道地药材是中医药的精髓，道地药材的形成是受遗传和环境因素共同影响的。道地药材的生物学内涵是指同一物种的特定居群，药材原植物种内的遗传分化是药材道地性形成的遗传基础。大黄是我国传统大宗药材之一，其原植物来源于蓼科（Polygonaceae）大黄属（Rheum）的掌叶大黄（R.　palmatum　Linn.）、唐古特大黄〔R.tanguticum　(Maxim.　ex　Regel)　Maxim.　ex　Balf.〕和药用大黄（R.officinale　Bail.），其药效成分主要是蒽醌类物质。课题组前期对大黄的三种原植物开展了形态学、分布格局和　ISSR　等分子标记的研究，表明大黄原植物的这3个种应合并为一个种，此结果为从种内分化开展大黄的道地性形成研究奠定了基础。
本研究的目的：探讨大黄道地性的形成机制。方法：在大黄原植物居群水平，获取蒽醌类成分生物合成途径的关键酶ALS（aloesone　synthase，芦荟松合酶）和　BAS（benzalacetone　synthase，苯甲酮合酶）基因序列，比较其在大黄道地与非道地产区间的序列特征和遗传变异式样，并和蒽醌类成分的含量进行相关性分析，探讨大黄道地性的形成机制。
主要研究结果如下：
1）　ALS、BAS基因在道地和非道地产区间的变异类型
ALS　基因在大黄的道地产区和非道地产区分别呈现243　A和243　G的变异类型，　BAS　基因在大黄的道地产区呈现554　C-606　A(C)-1012　C　的变异类型，在非道地产区呈现554　T-606　G-1012　G的变异类型。并且以上变异类型所对应的等位基因频率和基因型频率在大黄的道地和非道地产区之间存在明显差异。
2）基于ALS、BAS基因的大黄原植物的遗传变异
基于ALS　基因的大黄原植物的单倍型多样性（Hd）为0.908，总遗传多样性（HT）为0.912，居群内平均遗传多样性（HS）为0.602；基于BAS基因的大黄原植物的单倍型多样性（Hd）　为0.982，总遗传多样性（HT）为0.992，居群内平均遗传多样性（HS）为　0.636，总体上大黄原植物具有较高的遗传多样性。大黄原植物呈现东、西部分支的遗传格局，居群间基因交流有限（Nm　＜　1），遗传变异主要存在于居群间。其居群间存在显著的谱系地理结构（NST　＞　GST，P　＜　0.05），Mantel　检验表明遗传距离与地理距离间显著正相关。
3）大黄原植物的群体动态历史
七个核基因联合分析表明大黄原植物现今东、西谱系格局形成是受谱系间的不对称基因流以及更新世时期气候反复波动的影响。
4）酶基因变异和大黄道地性形成
基于3个蒽醌类成分生物合成途径关键酶基因将大黄原植物划分为东、西部两支，进一步分析大黄原植物遗传结构和蒽醌类成分含量之间的相关性，结果表明西部支主要为高含量的蒽醌类成分，东部支主要为低含量的蒽醌类成分，且西部支居群分布区和大黄道地产区相吻合。
结论：大黄原植物具有较高的遗传多样性，其蒽醌类成分生物合成途径关键酶基因在大黄道地和非道地产区存在特定的遗传变异类型。基于酶基因的遗传变异将大黄原植物划分为东、西部两大分支，其居群间的遗传分化属于受距离影响的有限基因流模式。大黄的道地性形成和蒽醌类成分生物合成途径关键酶基因的遗传分化相关，同时，也和谱系间的不对称基因流以及更新世期间气候的反复波动相关。