白屈菜(Chelidonium majus L.)为罂粟科植物,起到生物活性物质为其包含的大量生物碱成分,具有抗炎、抗真菌、抗细菌、抗肿瘤等生物活性。白屈菜在不同采收季节、不同产地以及不同植物部位中生物碱含量差异很大,其生物碱成分的类型以及含量可以作为判断白屈菜质量优劣的内在因素。本研究主要从野生白屈菜次级代谢产物着手,跟踪1年内生物碱含量的变化,得出生物碱含量出现的高峰时期,确定最佳采收期;除此之外,本研究还测定了不同产地野生白屈菜生物碱含量的差异,分析影响野生白屈菜有效成分含量的关键因素。与此同时,本研究测定了1年内野生白屈菜中初级代谢产物—可溶性糖、可溶性蛋白以及水分的含量,试图探寻初级代谢与次级代谢的内在相关性。本实验通过转录组测序技术,揭示白屈菜生物碱生物合成机制,着重研究在合成途径中关键酶的基因,寻找基因表达与不同生育时期的白屈菜生物碱含量之间的相关性,为野生白屈菜驯化栽培育种提供可靠的理论依据。主要研究成果如下:(1)应用高效液相色谱法同时测定一年中野生白屈菜中原阿片碱、白屈菜碱、黄连碱、血根碱、小檗碱和白屈菜红碱等6种生物碱的含量的变化,认为每年6月末至7月末野生白屈菜中各成分含量高、生物产量大,可作为其最佳采收期。(2)测定了同一生长发育时期辽宁省清原县、吉林省集安市、黑龙江伊春市以及内蒙古根河市周围山区的野生白屈菜中各生物碱成分的含量差异,发现纬度越高,白屈菜中生物碱含量相对越高,并且植株较大。(3)测定了一年中野生白屈菜含水量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白的含量,发现在白屈菜由休眠期进入生长期含水量逐渐升高,可溶性糖及可溶性蛋白与之相反,逐渐降低。(4)通过转录组测序技术分析了5个不同时期异喹啉生物碱合成路径中的差异基因,并筛选出两个编码关键酶的基因进行基因验证,即为编码(s)-乌药碱N-甲基转移酶(CNMT)和天冬氨酸氨基转移酶(GOT2)的unigene,并认为这两个基因的表达量与白屈菜中血根碱和白屈菜红碱的合成具有一定的相关性。