摘要：次生代谢产物对于植物的生长发育和环境适应起到了重要的作用。其中，三萜皂苷作为双子叶植物中最重要的防御代谢产物，其主要是由CYP450超家族的CYP716家族合成。在人参属中，人参皂苷是最重要的三萜类代谢产物，并且其中大部分只发现于人参属物种中。因此，本研究利用比较转录组学和代谢组学分析手段，以人参属次生代谢产物三萜皂苷为研究对象，探讨人参属CYP716家族功能与表达进化模式对人参皂苷合成的影响，并分析古多倍化/(再)二倍化过程对促进现存双子叶植物代谢多样性的重要作用。结果表明，CYP基因的优先保留和调控分化促进了现有人参次生代谢产物的多样化。更重要的是，人参皂苷生物合成关键基因(如CYP716亚家族，UGTs)的新功能化和表达水平亚功能化，促进了人参属中人参皂苷结构和功能的进化多样性。再者，本研究还证明了人参的两个亚基因组中的皂苷生物合成相关基因（UGT亚群，CYP716亚群等），在进化历程中保留了其在根组织中的高表达模式。两种达玛烷型(S和Y亚群)和一种齐墩果烷型（A亚群）合成人参皂苷在不同人参属物种不同组织之间存在显著差异，并推测这可能与人参皂苷生物合成基因的表达差异有关。这些结果不仅揭示了人参属三萜皂苷代谢产物多样性形成的进化机制，同时也为利用生物技术提高人参皂苷的产量提供了重要的思路。