党参线粒体和叶绿体微卫星标记的开发及应用

目的 由于不同基原和产地的党参有效成分差异较大,开发党参特异分子标记对于党参种质资源准确鉴定意义重大。方法 该研究应用生物信息学软件Primer 5.0,NTSYS-pc 2.10e,PopGene 32,对小党参Codonopsis minima叶绿体、秦岭党参C. tsinlingensis叶绿体和轮叶党参C. lanceolata线粒体基因组序列进行简单重复序列标记（SSR）位点搜索,利用Primer 5.0软件设计出120对SSR引物,筛选效果好且多态性高的16对cpSSR引物和10对mtSSR引物对20份党参材料进行种间通用性分析。结果 结果显示,分别从基因组序列中搜索到66个cpSSR位点和26个mtSSR位点,其中小党参叶绿体中单核苷酸（86.20%）,二核苷酸（6.9%）,三核苷酸（6.9%）;秦岭党参叶绿体中单核苷酸（83.78%）,二核苷酸（13.51%）,三核苷酸（2.71%）;轮叶党参线粒体中单核苷酸（46.15%）,二核苷酸（53.85%）。聚合酶链式反应（PCR）鉴定结果表明开发的26对SSR引物在党参属内具有很好的适用性。NTSYS-pc 2.10e软件分析显示20份党参材料的遗传相似系数在0.38~1.00,在阈值0.53处分为2个亚群。运用PopGene 32软件对20份党参进行多样性分析并筛选出4对多态性引物,分析发现观测等位基因数（Na）共为12个,有效等位基因数（Ne）为1.362 9~2.605 9个,各位点多态性位点百分率（PPL）均为100%,遗传学参数Ho,He,香浓指数（I）的平均值分别为0.555 8,0.444 2,0.753 2,说明各位点的多态性水平较高。以筛选出的4对引物对20份党参材料进行DNA指纹图谱绘制,发现DNA指纹图谱可将20份材料进行鉴别。结论 该研究可为党参属种间的亲缘关系和种内遗传分化研究提供分子依据。     

桔梗叶绿体比较基因组学分析及系统发育研究

目的 以桔梗Platycodon grandiflorus为材料,分析其叶绿体基因组特征,探究不同地区桔梗叶绿体基因组的差异及桔梗科其他物种的系统发育关系。方法 利用Illumina NovaSeq测序平台对桔梗叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释和特征分析,采用生物信息学方法对不同地区桔梗进行比较基因组分析和系统发育分析。结果 桔梗叶绿体基因组全长172 770 bp,呈现典型的环状四分体结构,总GC含量为38.10%,注释到139个基因,其中蛋白质编码基因95个,核糖体RNA 8个和转运RNA 36个。经序列分析鉴定出139个SSR位点,大部分重复由A和T组成。该叶绿体基因组密码子偏好性A/U大于G/C。边界分析表明,不同地区桔梗的JLA边界区域存在差异。对比不同地区桔梗叶绿体基因组序列发现21个变异区间,包括ycf1、psbC、rps18和rpoB等编码区以及rpl32-trnL、trnS-psbZ和trnN-ycf1等非编码区。基于最大似然法（maximum likelihood method,ML）对桔梗及其他17种桔梗科植物进行系统发育分析,发现桔梗科物种形成一个单系群,各属物种聚为一束,支持率达100%。结论 桔梗科物种聚为一支与传统相符合,不同地区桔梗叶绿体基因组序列存在显著差异,为后期开展分子鉴定及群体遗传学研究提供提供科学依据。     

生物学技术在药用植物鉴定中的研究进展

药用植物种质资源是中医药现代化发展的根基,深入研究药用植物种质资源是培育优良品种、保证中药产量和规范质量的前提条件。传统的鉴别方法从表观出发,受自然环境和人为因素影响较大,鉴定的效率和准确性普遍偏低。分子生物学技术以其易操作、高灵敏度、结果准确等优点,已被广泛用于药用植物种质资源的相关研究中,主要涉及野生与栽培品区分、中药替代品研究、中成药鉴别、优良品种标记育种、遗传多样性研究、遗传图谱建立和组学研究等多个方面。其中组学研究由于分析目的不同分为基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白质组学。基因组学又分为结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学3个亚领域。真核生物有细胞核和细胞器,因此组学研究还包括叶绿体基因组学、线粒体基因组学、核基因组学、质体基因组组学。其中叶绿体基因组结构简单、相对分子质量小、保守性好;而线粒体基因组变异性强且结构复杂;核基因组数据复杂、核内部不含核糖体,导致翻译过程中会有时空差异,即使多次重复地进行试验,试验的结果也具有不确定性。当前药用植物研究涉及的分子生物学技术及组学研究仍有不足的方面,存在较大的发展空间,需要进一步完善和补充。该文依次介绍了细胞学、分子标记、组学研究技术在药用种质资源鉴定中的特点和应用,为后续进行药用植物种质资源的鉴别、开发及利用提供参考依据。     

中药资源普查对学生专业兴趣的培养及专业素养的提升

本文以第四次中药资源普查工作为契机,结合中药学专业相关课程的教学内容,探讨如何将中药学专业相关教学内容与中药资源普查工作紧密结合,培养学生的学习兴趣与专业兴趣,稳定学生专业思想,提升学生的专业知识与专业素养,为学生专业能力及综合能力的培养提供借鉴。     

药用植物质量性状的分子研究进展＊

道地药材是指药用成分含量高、临床效果好且生长于特定产区的名优正品药材。优良的种质资源是道地药材形成的遗传因素，种质资源包含的特定基因是药材道地性形成的关键。本文详细阐述了当前药用植物道地性相关的质量性状的研究现状，并对标记开发、遗传图谱构建、相关性状数量性状位点（QTL）定位和转录组测序等技术在药用植物相关性状基因的挖掘以及药用植物基因工程应用现状进行了归纳总结，以期为提高药用植物种质资源的道地性研究提供参考。