中药材北沙参种子DNA条形码鉴定研究

目的：本研究旨在建立鉴定北沙参种子的新方法,确保药材生产种植中种质基原准确。方法：对北沙参不同产地种子经初步形态特征鉴定后,取单粒种子为一份样品,提取基因组DNA、PCR扩增、双向测序拼接获得ITS2序列,结合序列比对、变异位点分析,基于中药材DNA条形码鉴定系统（http://www.tcmbarcode.cn）,系统地完成种子样品的分子鉴定。结果：研究表明66份种子样品中,64份与《中国药典中药材DNA条形码标准序列》中北沙参序列特征一致,2份样品序列中各有一处SNP位点,为北沙参暂未发现过的遗传多样性信息,鉴定结果显示为北沙参。结论：DNA条形码技术能准确鉴定北沙参种子,并为中药材种子鉴定提供新方法,同时SNP位点的发现为后续研究北沙参品种多样性问题提供参考。     

药用植物羌活种子DNA条形码鉴定研究

基于ITS2条形码对药用植物羌活种子进行分子鉴定,以确保基原正确。该研究对药用植物羌活种子进行形态特征比较,每份样品进行3次随机取样,对每次取样的单粒种子提取基因组DNA,PCR扩增,双向测序并拼接获得ITS2序列。通过遗传距离法、建树法,并结合中药材DNA条形码鉴定系统(www.tcmbarcode.cn)进行基原鉴定。结果显示,羌活与宽叶羌活种子形态特征相似,难以明显区分。经分子鉴定,27份种子样品有24份样品为2010年版《中国药典》规定的羌活正品基原种子,包括13份羌活种子,11份宽叶羌活种子,另外3份样品不属于羌活基原植物种子。研究证明,DNA条形码技术可以准确鉴别羌活种子基原,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。     

基于中药材DNA条形码系统的泽泻种子鉴别研究

目的：以泽泻种子为研究对象,利用中药材DNA条形码鉴定系统区分不同产地泽泻的基原物种。方法：采用植物基因组DNA提取试剂盒提取总DNA,扩增核内部转录间隔区ITS2序列并进行测序。利用软件CodonCode Aligner 6.0.2和MEGA 5.1对序列进行拼接,并用体式显微镜观察记录种子外观形态特征。结果：泽泻Alisma plantago-aquatica和东方泽泻Alisma orientale种子外观形态相似;两个物种的ITS2序列长度均为311 bp,GC含量为56.9%,ITS2序列在165 bp处存在T-A变异。该鉴定结果显示,20份四川产泽泻种子样本序列为泽泻A. plantago-aquatica,其他产区36份样本均为东方泽泻A. orientale。结论：中药材DNA条形码鉴定系统可为选择正确基原的泽泻种质提供指导,该系统在泽泻人工栽培生产中具有重要应用价值,可为其他中药材种子鉴定提供示范。     

基于DNA条形码技术的北柴胡种子分子鉴定

目的:建立基于核糖体DNA内转录间隔区(ITS)序列的北柴胡种子分子鉴定方法,保障北柴胡栽培种子的物种准确。方法:收集北柴胡及主要栽培柴胡属物种种子、市售北柴胡种子样品共59份,探究不同取样量和不同水浴条件对种子DNA提取质量的影响,建立柴胡属种子DNA提取方法;通过聚合酶链式反应(PCR)和双向测序得ITS条形码序列。从GenBank下载34条北柴胡、红柴胡、黑柴胡等主要栽培柴胡属物种ITS序列,丰富北柴胡种子鉴定数据库;利用MEGA-X10. 0. 5进行变异位点分析并构建邻接(NJ)系统发育树,考察ITS序列对北柴胡种子的物种鉴定能力;基于BLAST方法和NJ系统发育树法对市售北柴胡种子进行DNA条形码鉴定。结果:共获得59条北柴胡、红柴胡、三岛柴胡及市售北柴胡种子的ITS序列,北柴胡ITS序列可分为6个单倍型,包含7个变异位点,NJ系统发育树表明北柴胡所有单倍型可形成独立的枝,与所收集样品中其他柴胡属栽培物种可相互区分,具备北柴胡种子物种鉴定能力。基于ITS条形码序列鉴定发现19份市售北柴胡种子中有3份为三岛柴胡,伪品率15. 8%。结论:基于ITS序列的DNA条形码技术可以准确可靠地鉴定北柴胡种子及其易混品,可为我国中药材种子规范化建设提供参考。     

基于DNA条形码的中药材种子种苗鉴定研究——以重楼为例

目的:以重楼为例,探讨DNA条形码技术在中药材种子种苗鉴定中的应用,为中药材种子种苗基原物种鉴定提供技术参考。方法:采用DNA条形码技术,建立重楼中国药典物种标准条形码数据库,通过序列比对、遗传距离比较和系统NJ树构建,研究DNA条形码在种子种苗鉴定中的应用。结果:云南重楼和七叶一枝花种内遗传距离分别小于种间遗传距离,ITS条形码可有效鉴别正品重楼及其混伪品的种子种苗。结论:DNA条形码技术是中药材种子种苗鉴定的有效手段,应用前景广阔。     

基于DNA条形码技术的中药材木通种子鉴定研究

目的:利用核糖体内部转录间隔区2(ITS2)及叶绿体psbA-trnH序列对中药材木通种子进行鉴定,建立其种子DNA条形码鉴定方法,保障中药材木通种子的准确性。方法:收集木通种子样品15份,通过提取DNA、聚合酶链式反应(PCR)扩增、双向测序,获取其ITS2及psbA-trnH序列。基于BLAST分析、邻接(NJ)系统发育树构建进行物种鉴定分析。结果:共获得4种类型ITS2序列,2种类型psbA-trnH序列。ITS2及psbA-trnH均可区分木通与川木通、关木通,但ITS2序列可以区分木通与三叶木通、白木通,psbA-trnH序列无法区分木通与三叶木通、白木通。结论:DNA条形码技术可用于木通种子及其易混伪品的鉴定。     

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COI 条形码的鹿类中药材DNA 条形码分子鉴定

目的：利用COI 序列建立统一的鹿类药材分子鉴定方法。方法：对鹿茸、鹿角、鹿鞭、鹿筋、鹿尾、鹿胎分别进行DNA 提取、COI 序列扩增和序列测定,构建鹿类药材COI 序列数据库,并对市售鹿类药材进行调查分析。结果：所有鹿类药材均可以使用COI 通用引物进行PCR 扩增和测序;鹿类药材COI 序列数据库包含8 个物种101 份样品,物种之间相互区分明显;市售40 份药材中18 种为药典规定物种,22种为非药典规定物种。结论：COI 序列的DNA 条形码分子鉴定方法可以作为鹿类药材的统一鉴定方法,并为市售鹿类药材的鉴定提供科学依据。     

基于DNA条形码技术的知母种子基原鉴定

目的:建立基于中药材DNA条形码技术的知母种子基原鉴定方法,保障知母种子基原的真实性。方法:收集知母的30份基原植物样品和9份生药材样品,获取其参考DNA条形码序列,采用克隆测序方法验证参考序列的准确性。收集51份待检测知母种子样品,获取其DNA条形码序列,基于BLAST法、遗传距离法和邻接(NJ)系统发育树法进行物种鉴定。结果:对于基原植物和生药材样品,由于基因组内存在异质性,核糖体DNA第2内部转录间隔区(ITS2)序列无法稳定获得,但可成功获得psbA-trnH序列。知母psbA-trnH序列分为6个单倍型,有3个变异位点,2处插入/缺失,种内变异最大值0.003 5,种间变异最小值0.1,在NJ系统发育树上聚为独立的支。共获得153条知母种子的psbA-trnH序列,经BLAST法、遗传距离法和NJ系统发育树法鉴定均为百合科植物知母Anemarrhena asphodeloides。结论:psbA-trnH是知母种子鉴定的适合条形码序列,可用于知母种子的真实性鉴定。所收集51份知母种子样品的基原均符合2015年版《中国药典》(一部)相关项下规定,未发现伪品。     

基于ITS2序列的中药材苍术种苗DNA条形码鉴定

目的:建立基于DNA条形码技术的中药材苍术种苗鉴定方法。方法:收集中药材苍术及其易混品原植物样品28份,构建苍术种苗鉴定参考核糖体内部转录间隔区2(ITS2)条形码数据库。从河北、山东、山西、内蒙古、辽宁及湖北等苍术主产地收集苍术种苗52份。通过提取基因组DNA,聚合酶链式反应(PCR)扩增,双向测序获得其ITS2条形码序列。应用PUAP 4.0软件计算种内、种间遗传距离,利用MEGA 7.0软件构建邻接树,对中药材苍术种苗进行DNA条形码鉴定。结果:中药材苍术及其易混品原植物ITS2条形码序列具有稳定的序列差异,邻接树呈现单系性,可以明显区分苍术及其易混品;基于标准参考数据库,42份苍术种苗为朝鲜苍术(80.8%),7份苍术种苗为苍术(13.5%),3份苍术种苗为白术(5.7%)。结论:基于ITS2序列可以准确区分中药材苍术及其混伪品种苗。苍术种苗基原物种鉴定结果以朝鲜苍术为主,提示苍术临床用药存在潜在安全风险。     

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.     

中药DNA条形码鉴定体系及研究方向

近年来,中药DNA条形码分子鉴定得到快速发展,加快了中药鉴定标准化的进程。通过中药DNA条形码鉴定研究,我国首次提出将ITS2序列作为药用植物鉴定的通用条形码序列,并建立以ITS2为核心、psbA-trnH为补充序列的植物类药材DNA条形码鉴定体系和以COI序列为核心、ITS2为辅助序列的动物类药材DNA条形码鉴定体系,为中药DNA条形码鉴定的发展奠定了坚实基础。本文结合课题组研究工作就构建中药DNA条形码鉴定体系进行了综述,包括中药DNA条形码序列的筛选确定、中药DNA条形码鉴定流程和中药DNA条形码鉴定数据库系统构建,并介绍了中药DNA条形码鉴定的研究方向。     

基于COI条形码序列的《中国药典》动物药材鉴定研究

药用动物是我国中药资源的重要组成部分,线粒体COI 基因被公认为动物界中标准的DNA 条形码基因,但利用此技术系统研究药用动物或动物药材鉴定的报道不多。本研究选取药典中45 个动物药材,涉及基原物种51 种,分析样品COI 序列的种内种间变异情况,barcoding gap,鉴定效率等,考察COI 序列鉴定动物药材的有效性和准确性。结果表明,种间变异最小值远大于种内变异最大值,barcoding gap 图显示种间变异和种内变异重合较少,鉴定效率较高,除节肢动物门外,在物种水平和属水平上,鉴定效率均为100%,所构建的动物药材及其混伪品的NJ 树能很好地区分正品来源与其混伪品。因此COI 序列作为DNA 条形码适用于药典中动物药材的鉴定。本研究为COI 条形码准确鉴定药典中动物药材提供了分子依据,扩充了DNA 条形码数据库中药用动物序列,并建立了利用此技术鉴定动物药材的具体技术流程。     

中药材种子DNA条形码鉴定研究进展

种子是中药产业的源头,中药材种子的准确鉴定不仅关系到中药材的真伪,更关系到中药的安全性和有效性。由于多数中药材种子体积较小、内含物丰富、形态特征易受种子成熟度和环境条件的影响,难以通过传统方法进行有效鉴定。DNA条形码技术利用一段标准的DNA序列从基因层面对物种进行鉴定,不受环境等外部因素影响,具有通用、快速、准确等特点,逐渐成为中药材种子鉴定的研究热点。简述了DNA条形码技术在中药材种子鉴定中的研究现状,分析了中药材种子DNA条形码鉴定的技术要点,总结了不同类型中药材种子进行DNA条形码鉴定的原则,并提出了利用宏条形码技术鉴定市售混合中药材种子的研究方法,为中药材种子鉴定提供新的研究思路。     

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。     

基于ITS2序列的人参及同属易混品西洋参种子的分子鉴定

目的基于DNA条形码技术建立人参与西洋参种子的分子鉴别方法。方法采用生药鉴定方法研究其性状、显微特征,并结合DNA条形码技术,基于中药材DNA条形码数据库,通过ITS2序列比对、遗传距离比较和构建临接(NJ)系统发育树,对人参与西洋参的种子进行鉴别研究。结果人参与西洋参种子的种内遗传距离分别小于种间遗传距离,系统发育树图中各物种均聚为一支,来自9个产地的42份人参及西洋参的种子均为正品,且容易区分。结论基于ITS2序列DNA条形码技术可以快速、准确、有效地鉴别人参与西洋参种质资源。     

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。     

中国动物药材DNA条形码数据库

课题组联合相关研究者开展动物药材DNA条形码分子鉴定研究,并结合分析GenBank序列,采用BLAST分析防错、系统树分析防错和Barcoding Gap检验防错等方法核验序列的可靠性,构建了中国动物药材DNA条形码数据库。该库由样品数据库、序列数据库和文献数据库组成,包含800余种动物药材和大量动物药材混伪品及密切相关物种。中国动物药材DNA条形码数据库可以通过中药材DNA条形码鉴定系统（www.tcmbarcode.cn）进行网络访问并实现未知动物样本的DNA条形码鉴定。该研究首次构建统一的中国动物药材DNA条形码数据库,对动物药材鉴定、资源可持续利用和濒危物种保护均有重要意义。     

基于DNA条形码的藤类药材鉴定

目的:对《中国药典》中记载的14种藤类药材进行分子鉴定。方法:以核基因ITS2片段作为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:14种藤类药材的ITS2序列长度为190-284 bp;各药材种内K2P遗传距离为0-0.053,远远小于种间K2P遗传距离(平均值为0.852,最小值为0.309);由所构建的系统聚类树图可以看出,本研究中具有不同产地来源样品的药材均表现出了单系性,同时又与其它药材明显分开。结论:ITS2序列作为条形码适用于鉴定《中国药典》中藤类药材,在中药材的鉴定领域具有重要的应用前景。