黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)为唇形科黄芩属植物,是我国的传统常用大宗中药材,也是山西省的道地药材。黄芩是《中国药典》收录的正品黄芩的原植物,以干燥根入药,具有清热燥湿、泻火解毒、止血安胎等功效。除了用于临床配方外,黄芩药材还作为中成药的原料,近年来从黄芩中提取的黄芩苷、黄芩素等成分也大量用于医药和化妆品的生产。日益广泛的用途导致市场对黄芩药材的需求量逐年攀升。黄芩的药源一直以野生为主,随着需求量的增加,野生黄芩的滥采乱挖和无序利用日趋严重,导致黄芩的野生资源匮乏,许多地区的野生种群已濒临灭绝。目前,栽培种已逐渐代替野生种,但是由于栽培种的初始来源不同,在生产中普遍存在种源混杂、质量良莠不齐等问题,严重制约了黄芩药材产业的发展。本项研究利用RAPD分子标记技术分析了山西野生黄芩种质资源的遗传多样性与亲缘关系;采用高效液相色谱法(HPLC)测定、比较了不同产地野生黄芩根中主要有效成分的含量;应用组织培养技术进行了野生黄芩的快速繁殖。研究结果如下:⑴利用14条随机引物对山西41个产地的野生黄芩的基因组DNA进行PCR扩增,共扩增162条DNA片段,其中多态性条带共148条,多态率为91.36%;野生黄芩种质间的遗传距离在0.123~0.539之间;在遗传相似系数为0.69处,可以分为五大类群,进一步将类群Ⅰ和类群Ⅱ各分为两个亚群。结果表明,山西省41个产地的野生黄芩种质间具有一定的遗传差异,遗传多样性丰富;不同种质的遗传多样性与产地的地理位置没有明显的相关性。⑵山西23个产地的野生黄芩根中主要有效成分含量差异明显,其中黄芩苷的含量为8.19%~14.43%,黄芩素的含量为0.62%~1.63%,汉黄芩素的含量为0.17%~0.58%。产自吕梁市中阳县武家庄镇刘家圪垛村的野生黄芩根中黄芩苷含量最高,为14.43%;产自临汾市安泽县府城镇刘寨村的野生黄芩根中黄芩素的含量最高,为1.63%;产自晋中市寿阳县平头镇罕山村的野生黄芩根中汉黄芩素含量最高,为0.58%。除了忻州市忻府区阳坡乡高灌村外,其余22个产地的野生黄芩根中的黄芩苷均符合《中国药典》规定的干燥品中含量不低于9.0%的标准。结果表明,不同产地野生黄芩根中黄芩苷、黄芩素与汉黄芩素的含量没有相关性;较低纬度、较高降水量和较长日照时数有利于黄芩苷和黄芩素的积累。⑶在测定山西省不同产地野生黄芩根中有效成分含量的基础上,结合其生物学性状并参照遗传距离的远近,选取8个产地的野生黄芩,建立了快速繁殖体系。(1)经初代培养建立的无菌苗体系成活率好,基部愈伤组织化程度低;经继代培养获得的无根苗生长较快,植株个体较高,枝叶繁茂,芽增殖系数高,表明附加0.3mg/L 6-BA的MS培养基适合黄芩试管苗的芽增殖。在附加0.5 mg/L DSC和1.5 mg/L IBA的1/2 MS培养基中,生根率较高,生根效果良好,根粗壮且密集,平均根长均约为5 cm,平均根粗在0.110 cm左右,适合试管植株炼苗移栽。(2)所移栽的4个产地试管植株移栽成活率均为80%以上,其中采自临汾市蒲县蒲城镇南沟村和吕梁市交城县岭底乡西雷庄村的黄芩试管苗成活率达到90%以上。研究结果为山西野生黄芩种质的调查以及质量评价和鉴定提供了依据,对于野生资源的挖掘、保护、利用以及优良黄芩种质的创新和辅助选择育种具有实际意义和应用价值。