膜荚黄芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bunge.]为豆科多年生草本植物，以其干燥根入药，是我国传统大宗中药材。黄芪的市场需求极大，由于长期大量采挖，野生黄芪资源近乎枯竭，黄芪商品多来源于人工栽培，我国北方各地均有人工引种。通过对吉林省内膜荚黄芪栽培基地考察调研过程中发现，受生态环境、种子混杂、栽培技术不完善等因素的影响，人工栽培的膜荚黄芪群体中出现了不同的种内类型，其质量参差不齐，临床疗效难以保障。因此，开展不同类型膜荚黄芪生长发育规律、主要药效成分含量差异和生态因子对药效成分积累及其皂苷合成途径关键酶基因表达的影响等研究，对不同类型膜荚黄芪合理采收、栽培生产管理、提高药材资源利用效率及优良品种选育具有重要意义。故本研究从两种类型膜荚黄芪生长发育角度出发，探究了不同生长发育时期根部生长动态及3种药效成分积累的动态变化规律；分析了两者根、茎、叶药效成分含量的差异及关键酶基因表达的差异。从生态因子角度，研究了光合有效辐射等7种生态因子与药效成分积累及关键酶基因表达的关系，明确了生态因子对不同类型膜荚黄芪药效成分积累的影响。以期为黄芪采收、质量调控及优良品种选育提供理论支撑。主要研究结果如下：
　　1、研究两种类型膜荚黄芪生长发育阶段根部生长动态及药效成分积累规律。结果发现：二年生黄芪，10月上旬绿茎、紫茎黄芪根部干物质积累量达到最高，分别为19.64g﹒株-1和21.39g﹒株-1，折干率最大值分别为39.08%和38.81%；三年生黄芪，9月下旬绿茎、紫茎黄芪根部干物质积累量达到最高，分别为33.23g﹒株-1和29.20g﹒株-1，折干率最大值分别为42.50%和40.11%；两种类型膜荚黄芪干物质积累差异并不显著，单就干物质积累而言，两种类型膜荚黄芪可以同时在秋季采收，两者根部折干率在秋季较高。两种类型膜荚黄芪根部黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷在9月下旬至10月初达到较高水平。综合根部生长动态与主要药效成分积累规律，分析表明绿茎与紫茎黄芪的干物质积累与有效成分含量均在秋季达到相对较高的水平，两者应在9月下旬至10月上旬期间同时进行采收。
　　2、通过对两种类型膜荚黄芪药效成分含量及关键酶基因的表达量的比较及关系研究。结果发现，在9月下旬至10月上旬(采收期)，紫茎黄芪黄芪甲苷含量显著优于绿茎，而绿茎黄芪根部毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量及总皂苷含量则明显优于紫茎。因此，根据药效成分含量的差异，可对不同类型膜荚黄芪择优选用，按需利用。(如：以黄芪甲苷为主入药的黄芪可优先选择紫茎黄芪，以毛蕊异黄酮葡萄糖苷、总皂苷为主入药的黄芪可优先选择绿茎黄芪)。叶中主要药效成分含量次于根，高于茎，可作为补充品加以利用。基因表达方面，两种类型膜荚黄芪皂苷合成途径AACT、FPS、HMGR、HMGS、IDI、SE、SS基因等7个基因表达量均在枯萎期显著减少，采收期时，AACT、CAS、HMGS基因在紫茎黄芪根部的表达量显著高于绿茎黄芪，说明关键酶基因协同作用控制膜荚黄芪皂苷成分的合成与积累，在不同类型黄芪根部的差异表达，可能是造成黄芪甲苷含量差异的原因之一。AACT、FPS、HMGS、IDI、HMGR基因对黄芪总皂苷含量的积累具有重要作用，其中AACT、FPS、HMGS、IDI基因调控绿茎黄芪皂苷合成与积累的作用较大，HMGR基因调控紫茎黄芪皂苷的合成与积累作用较大，关键酶基因表达对不同类型膜荚黄芪皂苷合成的影响程度不同，绿茎黄芪皂苷合成受关键酶基因表达的影响较大。
　　3、研究生态因子对两种类型膜荚黄芪药效成分及其关键酶基因表达量的影响，结果发现，二年生绿茎黄芪的药效成分主要受降雨强度影响较大，降雨强度过高不利于绿茎黄芪根中总皂苷的积累；二年生紫茎黄芪的药效成分受光合有效辐射、总降雨量、降雨强度、空气湿度和空气温度影响较大，光合有效辐射、降雨强度和空气温度过高不利于紫茎黄芪中黄芪甲苷和总皂苷的积累，总降雨量和空气湿度过高反而能够促进紫茎黄芪根中黄芪甲苷的积累。三年生绿茎黄芪中总皂苷含量受各气象因子影响较大，对叶中总皂苷的积累有促进作用，但阻止了根中总皂苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累；光合有效辐射、降雨强度和空气温度过高也不利于三年生紫茎黄芪根中黄芪甲苷的积累。气象因子的变化对黄芪皂苷合成过程中的关键酶基因具有一定的调控作用，且降雨量、降雨强度和温度通过调控绿茎黄芪中AACT、FPS和HMGS基因进而影响了绿茎黄芪中黄芪皂苷的积累；空气湿度通过调控紫茎黄芪的HMGS基因进而影响了紫茎黄芪中黄芪皂苷的积累。