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麦冬是百合科Liliaceae沿阶草属植物麦冬Ophiopogon japonicus的干燥块根,具有养阴润肺,清心除烦的功效。麦冬在心脑血管、免疫调节、降血糖、抗肿瘤等方面具有广泛的药理活性。浙江和四川是我国麦冬的传统产地,浙江产的麦冬称之为杭麦冬,栽培于杭州湾的慈溪、余姚、萧山等市,是传统公认的道地药材。四川产的麦冬称之为川麦冬,主产于涪江流域的绵阳、三台等县市。本研究对杭麦冬和川麦冬的生长环境、栽培方式、遗传基础、有效成分和药理活性进行了比较,为麦冬道地性阐明提供了理论依据,取得了以下结果：1、杭麦冬与川麦冬栽培方式最大的区别在于杭麦冬栽培年限为三年,川麦冬为一年。杭麦冬栽培土壤中全N及速效磷的含量显著低于川麦冬,土壤PH值显著高于川麦冬。2、利用基于麦冬转录组数据建立的EST-SSR分子标记对麦冬近缘植物沿阶草属和山麦冬属植物进行遗传多样性分析,表明杭麦冬和川麦冬之间存在着明显遗传差异。3、杭麦冬中甲基麦冬二氢高异黄酮A、麦冬高异二氢黄酮B、麦冬皂苷B和麦冬皂苷D’4种有效成分的含量显著高于川麦冬。4、利用基于UPLC/Q-TOF-MS的代谢组学方法对杭麦冬和川麦冬药材进行质量评价,鉴定了15种甾体皂苷成分,其中杭麦冬中ophiopogonin H、 ophiopojaponin R、ophiofurospiside F的含量显著高于川麦冬,(25R)-26-0-[β-D-毗喃葡萄糖基-(1→6)]-β-D-吡喃葡萄糖-△5(6)-烯-呋甾-3β,17α,22α,26-四羟基-3-0-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷、ophiopogonins H、(2α,3β,22R,25S)-3-{[β-D-Glucopyranosyl-(l->2)-β-D-glucopyranosyl-(l->2)-β-D-gl ucopyranosyl]oxy}-2,22-dihydroxyfurost-5-en-26-ylβ-D-glucopyranoside的含量显著低于川麦冬。PCA分析结果表明：杭麦冬和川麦冬、二年生杭麦冬和三年生杭麦冬、2012年采收的川麦冬和2013年采收的川麦冬水提液中的化学成分存在明显差异。5、麦冬灌胃健康大鼠后,杭麦冬和川麦冬均能降低心肌细胞LD和LDH的含量,升高血清中GSH-PX的含量,但川麦冬低剂量组大鼠心肌细胞中LD含量显著低于杭麦冬低剂量组,川麦冬高剂量大鼠血清中GSH-PX含量显著低于杭麦冬中、高剂量。除杭麦冬高剂量组外其余五个给药组均能提高大鼠肺抗氧化能力。6、对健康大鼠灌胃麦冬后大鼠器官的RNA-seq分析结果表明：杭麦冬灌胃后大鼠肺中发现10个差异表达基因,其中4个基因表达量显著上调,6个基因显著下调,7条差异基因直接或者间接参与肺部免疫调节或者肺部组织构成,川麦冬组没有发现差异表达基因。杭麦冬可能通过调节心肌细胞中RETSAT和TRIM50的表达量,从而影响心肌细胞免疫和抗病能力。川麦冬可以调节IRX2、IRXl、ANKRD23、CXCLll、EPHA3等基因表达量,它们与心肌细胞分化、缺氧诱导因子抑制、抗炎有关。可见,杭麦冬和川麦冬均能改善心肺功能,但是作用机制存在一定的差异。