半夏来源于天南星科植物半夏Pinellia ternata (Thunb.) breit.的干燥块茎,是一味常用传统中药,历史悠久,疗效显著。近年来,随着半夏的市场需求量持续增加、野生资源不断减少,加之半夏栽培技术远远滞后,我国半夏资源蕴藏量和产量都在大幅下降,很难满足当前药用和出口的需求。目前半夏的生产与研究存在种质混杂、评价标准落后、人工栽培技术发展缓慢、栽培和引种对半夏质量的影响缺乏系统研究、加工方法不规范等突出问题,导致半夏产量低和质量不稳定,难以为临床用药提供质量安全、有效、稳定、可控的半夏药材。本课题为国家十一五科技支撑计划项目子课题“川产道地药材半夏规范化生产关键技术研究”的一部分,在前期对半夏种质资源初步评价的基础上,进行了进一步的研究,主要包括半夏种质资源的全面收集整理和综合鉴定、优良种质资源综合评价、栽培和引种对半夏质量的影响考察、半夏种茎质量标准初步研究、半夏产地初加工方法的考察、半夏药材质量标准研究几部分,课题的开展不仅对半夏规范化生产有参考价值,也对中药资源的保护和可持续利用、药材质量的控制、临床用药的安全以及半夏产业的发展具有积极的意义。在半夏种质资源收集、整理、鉴定方面,本课题在前期工作的基础上,共收集到9省27地共27份种质,建立半夏种质资源圃、库进行保存,并观测到不同居群半夏种质在叶片形态、珠芽数目及着生位置、佛焰苞、种茎性状等方面的差异。首次将聚丙烯酰胺凝胶电泳方法应用到半夏的ISSR分子标记研究中,从30条ISSR随机引物中筛选出13条多态性引物,多态性百分率达到75%。阐明了半夏不同地理居群和不同叶型之间的亲缘关系和遗传多样性,川渝半夏居群地理位置相近,可以较好的聚为一类,不同叶型半夏聚类结果显示了半夏种内遗传差异和植物形态的相关性。将不同种质在生境、形态、HPLC指纹图谱上的差异与基因上的差异联系起来分析,为种质资源综合评价研究及良种选育提供了参考。在半夏种质资源综合评价研究方面,将化学成分含量与农艺性状、经济性状相结合,运用统计软件对所收集信息进行加权评价分析。(1)不同居群：首次将半夏商品外观指数、块茎及珠芽均重等农艺性状纳入半夏种质评价范畴,并依据半夏生产中化学成分含量、收获指数、商品比率等重要指标进行了综合评价。筛选出3份综合评分在75分以上的半夏优良种质,15份综合评分在60分以上75分以下的一般种质,4份综合评分在60分以下的差等种质。值得一提的是,川产半夏化学成分含量、经济性状、农艺性状各方面评分平均值均高于省外半夏,川产半夏中28.6%为优良种质,71.4%为一般种质,无差等种质,总体优良度高于省外半夏。(2)不同叶型：首次对不同叶型半夏进行了全面的加权评价分析,综合评分前三位的是异叶型半夏、芍药叶型半夏和桃叶型半夏,其中芍药叶型叶型的综合评分高,性状稳定,占各种叶型的比例最大,值得推广。半夏种质资源综合评价研究对半夏规范化生产中种源的优选具有指导意义。在半夏栽培和引种对质量的影响研究方面,发现栽培半夏和野生半夏外观性状存在较大区别,1H-NMR分析显示栽培半夏和野生半夏的总体化学成分存在一定的差异,HPLC指纹图谱结果表明省外半夏居群引种至四川后与四川半夏居群的化学相似度有所提高,栽培和引种对半夏化学成分含量影响不显著。本研究对半夏的合理栽培和引种有一定参考价值。在半夏种茎质量标准初步研究方面,考察了不同种源不同规格的半夏种茎在增重率、增殖率和化学成分含量方面的差异,暂定半夏栽培的用种规格为：用新鲜、无病虫害污染、芽头饱满、直径在0.8cm以下的小块茎作为种茎。该研究为半夏种茎质量标准的制定和生产用种标准的确定提供了依据。在半夏产地初加工方法考察方面,综合运用1H-NMR和HPLC指纹图谱等技术,考察了常用加工方法去皮、熏硫和烘干对半夏质量的影响,发现①半夏不同部位化学成分相似度低,皮的不同极性成分和总生物碱含量均比半夏药材高,尤其是半夏皮中总生物碱含量是去皮药材的两倍多；②熏硫半夏与未熏硫半夏化学成分存在较明显差异,半夏熏硫后总生物碱含量、浸出物含量和部分中等极性成分含量降低,尤其是总生物碱含量降幅达到79.5%；③半夏烘干前后化学成分相似度较低,烘干前样品中16号峰面积是烘干样品的13倍,烘干前样品的有效部位总生物碱含量比烘干样品低51.8%,差异明显。该研究为半夏规范化产地加工技术的研究提供了依据,对半夏药材和饮片质量的提高有着重要作用。通过对半夏药材进行鉴别、检查、浸出物含量测定、总生物碱含量测定和重金属及有害元素测定研究,拟定了半夏药材质量标准草案,草案较《中国药典》2005年版一部半夏项下的规定,新增了水分、灰分、酸不溶性灰分,浸出物含量测定、总生物碱含量测定；修订了薄层色谱鉴别方法。这些研究提升和完善了现行药典标准,有利于半夏药材质量的全面控制。上述研究结果为半夏种质资源的综合评价、半夏良种选育、半夏引种栽培、半夏规范化产地初加工和药材质量控制等关键技术研究提供了科学的理论依据。