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中药丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）为唇形科（Labiatae）鼠尾草属（Salvia）的多年生药用植物。其根具有多种药理作用,具有活血化瘀、消肿止痛、养心安神等功效,广泛应用于临床治疗心脑血管等多种疾病。作为中国的传统大宗药材,丹参在临床治疗和保健方面起着越来越重要的作用。但是,由于生产上不明来源的随意引种和不规范的管理,造成了品种来源的混乱,质量不稳定;且栽培丹参种质资源的遗传多样性和分子鉴定等方面的研究存在不足。据我们所知,尚未见到有基于栽培丹参居群叶绿体基因组相关分子标记的遗传多样性的系统报道。本文以从国内30多个丹参主产区征集到的40份栽培丹参居群为材料,采用PCR首次扩增了其核糖体r RNA基因外转录基因间隔区（ETS）、3个叶绿体基因间隔区即光系统II的D1蛋白与t RNAHis基因的间隔区（psb A-trn H）、t RNALeu和t RNAPhe基因的间隔区（trn L-trn F）和假设叶绿体开放阅读框1（ycf1）和核糖体蛋白S15基因间隔区（ycf1-rps15）,以及叶绿体基因组两个重要功能基因1,5-二磷酸羧/加氧酶大亚基（rbc L）和位于叶绿体t RNALys（trn K）基因内含子中的编码成熟酶K基因（mat K）;利用生物信息学手段,对单个和部分联合序列的序列特征、核苷酸变异位点、遗传多样性分析、遗传距离及系谱关系进行了系统分析比较。主要结果如下:1.栽培丹参居群6个分子标记及其联合序列的基本结构特征40个丹参居群的ETS序列对位后长度为421-433bp,GC含量为56.8～62.8%,共有241个SNP变异位点,变异率为54.8%,其简约信息位点205个,占46.6%。psb A-trn H序列长度为335～348bp,GC含量为22.4～26.2%,共有90个SNP变异位点,变异率为24.7%,其简约信息位点71个,占19.5%。trn L-trn F序列长度为298～306bp,GC含量为35.0～36.9%,共有25个SNP变异位点,变异率为7.7%,其简约信息位点24个,占7.4%;ycf1-rps15序列长度为430～434bp,GC含量为25.9～30.5%,共有105个SNP变异位点,变异率为23.1%,其简约信息位点88个,占19.3%。rbc L基因对位排列长度为1275bp,GC含量为43.9%～44.6%,共有43个SNP变异位点,变异率为3.4%,其简约信息位点42个,占3.3%;rbc L基因编码425个氨基酸,共有10个氨基酸变异位点,变异率为2.4%,其中5个位点为相似氨基酸变异,另5个位点的变异可能有实质性的差异。mat K基因对位排列后长度为1123/1129bp,GC含量为33.6%～34.3%,共有96个SNP变异位点,变异率为8.5%,其简约信息位点86个,占7.6%;mat K基因编码376个氨基酸,共有59个氨基酸变异位点,变异率为15.4%,其中2个缺失位点,17个相似氨基酸变异位点,另40个位点的变异差异较大。基因间隔区（ETS+psb A-trn H+trn L-trn F+ycf1-rps15）的联合序列长度为1488-1517bp,联合后形成的矩阵总长度为1584bp,GC含量为35.9～38.8%,缺失位点179,共有466个SNP变异位点,变异率为29.4%,392个简约信息位点,占24.7%,74个单一信息位点,占4.7%。叶绿体功能基因（rbc L+mat K）的联合后长度为2398-2404bp,缺失位点6,共有133个SNP变异位点,变异率为5.5%,其简约信息位点128个,占5.3%,5个单一信息位点。2.栽培丹参居群6个分子标记及其联合序列的遗传多样性40个栽培丹参居群6个分子标记（ETS、psb A-trn H、trn L-trn H、ycf1-rps15、rbc L和mat K）、基因间隔区联合序列（ETS+psb A-trn H+trn L-trn F+ycf1-rps15）以及叶绿体功能基因联合序列（rbc L+mat K）的总体平均遗传距离分别为0.151、0.102、0.038、0.104、0.012、0.033、0.102和0.21;单倍型多样性（Hd）分别为0.64、0.601、0.619、0.795、0.479、0.485、0.950和0.510,表明栽培丹参在物种水平上存在丰富的遗传多样性;中性检验分析表明,除trn L-trn H标记外,其余标记均符合中性进化模型,表明栽培丹参居群近期并没有发生扩张事件。根据ETS,psb A-trn H,trn L-trn F,ycf1-rps15,rbc L和mat K的SNP指纹可以鉴定的栽培丹参居群数量分别为14、8、4、11、4、2个。ETS标记的鉴别率最高达35%。叶绿体2个功能基因联合序列的SNP指纹能鉴定6个居群;但4个基因间隔区联合序列的SNP指纹可区分高达21个丹参居群,鉴别率达52.5%。这是一个很大的进步,尽管仍然不够,需要进一步探索利用更多的DNA标记。3.栽培丹参居群6个分子标记及其联合序列系统发育关系本研究首次构建了6个分子标记的系统发育树,从不同角度揭示了其系统发育关系。基于对位后ETS序列的系统进化树显示:40个丹参居群聚类在2个系支上,其中24个居群聚在一个系支上,16个居群聚类在另一系支上;基于丹参psb A-trn H序列的系统进化树显示:29个丹参居群聚类在一个系支上,其余11个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参trn L-trn H序列的系统进化树显示:30个丹参居群聚类在一个系支上,其余10个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参ycf1-rps15序列的系统进化树显示:30个丹参居群聚类在一个系支上,其余10个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参rbc L基因的系统进化树显示:30个丹参居群聚类在一个系支上,其余10个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参mat K基因的系统进化树显示:30个丹参居群聚类在一个系支上,其余10个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参基因间隔区联合序列的系统进化树显示:29个丹参居群聚类在一个系支上,其余11个丹参居群聚类在另一系支上;基于丹参叶绿体功能基因联合序列的系统进化树显示:30个丹参居群聚类在一个系支上,其余10个丹参居群聚类在另一系支上。6个分子标记及联合序列系统发育关系均表现出相似的两进化枝拓扑结构,存在细微差异。采用PCR克隆了40个栽培丹参居群的6个分子标记,采用生物信息学手段,对其单个和部分联合序列进行了系统的序列特征、核苷酸变异位点、遗传多样性、遗传距离、系统学等的全面比较分析,从不同角度揭示了国内现行栽培丹参居群的遗传多样性和系谱关系,为栽培丹参居群资源的遗传鉴定、资源评价、遗传创制、演化规律研究积累了丰富的资料,奠定了坚实的基础,也为其它资源植物的类似研究提供了新颖的替代性分子标记和方法。