石蒜属植物富含生物碱。其中加兰他敏、力可拉敏、石蒜碱等具有多种药理活性作用。尤其是加兰他敏，近年来，作为一种供临床使用的治疗老年痴呆的首选药物之一，市场价格昂贵。由于加兰他敏结构复杂，通过化学全合成很难实现商业化生产，而它在各种石蒜科植物中含量很低。大规模的采集，严重威胁野生资源，而且所能提供的产量远不能满足临床上的实际需要。现在普遍认为，利用现代生物工程技术生产加兰他敏或大规模种植优良品种是解决加兰他敏来源的可行出路。但，到目前为止，有关这方面的研究报道还不是很多。 本文运用气质联用(GC/MS)的方法，以花被和鳞茎为材料，研究了石蒜属10个种、红花石蒜15个居群及不同季节矮小石蒜生物碱组成及含量变化特征，以期为新品种的选育、合理的栽培管理提供理论参考。同时，根据已报道的其他植物p-香豆酰酯3’-羟化酶(C3H)氨基酸序列及其编码基因的保守区域设计简并引物，结合运用3’RACE和5RACE技术，克隆红花石蒜p-香豆酰酯3-羟化酶基因，探讨其可能在加兰他敏生物合成过程中的作用，以期为将来运用现代生物技术生产加兰他敏提供一些初步资料。 全文结果如下： 1.从10种石蒜属植物中，共检测出14种生物碱。加兰他敏、力可拉敏和石蒜碱是10种石蒜属植物所共有的生物碱。按照生物碱组成及含量的差异，10种石蒜属植物可分为主要含有石蒜碱型生物碱和主要含加兰他敏型生物碱两大组。第一组有红花石蒜、稻草石蒜、香石蒜；第二组有忽地笑、长筒石蒜、安徽石蒜、黄长筒石蒜、中国石蒜、红蓝石蒜和换景花。这两大组基本对应于Lycoris亚属和Symmanthus亚属。在主要含有加兰他敏型生物碱的第二大组中，安徽石蒜，长筒石蒜和黄长筒石蒜可能是将来培育高加兰他敏含量石蒜新品种的良好种质资源。 2.15个红花石蒜居群间生物碱组成及含量变化较大。从15个居群中，共检测到13种生物碱。石蒜碱、文殊兰碱和加兰他敏是15个红花石蒜居群共有的生物碱。安徽休宁居群加兰他敏相对含量最高，陕西固城居群加兰他敏相对含量最低；湖南临武居群石蒜碱相对含量最高，湖南郴州居群石蒜碱相对含量最低。从所含生物碱的类型来看，15个红花石蒜居群，主要含有石蒜碱型生物碱，其中有的居群还含有相对较多的加兰他敏型生物碱。 3.矮小石蒜居群内不同生物碱的相对含量季节性变化趋势不同。在三种主要生物碱中，加兰他敏和石蒜碱的相对含量变化显著。秋季加兰他敏相对含量最高，春季其相对含量最低。而石蒜碱的相对含量在冬季最高，秋季最低。文殊兰碱相对含量在四个季节中变化不显著。 4.根据已报道的其他植物p-香豆酰酯3’-羟化酶(C3H)氨基酸序列及其编码基因的保守区域设计简并引物，结合运用3’RACE和5RACE技术，从红花石蒜的叶片中克隆到了一个可能编码p-香豆酰酯3’-羟化酶的基因，命名为LC3H。克隆到的新基因含有1518个碱基开放阅读框，编码506个氨基酸。通过比对发现由该基因推导得到的氨基酸序列与已报道的其他植物中的p-香豆酰酯3’-羟化酶具有较高的同源性。将新克隆到的LC3H基因连接到质粒pET29a的Lac操纵子下游多克隆位点的NdeI和XhoI之间，并转化大肠杆菌BL21(DE3)，进行原核表达。结果表明，LC3H基因编码的蛋白大小约为58kDa，与已报道的其他植物C3H蛋白大小基本一致。因此，推测该基因可能编码红花石蒜p-香豆酰酯3’-羟化酶。但，LC3H表达的半定量RT-PCR分析表明，在花、花序梗、鳞茎和根中，LC3H基因的表达量与加兰他敏的含量无明显的相关性。在盛花期，LC3H在根及花序梗中的表达丰度高于在花及鳞茎中的表达丰度；与之相反，在植株的四个部位中，花的加兰他敏含量最高。因此，LC3H与加兰他敏生物合成的关系还需要进一步的研究加以明确。