选题依据：远志作为我国常用大宗药材之一,具有安神益智,交通心肾,祛痰,消肿等功效。目前,远志栽培品种混乱,新品种的选育主要参考农作物的选育标准,以产量,种植年限以及表观农艺性状为主要选育指标。作为一种中药材,应以药效作为其质量的衡量指标,而药效的物质基础为化学成分。由于化学成分的多少不可直接观察,因此,我们有必要建立远志农艺性状与化学成分含量的相关性分析,并从DNA分子水平初步探讨遗传差异与农艺性状间的关系,阐述其遗传多样性,进而辅助指导育种工作。目的：1.探究远志化学指标成分与农艺性状的关系,明确提出传统新品种选育指标。2.找出不同农艺性状对应的差异代谢物,为定向育种提供一种研究思路。3.筛选出在远志中扩增多态性好的引物,并对多态性条带与农艺性状进行关联分析,阐述其遗传背景。方法：1.测定18份远志样品的农艺性状。2.采用高效液相色谱-紫外检测器(High Performance Liquid chromatography-Ultraviolet, HPLC-UV)技术测定远志中细叶远志皂苷、口山酮Ⅲ和3,6’-二芥子酰基蔗糖的含量。3.利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(Ultra high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry, UPLC/Q-TOF MS)代谢组学技术,分析不同农艺性状的差异代谢物。4.基于扩增片段长度多态性(Amplified fragment length polymorphism, AFLP)分子标记技术筛选出在远志中扩增多态性好的引物,并分析18份远志样品的多态性条带。结果：1.远志的株高、直径、根长、根分叉高度、侧根数及根重六个农艺性状均存在不同程度的遗传变异,其中农艺性状株高、根分叉高度、侧根数、根重的变异程度较大且存在显著性差异。通过农艺性状间的相关性分析可知,直径与根重的相关性最大。2.细叶远志皂苷、口山酮Ⅲ和3,6’-二芥子酰基蔗糖含量均达到2010版《中国药典》规定的远志样品有1号、3号、4号、7号、8号、9号、13号、14号、15号和17号。细叶远志皂苷的含量与六个农艺性状指标无明显的相关性；3,6’-二芥子酰基蔗糖在根较长的远志样品中的含量较高；而口山酮Ⅲ在根较短、根分叉高度较矮,侧根数多的样品中含量较高。3.从远志样品的UPLC/Q-TOF MS图谱中共推断指认29个化合物。采用UPLC/Q-TOF MS代谢组学技术,分别找到了与六个农艺性状相关的差异代谢物,其中对六个农艺性状分类贡献较大的差异代谢物主要集中在Sibiricoses A6、 Tenuifoliside B、Tenuifoliside A、 Polygalaxanthone Ⅲ、Tenuifoliose B、Tenuifoliose A、 Polygalasaponin xxⅧ这7个化合物中,说明这些化合物与远志农艺性状的表达密切相关。通过分析6对相关农艺性状的共有差异代谢物发现,呈正相关农艺性状的共有差异代谢物在两农艺性状中的变化趋势相同,呈负相关农艺性状的共有差异代谢物在两农艺性状中的变化趋势相反。4.基于AFLP分子标记技术共筛选出在远志中扩增多态性好的12对引物,对18份远志样品进行实验,共扩增出184个条带,多态性条带比率为94.57%。基于单因素方差分析法,筛选了与六个农艺性状显著相关的20个多态性条带。通过AFLP分子标记发现,一个基因可同时与多个性状相关,而一个性状也可能受多个基因的共同调节。18份远志样品的多态性条带聚类结果与遗传一致度及遗传距离的分析结果相一致。远志样品的农艺性状聚类、液质数据聚类、多态性条带聚类均将样品分为三大类,但又不完全一致。通过对远志中化合物与多态性条带的关系分析发现,单个化合物的合成可能受多个基因的调节,而一个基因也可能同时调节多个化合物的合成路径,符合生物系统的复杂性。结论：对于远志品种选育来讲,只有结合化学成分与农艺性状两个指标才能更加准确的指导育种。若远志样品是用作中药制剂的原料,应着重选育4号、13号样品；若远志样品是用作中药饮片的生产,应着重选育1号、9号样品。通过UPLC/Q-TOFMS代谢组学研究发现,可根据所需的目标化合物,筛选其含量较高的农艺性状进行定向育种。通过AFLP分子标记研究发现,加强远志样品遗传背景的研究,有利于从根源上解决现阶段远志资源品种混乱的问题。总之,UPLC/Q-TOF MS代谢组学与AFLP分子标记的应用为远志新品种选育提供了一种新的研究思路。