中药材DNA条形码分子鉴定指导原则

随着中药材DNA条形码分子鉴定方法研究的深入与普及,国家药典委员会讨论通过在《中国药典》增补本中列入中药材DNA条形码分子鉴定指导原则,该指导原则通过对大样本量中药材进行DNA条形码分子鉴定研究,建立以ITS2为核心,psbA-trnH为辅的植物类药材DNA条形码鉴定体系和以COI为主、ITS2为辅的动物类药材DNA条形码鉴定体系.该文介绍了中药材DNA条形码分子鉴定指导原则及其起草说明,并对该原则在中药材鉴定方面的应用前景进行展望.     

基于ITS2条形码的两面针药材及其混伪品的鉴别

目的 利用ITS2条形码鉴别两面针药材及其混伪品,为两面针药材鉴定提供新方法.方法 采用PCR法扩增ITS2(转录第二间隔区)序列,双向测序后运用CodonCode Aligner、MEGA软件进行数据处理,构建系统聚类树(NJ树).结果 两面针药材及其混伪品基因组DNA降解明显,但不影响ITS2条形码的PCR扩增和测序,ITS2条形码序列分析表明种内与种间遗传距离具有较大差异,基于ITS2条形码构建NJ树可鉴别两面针药材及其混伪品.结论 ITS2条形码适用于两面针药材及其混伪品的鉴别,为两面针药材快速、准确鉴定提供新方法;为两面针基原研究提供重要的分子鉴定证据;同时为DNA条形码技术应用于其他根、茎类中药材的鉴定提供了示范作用.     

芡实及其近缘种药材ITS2条形码鉴定研究

目的:应用ITS2条形码鉴定芡实及其近缘种药材。方法:提取20份芡实及其近缘种药材样品基因组DNA,通过PCR扩增ITS2序列并双向测序,测序后用Sequin 12.3提交至GenBank;从GenBank上下载所有芡实及其近缘种30种102条ITS2序列;对提交与下载的122条序列,应用MEGA5.1软件进行序列比对,计算种内和种间距离,采用相似性搜索法、最近距离法进行鉴定分析,并构建NJ系统进化树直观反映鉴定结果。结果:芡实药材ITS2序列长度均为214 bp,为1个单倍型,与其近缘种之间遗传距离较远,NJ树结果显示芡实及其近缘种药材可明显区分开,表现出良好的单系性。结论:ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确地鉴别芡实药材,为保障临床安全用药提供了新的技术手段,为拓宽DNA条形码技术在中药鉴定中的应用进行了新的探索。     

《中国药典》收载动物药材DNA条形码鉴定研究策略与方法

动物药材应用历史悠久,是中药资源的重要组成部分。近年来动物药材混伪品、替代品不断出现,严重影响了动物药材临床应用效果和用药安全。DNA条形码技术作为一种新兴的生物鉴定方法,可对《中华人民共和国药典》收载动物药材进行快速、准确的鉴定。本文就以COI为主体、ITS2为补充的动物药材DNA条形码鉴定体系的建立、动物药材DNA条形码鉴定中的关键技术和动物药材DNA条形码鉴定数据库进行介绍,为《中华人民共和国药典》收载动物药材DNA条形码鉴定研究提供参考。     

基于DNA条形码技术的中药小蓟基原植物的分子鉴定

目的:对中药小蓟的基原植物进行分子鉴定,以确保药材质量及其临床疗效。方法:以核基因ITS2片段及叶绿体基因片段psbA-trnH作为DNA条形码,对研究材料进行PCR扩增并双向测序,所得序列经CodonCode Aligner拼接后,用软件MEGA4.0进行相关数据分析,并构建NJ(邻接)树。结果:所研究的刺儿菜复合体样本的ITS2序列间存在明显差异,psbA-trnH序列间也存在稳定差异,基于ITS2序列及psbA-trnH序列构建的邻接(NJ)树可以看出大刺儿菜与小刺儿菜不同样本均能聚为独立一支,表明中药小蓟的基原植物刺儿菜复合体确为两个独立的物种。结论:ITS2和psbA-trnH序列作为DNA条形码可以有效地区分和鉴别物种,在中药原植物物种分类与中药鉴定方面具有广阔的应用前景。     

黄芩ITS2条形码数据库构建及其种子的DNA条形码鉴定方法建立

目的:通过构建黄芩核糖体DNA内转录间隔区2(ITS2)条形码数据库,建立黄芩种子DNA条形码鉴定新方法,保障黄芩种子基原准确。方法:收集黄芩对照药材、基原植物、生药材、公共数据库及其常见代用品的ITS2序列,构建黄芩DNA条形码数据库;收集62份市售黄芩种子样品,每份种子获取3~4条ITS2序列,基于BLAST方法、遗传距离法和邻接(NJ)系统发育树法进行物种鉴定。结果:共获得101条黄芩及其代用品的ITS2序列。黄芩的种内序列变异小于种间序列变异,黄芩、甘肃黄芩和粘毛黄芩在NJ系统发育树上分别聚为独立的支,可相互区分。共获得195条黄芩种子的ITS2序列,DNA条形码鉴定结果表明193条为黄芩序列,2条为真菌序列。结论:黄芩ITS2条形码数据库稳定可靠,可满足黄芩种子DNA条形码鉴定的需求。DNA条形码技术可用于黄芩种子的物种鉴定。     

改进的CTAB法提取32种中药破壁饮片DNA及物种鉴定

中药破壁饮片是由传统中药饮片经过气流破壁技术加工而成,已失去了原药材原有的外观性状特征,传统的鉴别方法已很难鉴别其真伪。本研究选用ITS2序列作为DNA条形码对32个中药破壁饮片品种进行研究,验证DNA条形码技术应用于中药破壁饮片上的可行性。通过提取32个品种的DNA、PCR扩增及双向测序获得ITS2序列,在中药材DNA条形码鉴定系统和NCBI数据库中进行比对。实验结果表明:32个品种通过改良的CTAB法均能成功提取DNA,PCR扩增及测序后均能得到高质量的ITS2序列。因此,基于ITS2序列的DNA条形码技术可有效地鉴定中药破壁饮片,为中药破壁饮片真伪鉴别提供有效手段。     

适合果实类中药的DNA条形码鉴定方法研究

目的:探索适合果实类中药的通用DNA条形码鉴定方法。方法:以南五味子、五味子药材为实验材料,筛选最佳DNA提取方法和提取部位,选择ITS2片断进行PCR扩增后测序,所得序列用MEGA 5.10软件分析比对,计算遗传距离(K2P),利用Neighbour-joining tree(NJ树)法和Blast法进行序列比对,构建系统聚类树;并用木瓜等8种常用果实类中药验证方法的可行性和有效性。结果:适合果实类中药的通用DNA条形码鉴定方法是:采用试剂盒法(离心柱型)提取种仁部位DNA,以ITS2片段为DNA条形码序列进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测及测序后,录入"中药材DNA条形码鉴定系统"进行物种鉴定。结论:该方法可有效应用于果实类药材的鉴定。     

九里香药材及其近缘物种ITS2分子鉴定研究

目的：应用中药材DNA条形码鉴定体系核心序列ITS2对九里香药材及其混伪品进行鉴定研究。方法：按照中药材DNA条形码分子鉴定法标准流程获取九里香药材及其混伪品ITS2序列，进行种内和种间变异分析，采用最近距离法、SNPs位点分析以及建树法，综合评估该序列的鉴定能力。结果：九里香药材及其近缘物种ITS2序列长度220～234 bp，基于K2P遗传距离不能有效区分九里香、千里香和翼叶九里香，序列分析发现九里香Murraya exotica与其他物种有3个稳定的单核苷酸多态性（SNP）位点，在UPGMA树中，不同物种的样品聚在一起，表明ITS2序列可以区分九里香药材及其近缘物种。利用中药材DNA条形码鉴定系统对44份千里香待检样品进行BLAST鉴定，结果均为正品千里香。结论：ITS2序列可用于九里香及其同属近缘物种的鉴定，为九里香药材的市场监控提供了有效手段，为其本草基因组学研究提供了依据。     

基于ITS2序列鉴定桃仁及其近缘种

目的：对药材桃仁及其近缘种进行ITS2 分子鉴定,以保证药材质量及用药安全。方法：利用DNA 条形码技术,对桃仁及其近缘种的ITS2 核基因片段进行扩增并双向测序,经CodonCode Aligner V4.1 拼接后,将所有的ITS2 序列用MEGA5. 0 软件进行相关数据分析,并构建NJ 树。结果：桃仁两基原物种ITS2 序列长度为212~213 bp,序列变异较小;两基原物种ITS2 序列与近缘种的种间平均K2P 遗传距离大于其种内平均K2P 遗传距离;由NJ 树可知,桃仁的两基原物种聚为一枝,并与其他近缘种明显分开。结论：ITS2 序列作为DNA 条形码可以有效地鉴定药材桃仁及其近缘种,为其他中药及其近缘种的鉴定提供一定的参考依据。     

中药DNA条形码分子鉴定技术的应用与展望

中药材品种广泛,存在多基原的情况,质量差异较大,使临床用药安全性和有效性难以得到保证。因传统中药鉴定方法的局限性,对准确鉴别多基原中药材带来了一定的挑战。为了保证中药临床用药安全有效可控,中药鉴定学已成为最重要的研究课题之一,也是当前中医药事业急需解决的关键技术要求。DNA基因鉴别是从基因层面对中药材进行快速、准确的鉴定,包括DNA分子标记法、核酸探针杂交法和DNA条形码技术,其中DNA条形码技术应用最为广泛。DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行鉴定的技术,2015年版《中国药典》收载了DNA条形码技术指导原则,建立了动物类采用细胞色素C氧化酶亚基I(COI)序列为主,转录间隔区间(ITS)2为辅;植物类采用ITS2/ITS为主,叶绿体psb A-trn H为辅的中药材鉴定体系。该技术的广泛应用为中药鉴别提供更高效快速的方法,并且有效地应用于多基原中药材的鉴别中,使中药品种混乱现象得到极大改观。文章首先对DNA条形码技术的原理、目的及意义、标准片段的选择进行介绍,着重阐述该技术在中药鉴定中的应用以及存在的局限性,并提出展望,以期为中药材的鉴定研究提供参考。     

中药材DNA条形码鉴定的基因序列比较

该文综述了中药材DNA条形码的研究现状,在此基础上分析了叶绿体基因和核基因在中药材系统进化及鉴定中的优缺点。ITS序列在植物中进化速率较快,适合属、种等较低分类阶元的系统关系研究,而ITS2更适合于中药材的鉴定。因此,中药材系统进化与鉴定研究应当根据研究问题选择相应DNA条形码序列。随着测序成本不断下降,叶绿体全基因组条形码在药用植物鉴定中的应用将更卓有成效。     

基于ITS2序列的中药材桔梗种子DNA条形码鉴定

目的：桔梗为中国常用大宗药食兼用中药材,种植面积广,建立基于DNA 条形码技术的桔梗种子鉴定方法具有重要意义。方法：本研究共收集29份中药材桔梗基原植物和种子样品;利用体式显微镜、X射线影像工作站观察种子的形态特征及种子成熟度;优化DNA提取方法;基于中药材DNA条形码鉴定系统（http://www.tcmbarcode.cn）和《中国药典中药材DNA条形码标准序列》对种子物种进行鉴定。结果：不同群体来源或同一群体来源桔梗种子形态特征存在较大差异,识别困难;本实验可以实现单粒桔梗种子（约1mg）的DNA提取、PCR扩增和序列测定;5份样品同一群体内种子ITS2序列存在差异;中药材DNA条形码鉴定系统和《中国药典中药材DNA条形码标准序列》可以作为种子物种鉴定的依据。结论：DNA条形码分子鉴定法可以对中药材桔梗种子进行鉴定,同时为中药材种质资源鉴定提供了新方法,对中药材种子质量标准的建立提供依据。     

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。     

基于ITS2序列鉴别前胡和紫花前胡药材及其混伪品

为应用ITS2序列对前胡、紫花前胡药材及其混伪品进行DNA条形码鉴定研究,该文依据国家药典委员会公布的《中药材DNA条形码分子鉴定指导原则》,PCR扩增前胡、紫花前胡及其混伪品的ITS2序列并进行双向测序。经CodonCode Aligner V 3.7.1对测序峰图进行校对拼接,采用MEGA5.0软件分析相关数据。结果表明:前胡药材的ITS2序列长度为229~230 bp,种内变异较小,平均K2P遗传距离为0.005。紫花前胡药材的ITS2序列长度为227 bp,种内无变异。前胡、紫花前胡药材与其混伪品的种间平均K2P遗传距离分别为0.044,0.065。紫花前胡的种间最小K2P遗传距离明显大于其种内的最大K2P遗传距离。最小距离法和NJ树鉴定结果表明前胡、紫花前胡均能与其混伪品明显区分。因此,ITS2序列可有效鉴别前胡、紫花前胡药材及其混伪品。     

系统中药学指导下的益母草多维评价研究

系统中药学是基于现代中药学学科的开创者凌一揆教授"大中药"的思想,是研究中药复杂系统品种、品质、制药、药性、功效、应用等关键要素发生、发展、变化的科学。本文论述了系统中药学的科学内涵,报告了在系统中药学指导下益母草"品质制性效应"的研究实践。     

大黄与易混伪品土大黄、虎杖原植物的ITS2序列鉴定

目的分析大黄与其易混伪品原植物的rDNA上的ITS2序列信息,探索鉴定大黄及其混伪品的新方法。方法提取DNA模板后对其ITS2区进行PCR扩增、测序;拼接序列;计算种内种间K2P距离,最后基于K2P距离建立NJ树。结果大黄与其混伪品的最小种间K2P距离(38.6%)大于最大种内K2P距离(8.0%),NJ树中大黄三个基原的不同来源样品聚为一支。结论因此ITS2序列可以作为鉴定大黄与易混伪品土大黄、虎杖的候选条形码序列,DNA条形码技术在中药鉴定中具有极大的前景。     

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。     

本草经典理论体系之万物皆药论

神农尝百草后,治疗疾病的药物不断被发现,医药学家们逐渐认识到自然界万物皆可为药。本草学的发展过程就是人类不断认知万物的药物属性的过程。“有名未用”是医药学家不断在传承中验证中药认知的重要通道;“俟考访”是留待后世确认实名的本草符号;“显隐有时”则是本草于历史中浮沉的生命印记。万物皆药论是古代医药学家不断实践-认识、再实践-再认识的创新成果,也是历代传承经典的结果,是本草学不断焕发新活力的重要源泉。