目的:巴戟天MorindaofficinalisHow的干燥根具有补肾阳、强筋骨、祛风湿的功效,在我国南方民间被广泛应用于阳痿遗精,宫冷不孕,月经不调,少腹冷痛,风湿痹痛和筋骨痿软等症,已作为主要用药部位被收载于《中国药典》中;其同属植物大果 巴 戟 Morinda cochinchinensis DC.、鸡毯藤 Morinda parvifolia Bartl.ex DC.和羊角藤 Morinda umbellata L.subsp.obo Y.taZ.Ruan 亦具有药物治疗作用,如祛风除湿等;同时其同属植物海滨木巴戟Morinda citrifolia L.亦被证实对多种病症有显著疗效,如抗病毒、抗癌、抗风湿等。由此可见,与巴戟天同属的植物具有较大的疾病治疗潜力。本实验旨在找到适合巴戟天及其6种近缘植物的鉴别方法,为巴戟天及其6种近缘植物种苗的选育提供必要依据,从而避免误采、误种、误收,保证巴戟天用药安全有效。方法:1.基于图像分析技术从叶片图片中提取叶片基本形状特征数据,并将其转化为能进一步描述叶片形状的相对形状特征数据,最后使用系统聚类分析法对实验样品进行分类与鉴别。2.基于图像分析技术和显微鉴别技术从叶片的非腺毛显微图片中提取非腺毛的显微特征数据,使用系统聚类分析法基于叶片非腺毛显微特征对实验样品进行分类与鉴别。3.基于傅立叶变换红外光谱技术获取实验样品叶片化学成分的红外光谱图,对所得红外光谱进行基础解析和比较分析后使用系统聚类分析法基于红外光谱特征对实验样品进行分类与鉴别。4.提取植物叶片的基因组DNA,PCR扩增并测定其ITS2、psbA-trnH、matK、rbcL、trnL-tranF 5条DNA条形码序列,运用相似性搜索算法(BLAST)、遗传距离分析、DNA Barcoding gap检验和构建系统发育树的方法和手段对上述5条DNA条形码序列的物种鉴别能力进行评价与分析,筛选出鉴别能力最好的DNA条形码序列。5.下载Genbank数据库中巴戟天的全部基因,使用DAVID在线数据库对其进行基因集功能富集分析,使用KEGG对其中与DNA条形码序列相关的基因进行单基因功能注释,基于基因功能富集分析和基因功能注释探究巴戟天叶片形态、化学成分及遗传信息间可能存在的关系。6.比较分析叶片形状特征、叶片非腺毛显微特征、叶片化学成分红外光谱特征和DNA条形码序列分子特征对实验物种的鉴别能力,优选出最适合用于实验物种鉴别的鉴别特征。成果:1.基于叶片形状特征成功鉴别了巴戟天、羊角藤、海滨木巴戟3种植物。2.基于叶片非腺毛的显微特征成功鉴别了巴戟天、羊角藤、鸡眼藤、栗色巴戟、海南巴戟、大果巴戟、海滨木巴戟7种植物。3.基于叶片化学成分红外光谱特征成功鉴别了巴戟天、海南巴戟、海滨木巴戟3种植物。4.基于DNA条形码序列分子特征成功鉴别了巴戟天、海南巴戟、海滨木巴戟3种植物,同时筛选出了 ITS2序列作为鉴别实验物种的最优条形码序列。5.基于基因功能注释发现了与巴戟天基因功能主要相关的GO生物学相关术语,发现了 psbA-trnH序列相连的psbA基因与植物的光合作用途径相关,psbA-trnH序列相连的trnH-GTG基因与植物的组氨酸的代谢途径相关,rbcL序列对应的基因与植物的乙醛酸和二羧酸代谢途径、光合生物碳固定途径、碳代谢途径均相关。结论:叶片非腺毛显微特征是鉴别巴戟天、羊角藤、鸡眼藤、栗色巴戟、海南巴戟、大果巴戟、海滨木巴戟7种植物最有效的特征,其能成功鉴别出上述全部物种,叶片形状特征、叶片化学成分红外光谱特征和DNA条形码序列分子特征的物种鉴别能力均不理想,仅能鉴别3种实验物种,其中叶片化学成分红外光谱特征和DNA条形码序列分子特征可鉴别的物种一致,这两种特征的相关性较大。