甘草酸含量是甘草质量的重要标志之一,但是不同种的甘草、不同季节收获的甘草、不同产地的甘草、同一产地不同的甘草个体、甘草不同部位的甘草酸都存在含量差异,而且这种差异严重影响甘草药材的临床疗效及其稳定性;而且由于甘草酸含量的差异,导致对甘草种质资源的药用价值评价难于进行。因此,揭示甘草酸形成和积累的机制,寻找和甘草酸形成和积累相关的分子标记对探讨调控甘草药材的质量,评价药用甘草种质资源具有重要意义。目前探讨基因和活性成分相关性所选择的研究对象包括基因组和单个基因。以基因组如RAPD、AFLP等为研究对象,反映的是植物所有差异的总和,不能直接反映活性成分含量的变异。而且化学成分的差异可能是由有限的遗传差异决定,基因组变异的聚类可能反映不出其变化;而以单个基因如matK基因、ITS序列等为研究对象,如果选定的基因非编码基因,则只能反映它本身的分化,只有它和反映活性成分含量的基因同步进化时才能反映出活性成分含量的变异。活性成分的功能基因的多态性可能更能反应活性成分的变化,但功能基因较长,作为直接选择指标困难较大。为此,可通过通用基因进行间接选择,或通过功能基因进行研究,寻找和活性成分含量变异密切相关的基因,为探讨活性成分含量变异的基因机制奠定基础。为揭示甘草酸的形成机制,本文首先将实验材料分成两组:含甘草酸组和不含甘草酸组,通过比较两组ITS序列和β-香树酯醇合成酶基因第一外显子(简称β-香树酯醇合成酶基因)的序列差异,试图揭示甘草酸形成(甘草酸的有无)和基因的相关性;然后根据不同甘草酸含量,把实验材料分成高甘草酸含量组和低甘草酸含量组,通过比较它们的ITS序列和β-香树酯醇合成酶基因差异,揭示甘草酸积累和基因分化的相关性;本文还比较了甘草的不同器官的β-香树酯醇合成酶基因的表达差异,揭示不同器官中甘草酸积累和基因表达的相关性。主要结论如下:(1)基于ITS序列和5.8S基因序列差异划分的基因型和甘草酸形成具有密切关系。根据ITS序列差异将甘草属植物划分成两个基因型,TTCCTG基因型和ACTTGT基因型。其中,TTCCTG基因型均形成甘草酸,ACTTGT基因型不形成甘草酸;根据5.8S序列也可将甘草属植物划分成A和G两个基因型,其中,A基因型形成甘草酸, G基因型不形成甘草酸。(2)黄甘草和胀果甘草、蜜腺甘草和光果甘草的ITS序列完全相同,支持黄甘草和胀果甘草合并,蜜腺甘草和光果甘草合并的分类处理,研究结果认为黄甘草和蜜腺甘草均可作为药用甘草资源使用。