灯盏细辛主要药用成分含量的关键因子尚不清楚。环境因子和遗传基础对植物次生代谢产物的种类与含量均具有一定的影响,因此研究影响灯盏细辛主要药用成分含量的环境和遗传因子将有助于提高栽培灯盏细辛药用成分的含量,为优良种质的引种和保护策略的制定提供理论依据。本研究利用AFLP分子标记对采自整个分布区的23个野生灯盏细辛居群进行研究,分析其遗传多样性和居群遗传结构。采用HPLC方法分别对不同居群的灯盏细辛样品的四种主要药用成分(灯盏乙素、1,5-二咖啡酰基奎宁酸、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、飞蓬酯乙)进行含量测定,并搜集采集地的多种环境数据资料,主要解决如下问题:　　 (1)灯盏细辛的居群遗传多样性和保护策略;　　 (2)灯盏细辛居群主要药用成分含量是否与居群间遗传发育关系相关;　　 (3)哪个或哪些环境因子是影响灯盏细辛主要药用成分含量的主要因子。　　 主要研究结果如下:　　 1.灯盏细辛的遗传多样性与居群遗传结构　　 灯盏细辛的遗传多样性相对较低(HT=0.1343,I=0.2211,HS=0.1019),而且灯盏细辛的大部分遗传变异来自居群内,居群间分化较小(GST=0.2410),PCA分析、UPGMA树和STRUCTURE分析也均显示居群间遗传分化偏低,且没有明显的地域分化,这可能是由于灯盏细辛多年生、异交以及风媒传播种子的爿性导致居群间频繁的基因交流,从而使得居群问的分化越来越弱。此外,灯盏细辛的居群遗传多样性(HPOP)与分布海拔之间具有显著的正相关,这可能是因为灯盏细辛可能更适应高海拔地区的生境,以及较高的海拔地区受人为破坏较小的缘故,同时开阔的高山更有助于其种子的散布。　　 2.灯盏细辛主要药用成分含量与遗传和环境间的关系　　 对比灯盏细辛居群基于AFLP分子标记的UPGMA树和基于化合物含量的AHC分析的聚类树形图,灯盏细辛不同居群的化合物含量与其居群间遗传分化不存在显著的相关性。基于化合物含量的PCA分析显示不同居群间化合物含量无明显聚类结构,同时灯盏细辛居群间遗传分化较弱,这可能是导致不同居群的化合物含量与其居群间遗传分化不存在显著相关性的主要原因之一。灯盏细辛居群遗传多样性(HPOP)与1,5-二咖啡酰基奎宁酸的含量呈显著正相关,这表明该化合物的含量与遗传因素存在一定的相关性。因此本研究认为灯盏细辛不同居群的化合物含量与其居群间遗传分化存在一定的相关性。　　 1,5-二咖啡酰基奎宁酸的含量与居群分布的纬度存在显著正相关,并且该化合物含量也与采集地的年平均温度呈显著负相关。在灯盏细辛的分布区内,较高的纬度其温度也较低,因此推测该化合物可能与灯盏细辛适应较冷的环境有关,低温可能有助于该化合物在灯盏细辛体内积累。3,5-二咖啡酰基奎宁酸的含量则与采集地的年平均降雨量存在显著正相关关系,这说明较潮湿的环境有助于该化合物在灯盏细辛体内积累。而灯盏乙素和飞蓬酯乙的含量则与本研究选取的环境因子没有显著的相关性。因此,本研究认为适当增加浇水量和降低栽培温度可以提高灯盏细辛中部分药用成分的产量,而且增加浇水量和降低栽培温度不会降低其它两个主要化合物的含量。　　 灯盏细辛不同居群的灯盏乙素的含量与飞蓬酯乙和3,5-二咖啡酰基奎宁酸的含量均成显著正相关,它们在生物合成方面共享部分代谢途径和部分底物,本研究中的正相关关系则表明它们之间不存在底物和酶的竞争关系。因此推测在自然的生境下可能存在某种外界的环境因子同时作用于这些化合物的生物合成过程。由于本研究选取的环境因子有限,因此难以找出确定的外界刺激。　　 3.灯盏细辛的保护策略　　 在居群以上水平没有特殊的进化显著单元,所以不需要根据不同的保护单元制定不同的保护策略,由于本研究中所选灯盏细辛居群的遗传多样性与海拔呈显著正相关,且纬度较高的灯盏细辛居群具有较高的1,5-二咖啡酰基奎宁酸含量,因此总体来说分布在高海拔和高纬度地区且种群密度相对较高的灯盏细辛居群可作为就地保护的对象。