甘草是我国西北部荒漠半荒漠生态环境的重要固沙植物，为豆科（Fabaceae）甘草属多年生植物。《中国药典》（2010版）规定的药用甘草为甘草(GlycyrrhizauralensisFisch.)、胀果甘草（GlycyrrhizainflateBat.）和光果甘草（GlycyrrhizaglabraL.），这3种甘草是我国药用甘草的主要来源，除药用外，还广泛应用于食品、烟草、化妆品等行业。近年来，由于国内外甘草市场需求量猛增，野生资源的过度采挖不仅导致甘草药材产量和质量的急剧下降，同时也加速了我国北方荒漠化的扩展，造成了严重生态灾难。另一方面，甘草属植物的地理分布跨度大，形态变异十分显著，药材质量差异也很大。迄今为止，有关栽培甘草属植物甘草、胀果甘草、光果甘草在驯化过程中的植物外形变异、遗传多样性、居群结构与药材质量的相关性未见系统研究报道。开展本课题的研究具有重要的科学意义和应用价值。本文对2007年引种到甘肃民勤4年生的宁夏盐池的甘草、新疆喀什的胀果甘草和光果甘草分别进行了植物外形鉴别、有效成分次生代谢物含量测定、遗传多样性差异的系统研究，建立了化学指纹图谱与分子指纹图谱，用两个相关联的图谱比较在同一生境同一生长年限不同种源的三种药用甘草的种源内和种源间的差异，主要研究结果如下：12010年5月份到10月份，对不同生长时期三种药用甘草植物的外形从植株的株高、茎粗、叶片形态、根及根茎、果穗、果荚、种子等形态指标进行测定，结果显示：此三种药用甘草与《中国植物志》及《中国药典》描述相比变异程度较小，除胀果甘草叶子边缘产生了大幅度波浪式的蜷曲，光果甘草株高大幅度增高，平均高度在160cm以上，成“巨株”，而甘草果荚的腺毛变得更为粗大。通过上述研究结果显示：三种药用甘草在驯化过程中为适应生存环境导致某些表型发生变异。2通过对三种药用药用部位每月进行有效成分次生代谢物甘草苷、甘草酸含量的测定，结果显示：5、6月份3种甘草的甘草苷和甘草酸含量均不达国家药典规定标准，但是从7月份开始含量一直上升，到9、10月份时含量达标，可进入药材市场。3利用ISSR分子标记技术对三种药用甘草遗传多样性进行了分析，并利用筛选出的5条ISSR引物进行扩增，从三种药用甘草60份样品中共扩增出886条条带，其中多态带数498条，多态带百分率为56.19%。遗传多样性分析结果显示，同种胀果甘草的20份样品遗传多样性指数（h）和Shannon’sInformation指数（I）分别为0.25和0.37；而光果甘草分别为0.23和0.34；甘草最低为0.19和0.28。AMOVA分析结果显示：同种甘草不同植株间有37%的变异，而种间变异为63%。依据Nei遗传距离对三种药用甘草分别进行UPGMA聚类，结果显示甘草和光果甘草的遗传关系较近，聚为一组，而胀果甘草另成一组，与其它2种甘草遗传关系较远。4通过使用中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版软件对三种药用甘草色谱含量建立化学指纹图谱，通过图谱比较甘草苷和甘草酸两个有效特征峰，结果显示，甘草和光果甘草的甘草苷峰高相似，均是胀果甘草的1.1倍，具有明显差异，与上述遗传多样性研究结果相吻合。本文的研究特色和创新点（1）首次对不同种源同一生境同一生长年限引种4年的三种药用甘草进行植物形态学研究，从植物的株高、茎粗、叶片形态、根及根茎、果穗、果荚、种子这几方面进行比较，发现三种药用甘草植物形态变异与生境改变和自身表现性状改变均有影响。这一研究结果表明栽培甘草所选用的种子为优良种，含有丰富的杂合体基因可有效预防在栽培驯化过程中出现的同种种源内植物的退化现象。（2）首次应用ISSR技术对不同种源同一生境同一生长年限引种4年的三种药用甘草的遗传多样性进行了系统研究，发现该实验材料的遗传多样性水平依然很高，提示尽管野生甘草采挖过度，但只要合理引种驯化栽培还不至于导致该种群遗传多样性的丧失而灭绝，这一研究结果为甘草资源的保护和抚育，以及我国北方荒漠地区的生态保护、恢复和重建，提供了科学依据。（3）首次应用化学指纹图谱和分子指纹图谱相联系的方式对三种药用甘草进行遗传多样性差异与有效成分化学含量测定系统研究，发现胀果甘草与甘草具有较近的遗传关系，而与光果甘草遗传关系较远。揭示了遗传多样性差异与产地环境，以及药材质量有关，为甘草药材质量的评价及优良种的选育提供了科学依据。