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何首乌为蓼科（Fallopia multiflora（Thunb.）Harald）多年生草本植物,在全国大部分地区均有分布。研究表明,何首乌正处于活跃进化期,进化速度较快,在适应复杂多变的生存环境中形成了不同的地理种源。从有本草记载至今,何首乌已有上千年的入药历史,其块根炮制具有补益精血、固肾乌须的功效,作为本品主流的野生何首乌[9]在何首乌需求量日渐上升的同时正以每年约15%的速度递减中[2]。何首乌资源的日渐枯竭,一方面会造成物种遗传多样性的减少,降低其生存能力和适应环境的能力,同时也会导致优良基因的丢失,严重影响何首乌的可持续发展和利用。因此目前亟需完成的核心任务是加强何首乌种质的研究,进而构建核心种质库,对核心种质有针对性地进行保护,为后续研究和优良种质的挖掘奠定基础。本实验研究主要分成四个部分,其方法及结果如下所示:（一）何首乌种质遗传多样性和居群结构分析本实验采用SRAP分子标记方法,对全国12个省44个居群的327份何首乌样品进行研究,并以此探究我国何首乌的种质多样性和居群结构,分析结果如下:（1）何首乌野生居群遗传多样性大于栽培居群,且多样性主要来自居群间。野生居群中,四川和重庆的遗传多样性较高,且何首乌样品间遗传距离与地理距离无明显相关性;（2）何首乌样品的NJ聚类结果与地理分布相符,相同采集点样品可聚在一起。另外结果还显示农户栽培品亲缘关系近,说明存在相互引种情况。（3）居群结构分析表明,大部分何首乌样品的血缘组成较为单一,且K=16时,样品分类效果最佳,而分类结果与NJ聚类基本一致（4）SRAP分子标记是何首乌遗传多样性估计和种群关系的有效分析工具,地形复杂性和较少的基因交流是导致何首乌遗传多样性程度的重要原因。（5）广西所产棱枝何首乌在何首乌种群中表现出特异性,与其它种源遗传距离大。（二）不同来源何首乌块根质量研究采用HPLC的含量测定方法,研究不同来源何首乌块根二苯乙烯苷、游离蒽醌和结合蒽醌含量的差异,并尝试探究化学成分含量的影响因素,为何首乌种质研究提供参考。分析结果包括:（1）含量测定中,不同来源何首乌二苯乙烯苷、游离蒽醌和结合蒽醌含量的变异系数很高,而不同栽培年限的何首乌三种成分存在显著差异,但生长于广东的野生品和栽培品,不论生长年限均符合药典的要求。（2）块根在种植7个月～2年时,二苯乙烯苷和结合蒽醌含量存在极显著且极高的正相关性,游离蒽醌则与结合蒽醌和二苯乙烯苷呈现不显著的负相关性,但当年份为3～4年时,三者则无显著的相关性,其中游离蒽醌与其余两种成分的关系则从负相关变成正相关。（3）棱枝何首乌不含蒽醌类成分,二苯乙烯苷含量也不符合药典要求。（4）不同来源的何首乌块根,其横切面颜色、质地和结构上均表现明显的不同,相同或相近种源在异地栽培或生长年份不同时也表现出一定的差异。（三）不同来源何首乌块根代谢产物差异分析采用UPLC-Q-Orbitrap技术研究不同来源何首乌块根代谢产物的差异性,筛选产地间何首乌块根的主差异成分,为道地产区何首乌的形成机制提供参考。结果如下:（1）35份何首乌样品聚类成两类,第Ⅰ类德庆种源为主,第Ⅱ大类中,棱枝何首乌（LZ）的代谢产物与其它样品表现出明显的差异而独立成一小支,此外贵州的栽培品和野生品与广东高要河台1-2号、德庆莫村7号、茂名样品的代谢产物接近彼此聚类,广东新兴天堂镇山塘角村样品和广西贵港样品相似,并与山西运城、重庆药用植物园样品聚为一小类,上述聚类结果可见种源相同或栽培地点相同的何首乌块根,其代谢产物相近。（2）无监督的主成分分析的分类结果与聚类分析结果一致,在此基础上探究德庆种源或广东省生长的何首乌与其它产地或其它种源何首乌的差异代谢物,由此筛选出7种差异代谢物,以儿茶素类成分为主,包括Gallocatechin-（4α→8）-epicatechin（儿茶素-（4α-8）-表儿茶素）、Epigallocatechin-（4β→8）-catechin（表儿茶素-（4β-8）-儿茶素）、5,7,3’,4’,5’-Pentahydroxyflavanone（5,7,3’,4’,5’-五羟基黄烷酮）、Epigallocatechin-（4β→8）-epicatechin-3-O-gallate ester（表没食子儿茶素-（4β→8）-表儿茶素-3-O-没食子酸酯）、（+）-Gallocatechin（（+）-儿茶素）、（-）-Epigallocatechin（表没食子儿茶素）,且德庆种源或广东省生长何首乌块根的儿茶素类成分明显高于其余样品。（四）何首乌核心种质初步构建核心种质的构建以何首乌种质遗传多样性和居群结构研究结果为基础,采用“NJ（邻接法）聚类—比例取样”、“STRUCTURE分类—比例取样”和“最小距离逐步聚类取样”三种取样策略,设置5%～30%共6种比例抽样模式构建核心种质,利用t检验比较各初始种质与原种质的四个遗传参数（Na、Ne、H和I）,筛选出较好的核心种质构建方法,同时结合化学成分研究结果选出具有代表性及合理性的核心种质样品。种质库构建结果如下:（1）采用“STRUCTURE分类-比例取样”和10%抽样比例构建的种质库,其遗传多样性保留率高,样品量相对较少,且代表性强。（2）核心种质库由37份样品组成,包括9份栽培品和28份野生品,栽培品中包括一份棱枝何首乌和两份农户种植品种,野生品主要由四川、重庆和贵州样品组成,另外高要河台1号、高要河台2号和三棵树样品为何首乌成分含量研究中较为特殊且优异的样品,也同样纳入核心种质库中,可为日后优良种质的筛选提供材料基础。