蛇床香豆素类化学成分的生态地理分布及形成机理

Cnidium monnieri Cusson is a commonly used traditional Chinese medicine which is extracted from the dry and ripe fruit of Cnidium monnieri. Its effective ingredient is the coumarins chemicals. And it is divieded into three chemotypes according to the difference of the structure of the coumarins from different origins. In this project , the geographical distribution regularity and the Variations in chemical compositions of the coumarins chemicals from different origins would be systemetically studied. At the same time, the meteorological data would be collected to study the correlation of the chemical constituents-diversity and Genetic variations and environment factors, Which can reveal the formation mechanism of the coumarins chemicals. And then, the assessment criterion system of Cnidium monnieri Cusson would be built on the purpose of quality origin selection, introduction, cultivation and resource preservation.

蛇床子Cnidium monnieri Cusson为常用中药，来源于伞形科植物蛇床（Cnidium monnieri）的干燥成熟果实，其有效成分为香豆素类化合物，根据不同产地香豆素类化合物结构的差异性，将其分为三种化学型。本课题以香豆素类化学成分的化学型为线索，研究蛇床中香豆素类化学成分的生态地理分布规律，深入研究不同地区产蛇床香豆素类化学成分的变异，同时收集各研究地区的气象资料，分析蛇床香豆素类化学成分多样性与遗传变异及环境生态因子的相关性，以明确影响香豆素类化学成分生物合成的生态环境因子及结构变异的形成机理，建立中药蛇床子的质量评价标准，为蛇床优质产地的选择、引种栽培和资源保护提供依据。

香豆素类化合物是蛇床子有效成分。本课题系统研究了蛇床中香豆素类化学成分的生态地理分布规律及影响因素。利用HPLC及UHPLC-MS技术构建了蛇床子指纹图谱，表明不同居群的蛇床子成分差异较大，其中东北地区角型香豆素含量较高，徐州以南简单及线型香豆素含量较高。且徐州地区由于富含蛇床子素，为道地产区；通过对蛇床叶绿体DNA分子标记方法开展了蛇床子分子谱系地理研究，表明中国与越南接壤地区是蛇床祖先居群，随着居群逐渐的北移，在不同的气候的长期影响下，形成不同遗传结构的居群，进而形成了次生代谢产物的变异。居群间的变异与地理位置具有较大的关联，居群间的变异较大，居群内变异较小；通过分析蛇床香豆素类化学成分多样性与遗传变异及环境生态因子的相关性，表明温度是影响蛇床子香豆素类成分变异的最主要的生态因素，调控次生代谢产物途径中关键酶的基因表达水平。花期降雨量与蛇床子香豆素成分变异具有正相关性。日照时数与角型香豆素具有正相关性。此外通过对香豆素类合成途径上关建调控酶P450基因进行克隆和表达水平分析可得，不同产地蛇床P450基因表达水平与角型香豆素含量具有相关性，P450参与角型香豆素的合成调控。本课题基本明确了香豆素类化学成分生物合成的生态环境因子及结构变异的形成机理，为蛇床优质产地的选择、引种栽培和资源保护提供依据。本课题标引课题发表SCI论文3篇，中文核心期刊1篇，培养硕士研究生1名。