木贼属植物的核心DNA条形码筛选

木贼作为一种重要的中药材,人们常与同属其他植物混用,这直接影响到人们的身体健康。该实验拟从常用DNA条形码(ITS,mat K,rbc L和psb A-trn H)中筛选适合木贼属的核心DNA条形码,并存储正品及其混伪品的参考序列,便于今后查询,确保用药安全。本实验采集了14个样本,并从Gen Bank上获得木贼属121条序列。应用PAUP4.0软件计算K2P遗传距离,通过5个参数评估序列变异,构建NJ系统发育树,最终评价ITS,mat K,rbc L和psb A-trn H序列对木贼属植物的鉴别能力。研究结果表明,14个样本获得100%的DNA提取成功率;psb A-trn H,mat K,rbc L和ITS的扩增效率分别为:100%,96%,92%和52%。rbc L序列存在明显的Barcoding Gap,所构建的NJ系统发育树也能将木贼属植物区分开,鉴别成功率最高,为71.4%。因此,建议把rbc L序列作为木贼属植物的核心DNA条形码。     

虾脊兰属植物DNA条形码的确立

目的:结合ITS2、psb A-trn H和matk序列对兰科虾脊兰属植物进行物种区分鉴定研究,并确立能准确鉴别虾脊兰属植物的序列或者序列组合。方法:采用试剂盒法对已收集的6种虾脊兰属植物进行总DNA的提取,通过扩增及测序,运用codencode V4.2软件对所得序列进行拼接与剪切,使用MEGA5.0对ITS2、psb A-trn H和matk序列3种序列分别进行比对分析,计算种内及种间Kimura 2-parameter(K2P)遗传距离,构建Neighbor-joining(NJ)系统聚类树。结果:实验共得到序列56条(包含Gen Bank序列17条),ITS2序列和mat K序列其种内最大遗传距离小于种间最小遗传距离,而该属psb Atrn H序列种内遗传距离范围和种间遗传距离范围有重合。结论:ITS2序列和mat K序列可以作为虾脊兰属部分植物的鉴定序列,而psb A-trn H序列不能用于虾脊兰属植物的鉴定。     

薄荷及其近缘物种叶的形态特征及DNA条形码鉴定研究

目的探讨植物的形态特征及ITS2、psb A-trn H序列在薄荷及其近缘物种鉴定中的应用,为薄荷及近缘物种的鉴定提供参考。方法观察薄荷及其近缘物种叶片形状、叶缘形状、绒毛密度、腺鳞密度等形态特征并对供试材料ITS2序列、psb A-trn H序列进行PCR并测序,通过对比植物形态特征、分析DNA序列、计算遗传距离、构建邻接树等方法对数据进行整理分析,并对植物进行鉴定。结果植物的形态特征结合ITS2序列、psb A-trn H序列构建的邻接树显示香水薄荷与夏香薄荷、丹参与紫苏、胡椒薄荷与美国薄荷、大叶薄荷与猫薄荷亲缘关系近,该方法能将薄荷及其近缘物种区分。结论 ITS2序列、psb A-trn H序列可作为薄荷及其近缘物种的DNA条形码,与叶的形态特征相结合鉴定效果更佳。     

药用贝母属系统发育关系分析及多重实时荧光PCR检测方法的建立

目的探讨多重实时荧光PCR检测方法对川贝母及伪品鉴别的可行性。方法通过对常见贝母属植物的ITS、psb Atrn H、rbc L和matK基因序列种间变异、遗传距离及系统发育关系分析,选择进化速率快、种间变异大、种内变异小的基因作为靶基因,设计川贝母及伪品贝母的特异性引物和Taqman探针,建立一种多重实时荧光PCR检测方法。通过特异性、灵敏度及混合样本检测与测序方法比较进行方法评估。结果贝母属ITS和psb A-trn H变异位点高于rbc L和mat K,通过遗传距离分析rbc L和mat K基因显著低于ITS和psb A-trn H基因,以ITS作为靶基因,建立多重实时荧光PCR检测方法特异性强,灵敏度达0.01ng,对18份样本抽查检出4份伪品贝母,检测结果与构建的NJ树聚类分析结果完全一致。结论基于ITS区域序列为靶基因建立多重实时荧光PCR检测方法能够成功鉴定川贝母及其混伪品,为川贝母真伪鉴别提供依据。     

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。     

基于ITS2序列鉴定川贝母及其混伪品基原植物

本研究对川贝母5种不同基原植物ITS2序列进行PCR扩增和测序;同时扩大研究范围,从GenBank上下载川贝母及其常见混伪品共10个物种13个样本的ITS2序列。用MEGA4.1计算其种间、种内的K-2-P距离,并分析各样本间ITS2序列二级结构的差异,最后利用ITS2序列重构其系统发育树。结果显示川贝母基原植物种内最大K-2-P距离为0.0276,与混伪品的种间最小K-2-P距离为0.0583;川贝母及其混伪品的ITS2二级结构存在明显差异;重构的系统发育树显示川贝母不同基原物种聚为一支,能较好与混伪品区分。研究结果表明ITS2条形码序列能够成功鉴定川贝母及其混伪品的原植物,为川贝母混伪鉴别提供了新工具。     

ITS2条形码序列对茜草科黎药植物的鉴定

目的 利用DNA条形码技术通过ITS2序列对海南茜草科黎药植物进行快速鉴定.方法 对样本的核基因ITS2片段进行PCR扩增并双向测序,所得序列经CodonCode Aligner拼接后,利用MEGA5.0软件进行数据分析,并构建聚类树.从ITS2网站上获得ITS2二级结构信息,利用TAXON DNA软件分析序列种内、种间变异并作barcoding gap分析.结果 构建的系统树各个种不同样本均分别聚在一起,表现出单系性;各ITS2二级结构种内无明显差异;种间存在明显差异;基于ITS2序列的barcoding gap图显示种内变异和种间变异存在明显的barcoding gap.结论 ITS2序列可以作为DNA条形码对海南茜草科黎药植物进行快速鉴定.     

基于psbA-trnH基因序列对中药材茜草的分子鉴定

目的通过对中药材茜草及其近缘种(易混品)的psb A-trn H基因序列进行分析,为中药材茜草的分子鉴定提供依据。方法提取中药材茜草及其近缘种的DNA,对叶绿体基因psb A-trn H序列扩增和测序,计算物种种内、种间Kimura 2-parameter(K2P)遗传距离。采用最近距离、相似性搜索、构建Neighbor-joining(NJ)系统聚类树3种方法进行鉴定分析。结果 psb A-trn H分子系统树支持中药材茜草不同居群样本聚为一单系分支,支持率为65%;中药材茜草与其近缘种psb A-trn H序列的种间遗传距离为0.00751~0.19338,远大于中药材茜草种内遗传距离0~0.00372。结论叶绿体基因psb A-trn H序列可以快速准确鉴别中药材茜草。     

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。     

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ITS2和psbA-trnH序列鉴别金线兰及其近缘种

目的 应用ITS2和psbA-trnH条形码鉴定金线兰Anoectochilus roxburghii及其近缘种。方法 提取金线兰及其近缘种的DNA,对ITS2和psbA-trnH序列进行扩增和测序,计算物种种内、种间遗传距离,构建邻接法（neighbor-joining,NJ）系统聚类树直观反映鉴定结果。结果 经PCR扩增后测序,金线兰及其近缘种ITS2序列长度为250～254 bp,GC含量为48.2%～51.6%;psbA-trnH序列长度为636～704 bp,GC含量为31.8%～32.0%。根据K2P遗传距离计算,金线兰的种内遗传距离明显小于种间遗传距离。基于ITS2序列构建的NJ树结果显示,除长片金线兰A.longilobus外,金线兰与其余混伪品可以明显区分。基于psb A-trnH序列构建的NJ树结果显示,除长片金线兰和丽蕾金线兰A.lylei外,金线兰与其余金线兰属近缘种可以明显区分。结论 ITS2和psb A-trnH序列可以鉴别金线兰与其遗传距离较远的近缘种。     

娑罗子基原物种的DNA条形码鉴定研究

目的 筛选出适用于鉴定七叶树属药用植物的条形码序列。方法 考察了七叶树属10个物种42份样品的核ITS、ITS2与叶绿体psbA-trnH、rbcL、matK序列的PCR扩增和测序效率、种内及种间变异、鉴定效率,对初筛后的序列进行barcoding gap检验及NJ树聚类分析。结果 psbA-trnH序列的PCR扩增和测序效率均为100%,种间最小变异大于其种内最大变异,且鉴定效率为候选序列中最高,barcoding gap检验结果表明该序列在种间、种内变异重合比例较小,且NJ树聚类分析结果也表明psbA-trnH序列能够提供充分的辨析效果。结论 psbA-trnH序列能准确鉴定七叶树属药用植物,可作为七叶树属药用植物条形码序列。     

基于ITS序列对独活17个种的分子鉴定

目的 通过对17个种共26个独活样本的ITS序列分析,为国内中药市场上的常见独活的分子鉴定提供依据,并探索其科学分类标准.方法 对26个样本的ITS进行PCR扩增和测序.通过MEGA 5.0软件比较各序列间的差异性,计算K2P遗传距离;采用邻接法构建NJ系统树并应用Network4.2.0.1软件进行中间连接网法分析构建单倍型网状图.结果 NJ 系统树和单倍型网状图显示,26个样本聚集为5大类群,综合分析后将17种独活归为4大类;重齿毛当归Angelica pubescens 的ITS序列具有特征碱基片段,可明显区别于其他样本;除牛尾独活类中3个样本不能通过ITS序列鉴定到种以外,其他样本均可以通过ITS序列鉴定到种.结论 ITS序列可为药用独活的鉴定和分类提供有力证据,四带芹类可以作为独活的首选替补品,牛尾独活类其次,九眼独活为最后之选.     

基于DNA条形码的多花黄精系统发育和变异位点分析研究

目的对来自不同地域的多花黄精野生资源的核糖体内转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)和psbA-trnH基因间隔区序列进行系统发育分析,探索不同地理来源的多花黄精资源的遗传多样性和亲缘关系。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法扩增获得多花黄精ITS和psbA-trnH的核酸序列,与美国国家技术信息中心(NCBI)相对应的核酸序列比对获得多花黄精ITS2和psbA-trnH核酸序列。用邻接法(Neighbor joining)构建系统发育树,用Kimura two-parameter(K2-P)模型分析遗传距离,用Mega和DNAman软件进行多重比对分析。结果安徽青阳样品的ITS2序列为224bp,其余24份样品的ITS2序列均为225bp,福建泰宁的1份样品为620bp,其余24份多花黄精样品的psbA-trnH序列均为621 bp,2个序列分别存在7个和4个变异位点。采用ITS2序列构建的系统发育树将25份资源分为2个大的类群,湖南和贵州的5份资源种群聚为一类,其他20份资源聚为一类,遗传距离显示来自贵州花溪、剑河的样品和来自福建建阳的遗传距离最大;采用psbA-trnH序列构建的系统发育树则无法将不同地域多花黄精资源区分开。结论系统发育和变异位点分析为多花黄精资源的进化研究、道地性评价奠定了理论基础,变异位点的分析可用于相关资源的鉴定。     

基于ITS2序列的市售木通药材及其混伪品的分子鉴定

目的 建立基于核糖体内部转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)序列的木通药材DNA条形码鉴定方法,对市售木通药材进行物种分析。方法 收集河北、安徽、贵州等地的样品总计45份,其中木通药材及其混伪品的原植物样品18份,市售木通药材样品27份。通过提取DNA、聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）扩增、双向测序获得ITS2序列,基于邻接（neighbor joining,NJ）系统发育树和单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms,SNP）位点进行物种鉴定分析。结果 基于木通药材及其混伪品原植物ITS2序列构建的NJ树分析结果表明,木通药材正品及其混伪品在NJ树上聚为独立的分支,木通药材正品及其混伪品在NJ树上可明确区分;基于NJ树对27份市售木通药材的物种分析表明,市售样品中仅有4份为正品木通,2份为小木通,21份为粗齿铁线莲,正品率为14.8%。结论 基于ITS2序列的DNA条形码技术可以准确区分中药材木通及其混伪品,市售木通药材物种较混乱。     

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。     

基于ITS和ITS2序列的药用石斛DNA条形码鉴定研究

目的 探讨内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）和内转录间隔区2（internal transcribed spacer 2,ITS2）片段作为DNA条形码鉴别我国41种药用石斛种类的可行性。方法 通过PCR扩增测序结合GenBank公共序列筛选分别获得我国41种药用石斛的核基因ITS和ITS2序列433条和410条,以Kimura-2-parameter（K2P）模型计算种间和种内遗传距离,以邻接法（neighbor-joining,NJ）构建系统发育树,并对ITS2二级结构进行预测分析。结果 基于遗传距离和NJ树分析结果均显示,ITS和ITS2作为DNA条形码可分别有效区分待测的30和31种药用石斛,物种鉴定效率分别为73.2%和75.6%。联合系统发育树和ITS2序列二级结构分析,药用石斛种类的鉴定效率可提升至87.8%。结论 ITS2作为DNA条形码对药用石斛的物种分辨率优于ITS,物种取样数量可显著影响DNA条形码对药用石斛的物种鉴定效率。结果丰富了我国石斛属植物的DNA条形码数据库,为保障药用石斛种质资源和药用安全提供了科学基础和技术支撑。