唇形科常见药用植物DNA条形码的鉴定研究

目的筛选出适合唇形科常见药用植物的DNA条形码序列。方法通过对33种唇形科常见药用植物的核糖体ITS序列和40种唇形科常见药用植物的叶绿体matK基因进行PCR扩增和测序,用MEGA 6.0软件计算其种间、种内的Kimura2-parameter(K2P)距离及各序列变异位点,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 ITS序列长度为620~698 bp,平均(G+C)量为62.8%,叶绿体matK基因序列长度为859~932 bp,平均(G+C)量为34%,ITS序列与matK基因都有明显的barcoding gap,但matK基因的barcoding gap要小于ITS序列,从聚类分析来看,matK基因能更好地鉴定唇形科不同物种。结论推荐matK基因序列作为唇形科植物鉴定的优选序列之一。     

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。     

峨眉山区桑科药用植物 ITS2 条形码序列鉴定

目的：评价以ITS2序列作为DNA条形码对峨眉山区桑科药用植物的鉴定作用。方法：于四川峨眉山地区采集桑科药用植物样本25个,提取DNA,对其ITS2序列进行PCR扩增并测序,从GenBank上下载23条同科ITS2序列;运用MEGA6.0对所有序列种间种内遗传距离进行计算分析,构建Neighbor Joining（NJ）系统进化树;利用TAXON DNA 软件分析所有序列种内、种间变异并作barcoding gap分析;从ITS2数据库中预测并比较样本ITS2序列的二级结构差异。结果：桑科样本种间K2P最小遗传距离（0.041）大于种内最大距离（0.005）,并有较为明显的barcoding gap;NJ树显示种各属样本分别聚为一大枝,种内之间于各属分支中各聚为一支;各属及各种样品ITS2二级结构存在明显差异。结论：以ITS2序列作为DNA条形码,能够对桑植物进行准确、快速的识别和鉴定,准确地弄清物种之间的系统进化关系,为峨眉山区该属药用植物的分布、种群及种群量研究提供指导,对其质量控制、安全用药及资源保护及合理开发利用提供理论依据。     

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。     

峨嵋山区姜科药用植物ITS2序列分析

目的:评价以ITS2序列作为DNA条形码对峨眉山地区姜科药用植物的鉴定。方法:于四川省峨眉山地区采集姜科药用植物样本43个,提取其基因组DNA,进行转录间隔区(ITS) 2序列PCR扩增、测序,从Gen Bank上下载40条姜科植物ITS2序列;运用MEGA6. 0软件对所有样本序列种间和种内遗传距离进行计算分析,构建neighbor joining(NJ)系统进化树;利用TAXON DNA软件分析序列种内、种间变异并作barcoding gap分析;从ITS2数据库中预测并比较样本ITS2序列的二级结构差异。结果:姜科样本种间最小距离大于种内最大距离,有较为明显的barcoding gap; NJ进化树中各属样本分别聚山姜属(Alpinia),姜黄属(Curcuma),舞花姜属(Globba),姜花属(Hedychium),姜属(Zingiber)五大支,种内之间于各属分支中各聚为小支;各属及各种样本ITS2二级结构存在差异明显。结论:以ITS2序列作为DNA条形码,能够对姜科药用植物进行准确、快速的识别和鉴定,准确地弄清物种之间的系统进化关系,为该属药用植物的分布、种群及种群量研究提供指导,对其质量控制、安全用药及资源保护及合理开发利用提供理论依据。     

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。     

落葵薯DNA条形码筛选及其近缘植物的分子鉴定

目的:利用DNA条形码鉴定落葵薯及其近缘植物。方法:对来自不同产地的28份落葵薯及其近缘植物的核基因ITS序列和ITS2序列、叶绿体基因matK序列、psbA-trnH序列和rbcL序列进行PCR扩增并测序,比较不同序列的PCR成功率及测序成功率,对各序列进行种内和种间变异分析,Barcoding gap检验,以及构建NJ树聚类分析,评估不同序列对落葵薯及其近缘植物的鉴别能力。结果:经PCR扩增、测序后发现落葵psbA-trnH序列出现碱基缺失事件,其他序列均扩增、测序成功;matK序列和rbcL序列的测序成功率均为100%,ITS序列和ITS2序列的测序成功率分别为78.75%和64.28%;4条序列中,ITS序列和matK序列的种内和种间距离分别在barcoding gap检验中明显分离;从NJ树来看,ITS序列、matK序列均可区分落葵薯及其近缘植物。结论:建议采用ITS序列及matK序列作为落葵薯及其近缘植物鉴定的DNA条形码。     

ITS2和psbA-trnH序列鉴别马鞭草科药用植物

目的:评价几条热点DNA条形码候选序列对马鞭草科药用植物的鉴别能力。方法:选择psbA-trnH,rbcL,matK,ITS2和ITS序列进行评价,使用各序列的通用引物进行扩增和测序,用扩增及测序成功率,种内种间差异,barcod-ing gap,基于BLAST 1和Nearest Distance方法的鉴定成功率等指标来评价各序列的鉴定能力。结果:对马鞭草科32个种55个样本的序列分析发现,matK的扩增成功率太低,未纳入后续分析;ITS,ITS2,psbA-trnH以及rbcL的扩增及测序成功率分别为83.6%,83.6%,96.4%,98.2%,其鉴定成功率除rbcL为77.8%,75.9%外都为100%,但ITS2序列的种间,种内差异,barcoding gap较psbA-trnH,ITS有明显优势。ITS2序列进一步纳入网上163个样品的数据后其鉴定成功率依然可以达到89.5%,87.6%。结论:考虑到psbA-trnH较高的测序成功率,ITS2和psbA-trnH是适合马鞭草科植物鉴别的一个较好DNA条形码序列组合。     

千斤拔属药用植物DNA条形码鉴定研究

目的筛选一种可准确、高效鉴别千斤拔属Flemingia Roxb.ex Ait.et Ait.f.药用植物的DNA条形码序列。方法对4种14份千斤拔属药用植物的ITS2、rbc L、psb A-trn H序列进行扩增和测序,同时查找NCBI数据库中千斤拔属植物的相应序列,共计7种20份,比较不同序列的扩增效率及测序成功率,并对其进行种内、种间变异分析,barcoding gap检验及NJ聚类图分析,以评估不同序列对千斤拔属植物的物种鉴别能力。结果测序成功率方面,ITS2与rbc L序列对所分析样品的测序成功率为100%,psb A-trn H的测序成功率为85.71%;3条序列中,只有ITS2在barcoding gap检验中具有显著gap;从NJ聚类图来看,ITS2可明显区分千斤拔属植物的不同物种(除F.philippinensis与F.stricta外)。结论 ITS2序列能准确鉴别千斤拔属药用植物,可作为千斤拔药材基原植物鉴定的条形码序列。     

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。     

濒危兰科药用植物DNA条形码鉴定

兰科药用植物形态分类困难,此研究采用DNA条形码分子鉴定法从分子水平验证兰科药用植物的传统形态分类。以matK,psbA-trnH和ITS2序列作为DNA条形码对已进行了形态鉴定的49属135种163份兰科药用植物样品进行分子鉴定,经DNA提取,PCR扩增、双向测序及校对拼接后,将得到的序列在GenBank中进行BLAST比对,然后运用MEGA 7.0软件中的Neighbor-joining(NJ)法构建物种系统进化树。结果表明,163份样品均能成功提取DNA;matK,psbA-trnH和ITS2序列的PCR扩增效率分别为100%,100%,98.77%;共获得487条序列,其中345条序列在GenBank数据库中比对到了相应物种的序列,142条为新增序列;运用NJ法构建的兰科药用植物系统进化树中,基于matK序列所构建的物种系统进化树要优于基于psbA-trnH和ITS2序列所构建的系统进化树。matK,psbA-trnH和ITS2序列在鉴定兰科药用植物过程中互为补充,DNA条形码分子鉴定法可用于辅助兰科药用植物的分类鉴定。     

鸡血藤及其混伪品的DNA条形码分子鉴定研究

目的采用分子生物学鉴定技术,筛选合适的DNA条形码序列,建立快速、准确鉴定鸡血藤的方法。方法采集72份鸡血藤及其混伪品的样本,分别提取样品DNA,对ITS2、matK、psbA-trnH、ITS和rbcL序列扩增、测序;计算各序列扩增成功率和测序成功率,利用MEGA7.0分析比对序列特征;基于Kimura-2-Parameter(K2P)双参数模型计算种内、种间的遗传距离评估Barcoding gap;利用Phylosuite软件构建ITS2、matK和psbA-trnH和多基因(I-M-P)联合系统发育树。结果 ITS2的扩增成功率和测序成功率最高,均为100%,matK和psbA-trnH的测序成功率亦有94.4%、91.7%,而rbcL和ITS仅为69.4%和61.1%;ITS2较其他条形码序列具有明显的Barcoding gap,且种内、种间重叠少;系统发育树显示,ITS2和psbA-trnH可将鸡血藤及其混伪品明显聚为不同分支,matK不能把滇鸡血藤和南五味子分开;I-M-P系统发育树同ITS2和psbA-trnH结果相同。结论以ITS2为主、psbA-trnH序列为辅的鉴定方法能够对鸡血藤及其混伪品进行快速、准确的鉴定,为鸡血藤临床用药的安全性和合理使用的准确性提供依据。     

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。     

夹竹桃科DNA条形码的初步筛选

DNA条形码(DNA barcoding)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。为探索适合于夹竹桃科植物DNA条形码序列,拟用matK、ITS2、ITS 3个常规引物序列对夹竹桃科5个属的部分植物进行基因序列对比分析,并运用MEGA 7.0构建系统进化树进行系统发育分析、鉴定其亲缘关系。结果显示在ITS2、ITS、matK 3个引物序列中,只有matK引物序列能正常扩增目的基因,扩增成功率达到100%,并且该引物序列对比分析和系统发育树的聚类结果与传统分类学的鉴定结果一致。建议将matK序列作为夹竹桃科DNA条形码鉴定候选序列之一。     

基于ITS2条形码及其二级结构的菊科药用植物的系统发育分析＊

目的 采用ITS2（Internal transcribed spacer2，内转录间隔区2）序列作为条形码技术对菊科药用植物进行鉴别。方法 选取来自西藏及四川康定、乐山和峨眉地区的菊科样品44种，提取DNA并对其进行PCR（Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应）扩增，后测序，测序结果提交至GenBank；同时从GenBank上下载17条样本序列。对提交和下载的61条序列用MEGA7.0软件计算种内与种间的遗传距离，采用邻接法（neighbor-joinging，NJ）构建系统聚类树直观反应鉴定结果。从ITS2数据库中预测并比较样本ITS2序列的二级结构差异。结果 菊科植物种间最小遗传距离0.031大于种内最大遗传距离0.009，有较明显的barcoding gap；NJ树显示种各属样本分别聚为一大枝，种内之间各自聚成小支，表现出良好的单系性；各属及各种样品ITS2二级结构存在明显差异。结论 以ITS2序列作为DNA条形码，能够对菊科药用植物进行准确、迅速的识别与鉴定，是物种间进化关系准确的分子鉴定依据，可为该科植物的分布、种群及种群数量的研究提供指导，为控制药品质量、合理开发利用及保护提供了新手段。     

基于ITS2序列对藏药材植物的分子鉴定

目的选用ITS2序列作为条形码来鉴定44种藏药材植物。方法用高盐低pH法提取藏药材植物的基因组DNA,通过PCR扩增藏药材植物的ITS2序列,共得到ITS2序列145条,分属于24科,39属,44种。在GenBank数据库中通过序列比对选取了部分藏药材的同源序列。将ITS2序列在Bioedit软件中进行序列比对,在MEGA软件中计算双参数(K2P)种内和种间遗传距离,并基于邻接法构建系统进化树来分析物种的系统发育关系。结果 ITS2区域有显著的种内、种间差异,基于ITS2区域的系统进化分析与形态学结果一致,并可以反映物种之间的亲缘关系。此外,藏药材的ITS2序列二级结构各有不同,为物种鉴定提供了另一种方法。结论 ITS2序列是藏药材植物鉴定和系统发育研究的非常有效的单条形码,为藏药材植物资源的利用和保护提供了科学依据。