西洋参（Panax quinquefolius L.）为五加科人参属植物。人参皂苷是西洋参的主要药理活性成分。西洋参是一种市场需求量大的药用植物,但是严重的连作障碍往往致使西洋参品质显著下降,因此寻找新的西洋参适宜种植地成为一种必然选择。研究发现不同产地西洋参的物候发育进程和人参皂苷含量皆有明显的差异,但决定西洋参物候发育进程的关键环境因素并不明确,且环境因子影响下的物候发育进程与人参皂苷积累之间的关系知之甚少。本研究拟通过田间和人工气候箱种植实验研究温度和光周期对西洋参物候发育及人参皂苷积累的影响,并揭示西洋参的物候发育进程和品质形成之间的关系。首先,对我国不同产区的三年生西洋参进行物候观测和人参皂苷含量测定,借助主成分分析和逐步多元线性回归分析研究产地环境因子、物候节律和人参皂苷含量三者之间的关系,揭示其主要环境影响因子;然后,在人工气候箱内进行一系列温度和光周期控制实验,通过对西洋参的物候观测以及生物量和皂苷积累量测定,研究温度和光周期对西洋参物候节律和人参皂苷积累的影响。本研究结果显示:在田间实验中,不同产地的西洋参物候节律和人参皂苷含量有显著差异,特别是高纬度地区（以五常为例,44.55°N）的西洋参春季物候推迟,秋季物候提前,但其人参皂苷含量和相关基因表达水平均高于低纬度地区（以文登为例,37.23°N）。数据分析表明,西洋参的物候节律与环境因子的季节变化密切相关,尤其是冬季低温持续时间、春夏季增温和长日照以及秋季短日照。人工气候箱种植实验结果进一步表明,在土壤水分和养分适宜的条件下,温度和光周期的协同作用对西洋参物候发育进程和皂苷积累起决定性作用。田间实验和人工气候箱种植实验结果均显示,充分的冬季低温经历与春季长日照光周期的协同作用是西洋参春季正常物候发育的有利环境因子,能够促进西洋参人参皂苷合成基因（Pq SE、Pq DS、Pq D12H）的表达并进而提高人参皂苷含量。秋季短日照光周期与低温的协同作用是西洋参秋季物候正常发育的有利环境因子,能够促使西洋参适时进入休眠期,保证其经历足够的冬季低温,形成西洋参生活史的良性循环。冬季低温经历不足和不适宜的光周期是影响西洋参整个物候发育进程的不利因素,不利于西洋参的人参皂苷积累,不利于其品质形成。综上所述,本课题揭示了温度和光周期的协同调节作用在西洋参物候发育进程中起主导作用,也是西洋参品质形成的决定性环境因子。本研究对预测西洋参适宜的种植地并改进其栽培技术有重要意义。