赤芍Radix Paeonia Rubra和白芍Radix Paeonia Alba同来源于芍药Paeonia lactifloraPall.的干燥根,但功效各异,其中赤芍具有清热凉血、散瘀止痛的功效；而白芍具有养血调经,敛阴止汗,柔肝止痛,平抑肝阳的功效。简而言之,赤芍是清热药,而白芍是补益药。然而,赤芍和白芍在功效上是否存在差异?其差异形成的化学物质基础为何?产生这种差异的主导因素是什么?这一直是中药学领域研究的经典问题。近年来的研究表明,赤芍与白芍在药理作用上确实存在一定的差异,这初步给出了赤芍和白芍功效差异的药理学证据；在化学成分差异物质基础上,也有报道成分含量和组成比例上存在一定差异。而对于药材质量的差异程度的数量化分析,以及导致这种差异形成相关的遗传、生态环境、加工方法三大要素的贡献度,还有待于设计更为系统的试验加以揭示。从查阅文献和课题组到药材市场和药材主产区调查的情况看,有关赤芍和白芍药材分化形成的本草学证据也有待于考证。基于上述目的,本文主要以采集于代表性产区的野生芍药(赤芍主要来源)和栽培芍药(白芍主要来源)为材料,通过遗传学的多地点栽培对比试验、分子群体遗传学研究以及交替加工处理分析,从性状指标及分子遗传本质两个方面研究二者是否存在差异,并分析人为加工因素和客观环境因素对其差异的影响规律,以探讨形成二者质量差异的机制。主要结论如下：1.本草考证结果表明：我国自唐宋开始所用的白芍,其来源及道地产区就与现代相同,即为芍药P. lactiflora,道地产区位于浙江杭州。而赤芍的基源植物可能为多种植物,最有可能的是芍药P. lactiflora、草芍药P. obovata、川赤芍P.anomala subsp. veitch、美丽芍药P.mairei四种。对赤芍道地产区为内蒙多伦的认识,形成于现代。自古以来,赤芍与白芍的划分依据共有根色、花色、产地、加工与否、栽培或野生五种。2.野生和栽培芍药群体内的形态指标变异丰富,采用无性繁殖栽培一年后,二者之间部分形态指标存在显著差异,野生芍药表现为为株幅大、叶片多而大、发根数多的特征,而栽培芍药表现为地茎粗、叶片厚而墨绿的特征。3.野生和栽培芍药群体间光合生理指标存在显著差异,表现为栽培芍药较野生芍药的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素a+b和类胡萝卜素叶含量均高,但类胡萝卜素／叶绿素低于野生芍药。栽培芍药对弱光的利用效率高于野生芍药,但在高光强条件下,野生芍药的光合性能更强；野生芍药在低浓度CO2即可启动光合反应,但是其在弱光区的光合羧化酶活性却不如栽培芍药高。4.野生和栽培芍药群体内化学成分指标含量的变异丰富,但栽培芍药中芍药内酯苷含量显著高于野生芍药,野生芍药中儿茶素、芍药苷的含量显著高于栽培芍药。二者主要含有的芍药苷和芍药内酯苷两种成分的含量总和没有显著差异,但这两种成分的比例存在显著差异。5.赤芍和白芍不同居群材料的ITS序列对比结果表明,野生芍药群体内遗传多样性较栽培芍药丰富；野生芍药和栽培芍药群体间存在显著的遗传分化。6.加工方法对赤芍与白芍中化学成分的影响研究结果表明：采用赤芍与白芍的加工方法同时处理赤芍和白芍基源植物后,不同加工方法会改变二者中化学成分的含量,但不论加工前后,二者主之间的芍药苷和芍药内酯苷两种化学成分的含量均存在显著差异。说明不能仅以加工方法作为划分赤芍和白芍的依据。7.环境对赤芍和白芍性状指标的影响结果表明,与环境因子具有显著相关性的性状指标主要是形态指标,总体呈现出随着纬度和日照时数的增高,植株趋于矮小、茎枝和根部分枝密集；光合色素指标中类胡萝卜素含量,以及化学成分中没食子酸、五没食子酰葡萄糖、苯甲酸和丹皮酚含量与环境因子具有不同程度的相关性；其余指标和环境因子之间没有显著相关性。8.基因型、环境及互作效应分析结果表明,赤芍与白芍之间多数形态指标的差异受到环境因素的影响较大,但叶部形态指标的差异受基因的影响大于环境；二者光合生理指标的差异主要来自于遗传；二者之间显著差异性化学成分中,儿茶素、芍药内酯苷和芍药苷三种成分均受遗传的影响占主导。综上所述,赤芍和白芍之间形态、光合生理及化学成分三方面性状均存在部分指标的显著性差异,在分子遗传本质上也存在显著的遗传分化。二者之间部分指标受到人为加工和客观环境的影响,但二者主要含有的化学成分芍药苷和芍药内酯苷存在显著差异,且受到加工和环境的影响较小,其差异主要来自于野生和栽培芍药群体间遗传本质上的差异。