冬凌草是河南省重要药用植物资源之一,属于唇形科香茶菜属植物,富含冬凌草甲素、冬凌草乙素和迷迭香酸等活性成分。本研究以河南省伏牛山区和太行山区不同居群冬凌草为研究对象,通过同质化种植消除原生地生态环境因素的影响。通过对不同居群冬凌草形态特征和主要活性成分含量的比对分析,对河南省主要高甲素冬凌草居群进行了鉴定,并初步探讨了不同居群间甲素含量变异基于叶绿体基因组和基因转录差异的遗传机制。主要研究结果如下:（1）伏牛山区和太行山区不同居群冬凌草之间形态学特征存在不同程度的差异,其中南阳西峡居群冬凌草的叶型、株高变异最大。太行山区居群冬凌草叶片腺毛频度显著高于伏牛山区。（2）冬凌草甲素含量从5月到8月呈抛物线形变化趋势,7月份达到最高值;太行山区冬凌草居群的甲素含量显著高于伏牛山区。冬凌草迷迭香酸含量从5月到8月呈曲线下降的趋势,5月份含量最高,7月份含量最低;伏牛山区南阳西峡居群迷迭香酸含量显著高于其他居群,迷迭香酸含量差异在两个山区间没有明显的规律性。建议太行山区冬凌草居群和伏牛山区南阳西峡冬凌草居群可分别作为高甲素和高迷迭香酸的冬凌草优质资源。（3）冬凌草叶绿体基因组由一个大单拷贝区LSC、一个小单拷贝区SSC和一对互为反向重复序列的IR区所组成;基因组序列全长范围是152541（T3）～152727 bp（T1）,共有134个基因,其中蛋白质编码基因87个,t RNA基因37个,r RNA基因8个,两个假基因;两大山区冬凌草叶绿体基因组的基因数量、功能种类、排列顺序及密码子偏好性高度一致。不同冬凌草居群间分别筛选出变异幅度较大的12个基因间隔区和11个单拷贝基因。太行山区和伏牛山区冬凌草居群之间非同义替换率较高的基因有ycf1（Ka/Ks＞1）及ndh D、ccs A、rpo A、rpo C2、ycf2（0.5＜Ka/Ks＜1）。（4）6个居群冬凌草的转录组测序检测出137555个基因,表达上调的8676个,表达下调的9762个。差异基因的GO功能注释涉及代谢过程、细胞过程、催化活性等52个条目;KEGG通路富集分析得到的差异基因被富集到氨基酸代谢、萜类化合物代谢和其他次级代谢产物生物合成等代谢通路。AACT、DXS、FPPS、GGPPS、CPS、KSL等甲素生物合成途径的关键基因在高甲素太行山区冬凌草居群中表达上调;psa A、psa B、psb B、psb C、atp H等叶绿体基因及多个NADH脱氢酶、核糖体蛋白大亚基和核糖体蛋白小亚基基因在太行山区冬凌草居群中表达上调;与萜类生物合成及腺毛发育等相关的多种转录因子在太行山区和伏牛山区冬凌草居群间差异表达显著。本研究表明河南冬凌草居群甲素含量变异存在叶绿体基因组和基因转录差异的遗传机制。研究结果对筛选鉴定优质冬凌草种质资源提供了实验数据和指导性建议,并为深入探讨冬凌草主要活性成分代谢的调控机制奠定了理论基础。