基于ITS及atpB-rbcL等多片段鉴定粗壮秦艽及其近缘种

传统藏药"解吉"主要基原植物之一粗壮秦艽Gentiana robusta分布区广,且与近缘种呈同域分布现象,遗传背景复杂。多居群平行取样,直接测定该物种及其近缘物种麻花艽G. straminea、粗茎秦艽G. crassicaulis、长梗秦艽G. waltonii,外类群椭圆叶花锚Halenia elliptica的rDNA ITS区序列及叶绿体DNA的matK,rbcL,rpoC1,trnL (UAA),psbA-trnH,atpB-rbcL,trnS(GCU)-trnG(UCC),rpl20-rps12,trnL(UAA)-trnF(GAA)序列228条;TA克隆法测定粗壮秦艽ITS区序列120条。对粗壮秦艽进行基因分型,形态学及DNA分子证据显示其可能为一杂交物种;克隆序列中寻找稳定位点,多片段组合可鉴定粗壮秦艽及其近缘种。该文对遗传背景多样的药用植物鉴定研究具有重要参考价值。     

ITS和psbA-trnH序列鉴别绿绒蒿属藏药植物

目的 应用核基因ITS和叶绿体psbA-trnH序列对绿绒蒿属Meconopsis Vig. 藏药进行鉴别。方法 采集欧贝3种基原植物罂粟科绿绒蒿属毛瓣绿绒蒿Meconopsis torquata、红花绿绒蒿Meconopsis punicea、全缘叶绿绒蒿Meconopsis integrifolia,才温2种基原植物罂粟科绿绒蒿属总状绿绒蒿Meconopsis racemosa、多刺绿绒蒿Meconopsis horridula,对植物核糖体DNA内转录间隔区、叶绿体psbA-trnH非编码区序列进行测定与分析。结果 ITS序列分析显示,总状绿绒蒿与多刺绿绒蒿序列一致,其余任意两种间具有变异位点;psbA-trnH序列分析显示,任意两种间均有变异位点;两者结合可有效对所有5种植物进行区分鉴定。结论 ITS和psbA-trnH序列相结合可用于绿绒蒿属藏药欧贝和才温的分子鉴定。     

藏药兔耳草常用基原的ITS2序列鉴定研究

目的 利用DNA条形码内转录间隔区2（internal transcribed spacer 2,ITS2）序列针对自采及流通使用环节的不同基原兔耳草进行分析,建立一种快速鉴定常用兔耳草的方法,并分析市场流通的主流品种。方法 采用试剂盒提取101份兔耳草样品的DNA,针对其ITS2片段进行PCR扩增并双向测序,获取ITS2序列信息;并从GenBank上下载相关序列28条。运用MEGA6.0对129条ITS2序列进行比对分析,计算种内和种间K2P遗传距离,构建邻接法（neighbor-joining,NJ）系统进化树,并预测ITS2二级结构。采用BLAST法及NJ聚类分析法分析市场流通兔耳草基原。结果 除四川部分区域所产全缘兔耳草Lagotis integra与革叶兔耳草L.alutacea种间亲缘关系近外,短筒兔耳草L.brevituba、全缘兔耳草、圆穗兔耳草L.ramalana、革叶兔耳草、短穗兔耳草L.brachystachya及紫叶兔耳草L.praecox的种内最大遗传距离均小于种间最小遗传距离,具有明显的条形码间距。系统进化树显示短筒兔耳草、圆穗兔耳草、短穗兔耳草及紫叶兔耳草单独聚为一支,四川部分区域所产全缘兔耳草与革叶兔耳草聚为一支,其余全缘兔耳草聚为一支。通过ITS2二级结构发现,各基原兔耳草在茎环数目、大小及位置均有一定差异,可区分亲缘关系近的全缘兔耳草与革叶兔耳草。市场分析显示,市面上流通的兔耳草有6种基原,以全缘兔耳草使用占比最高,短筒兔耳草次之,短穗兔耳草及圆穗兔耳草较低,紫叶兔耳草及革叶兔耳草最低。结论 ITS2序列可以作为DNA条形码用来鉴别常用藏药兔耳草的基原,市场主流兔耳草品种为全缘兔耳草、短筒兔耳草及短穗兔耳草。     

中国红树类海桑属植物DNA条形码研究＊

目的 对中国的6种红树类海桑属植物进行DNA条形码研究，为该属植物鉴定、资源保护、合理开发等提供参考依据。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，对分布在中国的海桑属植物进行基因组DNA提取、PCR扩增和双向测序。所得序列经CodonCode Aligner拼接获得叶绿体psbA-trnH基因间区序列和核ITS2序列，用软件MEGA6.0进行相关数据分析，构建NJ（邻接）树。结果 我国6种红树类海桑属植物的ITS2序列间存在明显差异，psbA-trnH序列间也存在一定的碱基差异，表明6种海桑属植物具有其各自独特的DNA条形码，可以相互区别，同时基于ITS2序列及psbA-trnH序列构建的邻接（NJ）树可以看出6种海桑属植物具有或近或远的亲缘关系。结论 核ITS2和叶绿体psbA-trnH序列作为DNA条形码可以有效地区分和鉴别我国6种红树类海桑属植物，为后续药用资源开发等相关研究提供了参考。     

基于多基因组片段构建枸杞属药用植物DNA条形码

目的采用核基因组核糖体DNA ITS区、叶绿体基因组9个DNA片段和线粒体基因组2个DNA片段构建国产枸杞属药用植物DNA条形码。方法采集枸杞属黑果枸杞Lycium ruthenicum、黄果枸杞L.barbarum var.auranticarpum、宁夏枸杞L.barbarum、枸杞L.chinense和新疆枸杞L.dasystemum 5个分类群标本及实验样品,测定各样品的核糖体ITS区,叶绿体mat K、rbc L、rpo C1、trn L(UAA)intron、psb A-trn H、atp B-rbc L、trn S(GCU)-trn G(UCC)、rpl20-rps12、trn L(UAA)-trn F(GAA)和线粒体nad1第2内含子、nad5第4内含子序列;以全萼秦艽Gentiana lhassica为外类群,进行系统学分析。结果共获得108条序列,ITS区变异位点最为丰富;筛选出6个叶绿体DNA片段;2个线粒体DNA片段可作为该属3个物种的条形码推荐序列;构建各物种多基因组多片段组合DNA条形码。结论 ITS区及筛选的6个叶绿体DNA片段均具有物种鉴别意义;2个线粒体DNA片段具有一定鉴别意义;为枸杞类物种鉴定及遗传背景分析提供基础资料。     

罂粟属植物核心DNA条形码的筛选

DNA条形码(DNA barcoding)技术是一种准确、高效且对操作人员要求不高的物种鉴定技术。为了筛选出适合罂粟属的DNA条形码,从GenBank上获得罂粟属植物共69条序列,包括21条ITS序列,10条matK序列,8条psbA-trnH序列,14条rbcL序列和16条trnL-trnF序列。应用Mega 6.0软件分析了罂粟属的ITS,matK,psbA-trnH,rbcL,trnL-trnF序列的特征,通过计算序列的种内、种间距离,评估序列的Barcoding Gap和构建NJ,UPGMA系统发育树进行分析。分析结果表明:trnL-trnF不仅种内变异和种间变异差别最大,而且有明显的barcoding gap,种内变异和种间变异重合较少,能较好地区分不同种类的罂粟;所构建的NJ和UPGMA系统发育树,也能将全部物种区分开。综合考虑,建议把trnL-trnF作为鉴定罂粟属植物的核心条形码,结合其他片段作为组合条形码。     

龙胆科藏药“蒂达”类的DNA条形码鉴定研究

应用ITS2序列对多基原龙胆科藏药"蒂达"进行DNA条形码鉴定,为保障该类药材的准确鉴定及其临床用药安全提供科学依据。以青藏高原地区龙胆科中獐牙菜属Swertia、花锚属Halenia、扁蕾属Gentianopsis、喉毛花属Comastoma、肋柱花属Lomatogonium 5个属,共计13个种,151份实验样本为研究对象,提取"蒂达"药材的基因组DNA、扩增ITS2序列并双向测序。采用Codon Code Aligner V3.7.1对测序峰图进行校对拼接。ITS2序列经比对后长度为231 bp,13个种共31种单倍型,G+C平均含量达61.40%。最小距离法和NJ树结果显示,龙胆科藏药"蒂达"类11个种能够各自聚为一支相互区分,并表现出良好的单系性,二叶獐牙菜和华北獐牙菜不能准确鉴定。ITS2序列可准确、稳定的鉴别龙胆科藏药"蒂达"类药材,从而为进一步构建复杂多基原藏药品种真伪鉴别方法提供了科学参考。     

基于ITS2条形码的乌头属藏药植物鉴别

目的乌头属藏药植物变异极为复杂,品种繁多,商品来源复杂,极易造成药材混乱,且大多乌头属藏药具有较大的毒性,使安全用药面临巨大挑战。采用ITS2序列为DNA条形码,建立一种快速、准确鉴定乌头属藏药药材的方法。方法从青藏高原地区采集展花乌头、凉山乌头、工布乌头、露蕊乌头、铁棒锤、甘青乌头、木里乌头、弯喙乌头、多裂乌头、缩梗乌头等乌头属藏药样品50份,分别提取样品DNA,对ITS2目标序列进行PCR扩增、测序,获得其ITS2序列信息;运用MEGA 6.0对50条ITS2序列进行对比,计算种间、种内遗传距离,构建neighbor joining(NJ)系统进化树,并比较样本ITS2序列间的二级结构差异。结果乌头属藏药植物样本种间最小距离大于种内最大距离,NJ树显示各种乌头属植物种内之间各单独形成一个分支,ITS2序列二级结构也有明显差异,能够将乌头属各种植物区分开。结论 ITS2序列作为DNA条形码可以将乌头属藏药植物进行准确、快速的识别和鉴定,为乌头属藏药的安全使用提供可靠的技术手段。     

基于叶绿体DNA序列的多基原黄精分子鉴定

目的 通过分析rpl20-rps12、trnL-trnF及psbA-trnH序列变异特点,评价其对3种不同基原黄精的鉴定能力。方法 分别提取3种基原黄精总DNA,以rpl20-rps12、trnL-trnF及psbA-trnH引物进行聚合酶链式反应（PCR）扩增和测序。采用MEGA 5软件寻找其特异位点,计算样品K2-P（Kimura 2-parameter）遗传距离,并构建邻接（neighbor-joining,NJ）系统聚类树。结果 rpl20-rps12、trnL-trnF及psbA-trnH序列长度分别为722~737、293、457~531 bp,简约信息位点占比分别为0.4%、1.0%和2.4%。rpl20-rps12和psbA-trnH序列中种内最大遗传距离均小于种间最小遗传距离。基于3个序列构建的NJ树显示,3种基原黄精都表现出良好单系性,能明显区分。结论 从序列特点和种内、种间变异性综合分析,rpl20-rps12序列更适宜黄精的基原鉴定。     

基于叶绿体DNA条形码的披麻草药材及其混伪品的分子鉴定

目的 分析trnV-atpE、psaC-ndhE序列变异特点,并通过该序列鉴别披麻草不同基原植物与其混伪品。方法 分别提取披麻草3种基原植物及其混伪品的总DNA,以trnV-atpE、psaC-ndhE为DNA条形码候选序列进行聚合酶链式反应（PCR）扩增和测序。采用DnaSP、MEGA软件统计其片段长度、鸟嘌呤（G）+胞嘧啶（C）占比、变异位点个数、简约信息位点、插入或缺失位点,并计算样品K2-P（Kimura 2-parameter）遗传距离和构建邻接法（NJ）系统发育树。结果 trnV-atpE、psaC-ndhE序列长度分别为373~381、491~534 bp,简约信息位点分别为18、15个。trnV-atpE和psaC-ndhE序列中披麻草3种基原植物最大遗传距离均小于与混伪品之间的最小遗传距离。基于2个序列构建的NJ系统发育树显示,披麻草与其混伪品能明显区分。结论 综合分析序列特点和种内、种间变异性,trnV-atpE和psaC-ndhE序列均可将披麻草3种基原植物与其混伪品区分开。     

甘松属资源遗传多样性及其ITS二级结构系统发育信息分析

目的 基于ITS1和ITS2序列,对来自四川、青海、甘肃和西藏不同地区的甘松属植物甘松Nardostachys chinensis、匙叶甘松N. jatamansi遗传多样性进行研究及分子鉴定。方法 通过PCR扩增获得甘松ITS1、ITS2序列,采用MEGA软件进行多重序列比对,用DNA EditSeq软件进行剪切、拼接和统计等分析,运用Kimura two-parameter(K2-P)模型进行遗传距离分析,运用DNASTAR软件进行同源性和差异性分析,利用邻接法（neighbor joining,NJ）构建系统发育树,采用DNAsp V5软件进行遗传多样性分析。结果 ITS1序列长度范围为687～689 bp,仅2 bp差异;ITS2序列长度高度保守,均为468 bp。ITS1与ITS2序列G/C含量均达66.00%以上。系统发育分析发现,ITS序列可将甘松属20个样本分为2支,甘松与匙叶甘松各自为一支,但二者亲缘关系很近。遗传多样性分析发现,匙叶甘松综合遗传多样性水平指标大于甘松。结论 据形态学及遗传学分析,甘松属应分为甘松与匙叶甘松2种,且遗传多样性较低,种内遗传变异相对稳定。...     

市售中药材冬葵子和苘麻子ITS2条形码鉴定

目的利用ITS2条形码序列对市售中药材冬葵子、苘麻子进行分子鉴定,以保证药材使用的正确性和临床药效。方法收集冬葵子、苘麻子及其3种混伪品样品共87份。对实验样品进行ITS2基因片段扩增并双向测序,利用HMMer注释方法获得ITS2序列,再经Codon Code Aligner 6.0.2拼接,使用MEGA6.0进行种内、种间变异分析,遗传距离计算并构建NJ系统发育树;将所得序列转换成二维码图片,扫描识读后通过中药材DNA条形码数据库进行验证。结果冬葵子和苘麻子外观形态相似;冬葵子ITS2序列长度232 bp;GC量为67.6%;苘麻子ITS2序列长度231 bp,GC量为54.1%,二者均无种内变异。冬葵子和苘麻子ITS2序列比对后长度为233 bp,共存在50个变异位点。鉴定结果显示,收集的56份冬葵子药材中26份均为苘麻子,剩余30份为正品。冬葵子和苘麻子与其他3个混伪品的K2P遗传距离为0.224~0.868,平均距离为0.630,种间遗传距离远大于种内遗传距离。基于ITS2序列构建系统发育树可见冬葵子、苘麻子及其3个混伪品各自单独聚成一支,ITS2序列能够明显将其区分;此外,使用二维DNA条形码扫描可准确验证5个物种。结论 ITS2序列能够成功鉴定冬葵子、苘麻子及其常见混伪品,为种子类药材鉴别提供了新工具;二维码技术与DNA条形码技术的结合可以为药材的基原物种提供准确唯一的二维DNA条形码信息,可更好实现药材市场的信息化监管。     

山药种质资源核糖体rDNA-ITS区序列分析

目的 分析14种山药DioscoreaeRhizoma种质ITS序列,为山药种质资源分子鉴别和进化关系研究提供依据。方法 PCR克隆扩增ITS序列并进行双向测序,Clustal X（v1.83）软件进行序列比对,Mega(V4.1)计算序列核苷酸比例及遗传距离,并构建邻接树（Neighbor-joining,NJ）和最大简约树（Maximum parsimony,MP）。结果 14种山药种质ITS序列全长为558～594 bp,其中ITS1长度为141～165 bp,ITS2长度为146～158 bp;ITS序列存在大量的转换、颠换,转化/颠换比率为5.347,ITS1和ITS2序列均显示102个变异位点;14种山药种质K2-P遗传距离为0～0.517 2;薯蓣Dioscoreaopposita、褐苞薯蓣Dioscoreapersimilis、日本薯蓣Dioscorejaponica关系亲密,组成单一支系;参薯Dioscoreaalata与山薯Dioscoreafordii关系亲密,聚为另一分支,并位于发育树基部。结论 ITS序列系统树为澄清山药类资源进化关系奠定了基础,序列中丰富的变异位点为多基原山药鉴别提供了科学依据。     

17种毛茛科藏药材的分子鉴别＊

目的 毛茛科的多种植物是民族药的基原，本研究以ITS2序列作为DNA条形码对17种毛茛科藏药材进行鉴定，为药材的安全使用提供可靠的检测方法。方法 从四个省份采集或购买17种毛茛科藏药材样本，分布于8个属。采用试剂盒法提取基因组DNA，PCR扩增ITS2序列后，将扩增产物进行双向测序。利用CodonCode Aligner（v.9.0.1）软件进行序列拼接，将拼接后的序列在NCBI网站进行在线比对。在GenBank数据库中下载相关物种的rDNA序列（包含完整的ITS2区域）。上述序列经过CodonCode Aligner（v.9.0.1）软件剪切后，采用BLAST方法进行比对，然后再采用两种评估ITS2序列的鉴定能力。第一种是系统聚类树法（Tree-based method），用MEGA（v.5.0）软件构建NJ系统聚类树（Neighbour-Joining tree）；第二种是遗传距离法（Distance-based method），用TaxonGap（v.2.4.1）软件分析物种的种内与种间变异关系。结果 29份试验样本的ITS2序列测序成功率为100%，与93条数据库中下载的ITS2序列合并后，长度为213-230 bp，比对长度为244 bp，变异位点数72.1%。BLAST结果表明，29条ITS2序列可以将全部物种鉴定到属。系统聚类分析结果表明，ITS2序列能够成功鉴别8个物种；遗传距离分析结果表明，ITS2序列能够成功鉴别7种毛茛科药材。两种方法总共可以鉴别9种药材，它们是露蕊乌头（Aconitum gymnandrum）、草玉梅（Anemone rivularis）、多小叶升麻（Cimicifuga foetida var. foliolosa）、短尾铁线莲（Clematis brevicaudata）、长花铁线莲（Clematis rehderiana）、甘青铁线莲（Clematis tangutica）、腺毛黑种草（Nigella glandulifera）、拟耧斗菜（Paraquilegia microphylla）和芸香叶唐松草（Thalictrum rutifolium），鉴定效率为52.9%。结论 ITS2序列可以快速、准确地识别和鉴定部分毛茛科藏药材，为原植物和药材的分子鉴定提供依据。     

黄花紫堇、多刺绿绒蒿及其同属近缘物种的ITS2条形码鉴定与分析

运用ITS2 DNA条形码技术鉴定中药材黄花紫堇、多刺绿绒蒿及其近缘物种,以保证药材质量,确保用药安全.文中对采自西藏拉萨的黄花紫堇、多刺绿绒蒿等13个药材样品进行了DNA提取、PCR扩增和测序;对实验序列和GenBank下载的71条切除两端的5.8S,28S区域,使用MEGA 5.0进行多重序列比对,并进行种内、种间遗传距离计算和进化树构建;同时预测了黄花紫堇、多刺绿绒蒿与其近缘种ITS2序列的二级结构.结果表明,作为DNA条形码,ITS2序列能够有效地对黄花紫堇、多刺绿绒蒿及其同属近缘物种进行分子鉴定.该研究不仅可为黄花紫堇、多刺绿绒蒿及其近缘物种、相关混伪品建立基于.ITS2序列的DNA条形码的规范和安全的检测技术及鉴别方法,也为其质量控制、安全用药及合理开发利用提供理论依据及数据支撑.     

基于ITS2序列的海桐皮及其混伪品DNA分子鉴定

目的应用ITS2条形码技术,对海桐皮ErythrinaeCortex及其混伪品进行分子鉴定。方法通过提取31份海桐皮药材基原植物刺桐E.variegata、乔木刺桐E.arborescens及其混伪品的基因组DNA,扩增ITS2序列并测序;同时从GenBank下载混伪品序列15种38条,运用MEGA7.0软件进行序列比对,进行种间序列差异分析比较,并构建Neighbor-jioning(NJ)系统进化树,预测ITS2二级结构。结果在海桐皮2种基原中,刺桐的ITS2序列长度为232bp,乔木刺桐的ITS2序列长度为230bp,均为单倍型,可以明显区分;同时与其他刺桐属及易混品之间遗传距离较远。NJ树结果显示刺桐、乔木刺桐及其他易混品均单独聚为一支,表现出良好的单系性;依据ITS2二级结构,刺桐、乔木刺桐及其混伪品在4个螺旋区的茎环数目、大小、位置以及螺旋发出时的角度均有明显差异,可以直观地将刺桐与乔木刺桐,以及其与易混品进行区分。结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确鉴别海桐皮药材,为保障安全用药提供了新的技术手段。     

基于ITS序列的中国药用石斛及其混伪品的分子鉴定

目的:通过测定17种药用石斛的rDNA ITS全序列,构建分子系统树,在分子水平对待检种进行鉴别,为石斛的分子鉴定提供依据.方法:采用改良的CTAB法提取石斛叶片DNA,PCR扩增rDNA ITS区全序列,产物回收纯化后直接测序,运用Bioedit,MEGA 4.0等软件分析石斛属植物的rDNA ITS序列的特征.结果:建立了17种药用石斛rDNA ITS区碱基全序列数据库,其中,ITSl的长度为228～234 bp,GC量为45.7%～53.0%,变异位点167个,占总位点67.34%,信息位点106个,占总位点42.74%;ITS2长度为241～247 bp,GC量为44.8%～55.7%,变异位点165个,占总位点66.27%,信息位点115个,占总位点46.18%.属间的遗传距离为0.295,石斛种间的平均遗传距离为0.142,种内各居群间的平均遗传距离为0.002.结论:利用17种石斛的全序列数据库及遗传分析软件,通过对待检种rDNA ITS区进行序列测定,可以在分子水平对石斛不同种质进行鉴别,为石斛的分子鉴定提供依据.