豆蔻属药用植物DNA条形码鉴定研究

目的:针对鉴定十分困难的豆蔻属药用植物筛选适合其鉴定的DNA条形码序列,探索豆蔻属药用植物鉴定新方法.方法:对该属植物36个物种,46个样本的8个候选条形码序列(psbAtrnH,matK,rbcL,psbK-psbI,rpoB,atpB-rbcL,ITS,ITS2)进行PCR扩增、测序和序列分析,我们采用了4种方法对于数据进行分析,应用Mega4.1计算不同序列的种间和种内遗传距离(K-2P);用Wilcoxon秩和检验比较不同序列的变异性;用Taxon DNA软件评估"Barcoding Gap";用Blast、Distance方法检验物种鉴定的可靠性.结果:ITS2和ITS序列变异显著,物种水平鉴定成功率达100%,其它6个候选序列(psbA-trnH,matK,rbcL,psbK-psbI,rpoB,atpB-rbcL)不能有效鉴定豆蔻属物种.结论:本文推荐将ITS2和ITS作为豆蔻属药用植物潜在的DNA条形码序列,并依此建立该属药用植物的DNA条形码鉴定方法.     

黄精属药用植物DNA条形码鉴定研究

目的：评价DNA条形码候选序列对黄精属药用植物的鉴定能力。方法：对44份黄精属样品应用通用引物扩增其叶绿体rbcL、matK、psbA-trnH及核ITS2和ITS序列,分析其种内种间变异和barcoding gap,应用BLAST和Nearest Distance方法计算物种鉴定效率。结果：ITS2和ITS序列通用引物扩增效率低,叶绿体matK序列获得率最低,rbcL最高,三条序列种内与种间变异均较小,无明显的barcoding gap。基于BLAST和Nearest Distance方法计算,三条叶绿体序列对黄精属药用植物的鉴定效率均较低。结论：DNA条形码候选序列psbA-trnH、matK及rbcL不适用于黄精属药用植物的鉴定,叶绿体全序列或通过叶绿体全序列筛选合适的DNA片段可能是该属药用植物分子鉴定的方向。     

蜘蛛抱蛋属药用植物分子鉴定研究

通过比较各分子标记的PCR扩增成功率、测序效率、种内与种间变异和鉴定成功率等指标,考察6个分子标记(rbcL、matK、psbA-trnH、psbK-psbI、核ITS和ITS2)及其组合对蜘蛛抱蛋属药用植物的鉴定结果,评价不同标记在蜘蛛抱蛋属药用植物中的鉴定能力,确定适合该属鉴定的DNA分子标记。结果显示,对蜘蛛抱蛋属11个种20个样本进行分析,rbcL、matK、psbA-trnH、psbK-psbI序列获得率较高,matK鉴定成功率在获得的单一序列中最高(85%),多序列组合在鉴定效率方面比单一序列有所提高,其中matK+psbK-psbI的鉴定成功率为100%。因此,matK+psbK-psbI可用于蜘蛛抱蛋属药用植物的鉴定。     

DNA条形码序列对9种蒿属药用植物的鉴定

目的采用DNA条形码序列对9种常见的蒿属药用植物进行鉴定,为常见蒿属药用植物的鉴定提供分子依据。方法对9种常见蒿属药用植物的4条候选DNA条形码序列(ITS2、rbcL、matK、psbA-trnH)进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增和测序效率,应用BLAST1、Distance方法来评估各序列的鉴定效率。此外,基于MEGA5分析9种常见蒿属药用植物ITS2序列种间K2P遗传距离并构建NJ树。结果除matK外,其余3条片段的PCR扩增和测序效率均为100%,ITS2序列对9种蒿属药用植物的物种水平鉴定成功率最高,为100%,而psbA-trnH、rbcL、matK、matK+rbcL的鉴定成功率(BLAST1法)分别为83.3%、66.7%、54.5%、75%。通过ITS2序列的种间K2P遗传距离及NJ树均能将不同物种全部区分。结论 ITS2序列可以作为鉴定蒿属药用植物的潜在条形码。     

景天属药用植物DNA条形码研究

目的：评价DNA条形码候选序列对景天属药用植物及其混伪品的鉴别能力,探索景天属药用植物鉴定的新方法。方法：使用ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列的通用引物对景天属药用植物进行PCR扩增和测序,通过比较各序列的扩增效率、种内和种间变异的显著性,以及Barcoding gap,采取BLAST 1和Nearest Distance 方法评价不同序列的鉴定能力。结果: ITS2序列在采集的景天属几种药用植物中扩增成功率为100%,其种内种间变异差异、Barcoding Gap较psbA-trnH、rbcL序列具有更明显的优势,而且纳入网上48个样品33个种的数据后鉴定成功率仍达到100%。结论：ITS2序列能够准确鉴定景天属药用植物,并将其与常见混伪品区别开,ITS2可推荐为景天属首选的DNA条形码序列。     

忍冬科药用植物DNA条形码通用序列的筛选

目的:从4条DNA片段(psbA-trnH,matK,rbcL,和ITS2)中筛选可用于忍冬科药用植物鉴定的DNA条形码通用序列。方法:通过比较各序列的PCR扩增成功率、测序效率、种内和种间变异、barcoding gap和鉴定成功率等指标评价不同序列在忍冬科植物中的鉴定能力。结果:对忍冬科13个属,33个物种,58个样本进行分析,ITS2序列在属水平上的鉴定成功率为100.0%,物种水平上的鉴定成功率为96.6%。结论:ITS2序列可以作为忍冬科植物的DNA条形码候选序列,同时推荐psbA-trnH序列作为ITS2序列的补充序列。     

基于DNA序列的石斛属药用植物鉴定研究进展

本文从核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组三方面,综述了目前常用DNA序列在石斛属药用植物的分子鉴定和物种分类研究中的进展。文献显示,目前用于石斛属物种分子鉴定研究的DNA序列主要有核ITS/ITS2、LEAFY,叶绿体rbcL、matK、trnH-psbA、rpoB、rpoC1、trnL-F、rbl16、trnl intron和线粒体基因组nad1 intron2,这些DNA序列均对石斛属药用植物鉴定具有借鉴意义。笔者对叶绿体全基因组序列作为“超级条形码”在石斛属植物中应用的可行性进行了展望,以期为石斛属药用植物的鉴定研究提供参考。     

基于杜娟属植物的DNA 条形码序列筛选

我国的杜鹃属有毒植物约在60种以上,如羊踯躅等药用植物具有强毒付作用,而目前杜娟属的分类十分复杂。DNA barcoding技术是一种新的物种鉴定技术,COI序列已成功应用于动物的鉴定,但是目前国际上还没有找到一个通用序列能鉴定所有植物物种。本文对杜娟属257个物种ITS、ITS2、matK、PsbA-trnH序列比较,运用Wilcoxon秩和检验比较不同序列的变异性,然后用Taxon DNA软件评估这四个序列的barcoding gap。筛选适合于杜娟属的DNA条形码序列。分析结果表明：matK和psbA-trnH并不适合于杜娟属的DNA barcoding鉴定。ITS2和ITS序列都可以有效的对杜娟属植物进行DNA barcoding鉴定,但ITS在物种中的扩增效率较低,因此推荐将ITS2序列作为一个潜在的杜娟属植物DNA barcoding鉴定候选序列。     

基于杜娟属植物的DNA条形码序列筛选

我国的杜鹃属有毒植物约在60种以上,如羊踯躅等药用植物具有强毒付作用,而目前杜娟属的分类十分复杂。DNA barcoding技术是一种新的物种鉴定技术,COI序列已成功应用于动物的鉴定,但是目前国际上还没有找到一个通用序列能鉴定所有植物物种。本文对杜娟属257个物种ITS、ITS2、matK、PsbA—trnH序列比较,运用Wilcoxon秩和检验比较不同序列的变异性,然后用Taxon DNA软件评估这四个序列的barcodinggap。筛选适合于杜娟属的DNA条形码序列。分析结果表明：matK和psbA—trnH并不适合于杜娟属的DNA barcoding鉴定。ITS2和ITS序列都可以有效的对杜娟属植物进行DNA barcoding鉴定,但ITS在物种中的扩增效率较低,因此推荐将ITS2序列作为一个潜在的杜娟属植物DNA barcoding鉴定候选序列。     

溪黄草DNA 条形码鉴定研究

目的：研究DNA条形码技术在溪黄草药材品种鉴定中的适用性。方法：选取rbcL、psbA -trnH、matK 和ITS2 等4 个条形码标记,对41 份溪黄草药材样品（含溪黄草Rabdosia serra、线纹香茶菜R. lo原phanthoides 和纤花香茶菜R. ophanthoides var. graciliflora）进行DNA 提取、PCR 扩增及双向测序,对测序结果进行质量检查、人工校对和序列拼接获取标准碱基序列信息,通过比较序列获得成功率以及物种鉴定力（TaxonGap 法）,筛选适合溪黄草基原鉴定的DNA 条形码序列。结果：条形码序列获得成功率依次为rbcL（100%）、psbA -trnH（90.2%）、ITS2（87.8%）和matK（70.7%）;物种鉴定力方面,rbcL、psbA -trnH 和ITS2 等3条序列均可有效鉴定不同物种,但不适于分辨种下单位。结论：综合考察序列易得性和物种鉴定力,rbcL可作为溪黄草品种鉴定的首选条形码。     

钩藤属植物分子鉴定的DNA条形码筛选

目的 应用分子生物学鉴定技术,筛选出应用于鉴定钩藤属物种的最佳DNA条形码,建立快速、准确、便捷的钩藤属植物鉴定方法.方法 从广东、广西等地收集了8个钩藤属物种的叶片、茎枝作为材料,共计44份样品.提取样品总DNA,分别对条形码ITS、matK、psbA-trnH、rbcL、trnL-trnF序列进行扩增、测序、拼接、...     

基于DNA条形码的芦荟属6种植物的分子鉴定

目的筛选出适合芦荟属6种植物的DNA条形码序列。方法采用试剂盒法提取芦荟属6个品种基原植物的18份样本基因组DNA,应用通用引物扩增其核基因ITS2序列和叶绿体psbA-trnH、rbcL、matK基因序列并进行双向测序,采用Sequencher 4.1.4软件对测序峰图进行校对拼接,应用MEGA 5.0软件分析不同候选序列的特征,计算物种的种内、种间Kimura 2-Parameter(K2P)遗传距离,比较其种内、种间变异的大小,评估序列的条形码间距(barcoding gap),采用邻接法(neighbor-joining,NJ)构建系统聚类树。结果共获得72条序列,ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK基因序列各18条,测序成功率均为100%。比对后序列长度为255~723 bp,GC量范围为30.6%~68.2%。psbA-trnH基因序列的最大种内遗传距离均小于最小种间遗传距离,有明显的barcoding gap,ITS2、rbcL、matK序列的种内变异和种间变异有一些重叠,没有明显的barcoding gap。基于psbA-trnH序列的发育树能将芦荟属6个品种完全区分,而其他3个序列在区分这些芦荟属品种时存在模糊鉴定。结论 DNA条形码技术可以准确鉴别芦荟属植物,psbA-trnH序列可以作为鉴别芦荟属植物的优选序列。     

葫芦科植物通用DNA条形码的筛选

目的 评价几个热点DNA条形码候选序列对葫芦科植物的鉴别能力.方法 使用ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列的通用引物对葫芦科植物进行PCR扩增和测序,通过比较各序列的扩增和测序成功率、种内和种间的变异、barcoding gap,并采取相似性探索BLAST1和最近距离Nearest Distance方法评价不同序列的鉴别能力.结果 ITS2序列对葫芦科33个属、90个物种、182个样本进行分析,其鉴定成功率较高,在属水平为100.0%,在物种水平为88.5%;psbA-trnH序列对201个样本进行分析,其鉴定成功率在属水平为93.0%,在物种水平为73.1%,但其可以补充部分ITS2不能分析的物种区域.结论 ITS2和psbA-trnH是适合葫芦科植物鉴别的一个较好的DNA条形码序列组合.     

基于DNA条形码的甘草属植物的分子鉴别

目的:评价不同DNA条形码序列对甘草属的鉴定能力。方法:应用5条常用DNA条形码序列ITS、ITS2、psbA-trnH、matK与rbcL对甘草属进行PCR扩增与序列测序,结合在GenBank数据库下载的序列数据,通过分析各序列种内与种间变异与遗传距离,构建系统发育树,并基于相似性搜索算法和最近距离法计算各序列鉴定成功率,以分析比较各序列对甘草属的鉴定效率。结果:matk序列因扩增与测序成功率均较低,没有加入后续的数据分析。各个序列的鉴定成功率由高到低的顺序为psbA-trnH、ITS、ITS2、rbcL。ITS和ITS2序列种间最小变异均大于种内最大变异,且种内变异最小。Barcoding gap检验结果显示,ITS、ITS2的重叠区较小。NJ树结果显示,只有psbA-trnH序列能把甘草属不同物种分开。结论:利用DNA条形码序列可准确鉴别甘草属植物,psbA-trnH和ITS组合序列可作为鉴定甘草属植物的较优序列组合。本研究为甘草属植物的分子鉴别提供科学依据。     

地黄属植物DNA条形码鉴定及地黄栽培起源研究

目的评价DNA条形码通用序列对地黄属植物Rehmannia Libosch.ex Fisch.et Mey.的鉴定作用,探讨中药地黄R.glutinosa的栽培起源。方法对地黄属物种的ITS、psb A-trn H、rbc L和mat K序列扩增和测序,比较各序列在种内和种间变异。采用最近距离法、相似性搜索法、构建Neighbor-Joining(NJ)系统聚类树等方法进行鉴定分析。结果对比地黄属各种的rbc L和mat K序列,结果显示rbc L序列完全一致,mat K序列同源性为99.9%~100%。ITS和psb A-trn H序列的平均种间变异均大于平均种内变异,且2条序列的种间最小变异均大于种内最大变异。在ITS系统树上,地黄的所有样品与茄叶地黄聚在一支,支持率为96%;psb A-trn H和联合树上,地黄的所有样品聚为一单系分支(支持率为55%和58%)。地黄与茄叶地黄聚在的这一分支分别与裂叶地黄和高地黄聚在一支(在ITS和联合树上支持率为55%和68%),与裂叶地黄和天目地黄聚在一支(在psb A-trn H树上支持率为80%)。ITS和联合树支持栽培地黄的3个品种与来源于河南温县、郑州、南阳和北京野生地黄居群聚在一支,支持率为51%和69%。结论叶绿体基因rbc L和mat K不适合作为条形码对地黄属进行鉴定,ITS和psb A-trn H序列可以作为中药材地黄与同属近缘种进行鉴定的条形码序列。裂叶地黄和天目地黄可能是四倍体地黄的2个亲本来源,栽培的地黄品种可能起源于河南温县区域的野生群体。     

Identification of Traditional Chinese Medicine Rubiae Radix et and Its Adulterants Using DNA Barcodes

??OBJECTIVE To identify traditional Chinese medicine Rubiae Radix et Rhizoma and its adulterants using DNA barcodes. METHODS A total of 317 sequences of psbA-trnH, matK and rbcL from 13 species were analized. The intra- and inter-specific K2P genetic distances and neighbor-joining tree were calculated using MEGA5.1 program. RESULTS The DNAs were successfully extracted from 76 original plant samples. The amplification rates of psbA-trnH, matK and rbcL were 100%, 96%, and 99%, respectively. The adulterants could be identified from R. cordifolia by the single marker and the two combinations except for those adulterants in the Rubia genus. Fortunately, R. cordifolia could be identified from all the adulterants by psbA-trnH+matK+rbcL combination marker. The intra- and inter-specific K2P genetic distances of psbA-trnH+matK+rbcL were 0-0.001 4 and 0.000 7-0.630 3. R. cordifolia could be identified from all the adulterants by the psbA-trnH+matK+rbcL combination using NJ tree method. Among the 30 unidentified samples of Rubiae Radix et Rhizoma which were collected from medicinal herb markets, all three markers, including psbA-trnH, matK and rbcL, could be amplified from 22 samples. The 11 samples of Rubiae Radix et Rhizoma clustered with R. cordifolia and the others were divided into three clusters by the psbA-trnH+matK+rbcL combination using NJ tree method. CONCLUSION psbA-trnH+matK+rbcL combination can be used as DNA barcode to identify R. cordifolia from adulterants.