DNA条形码技术鉴定贝母属植物

目的 采用DNA条形码技术,比较了条形码序列ITS1和ITS2在贝母属植物中的鉴定效果。方法 从8个贝母属21个样品中提取了基因组DNA,进行ITS1、ITS2序列的PCR扩增和测序,并比较了各样品DNA提取率、PCR扩增率及测序成功率。测序数据采用BLAST搜索法评价2种序列的鉴定能力,采用SPSS软件进行遗传距离分析,采用MEGA软件进行系统发育树的构建。结果 对比不同物种ITS1、ITS2序列的一级结构差异,发现其ITS1序列长度为205～229 bp,有信息位点27个（所占比例11.8%）,鉴定成功率为72.2%;ITS2序列长度为236～244 bp,有信息位点20个（所占比例8.2%）,鉴定成功率为100%。ITS1序列的种内及种间遗传距离分别为0.001 8和0.066 1,而ITS2序列的种内及种间遗传距离分别为0.000 5和0.046 8,且种内高度保守;系统发育树构建结果显示,2种ITS序列能准确区分出浙贝母类群、川贝母类群和北方贝母类群,而ITS2序列所构建的系统发育树准确度更高。结论 ITS2 序列能够更准确鉴定不同物种贝母,适合作为贝母属植物的通用条形码序列。     

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...     

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ITS2条形码鉴定藏柴胡及其易混品

目的 采用DNA条形码分子鉴定技术鉴定藏柴胡（又名窄竹叶柴胡）Bupleurum marginatum及其易混品,以确保柴胡药材质量及临床用药安全。方法 收集柴胡药材共50份,对其ITS2序列进行PCR扩增并双向测序,所得序列用CodonCode Aligner软件校对拼接后,利用MEGA 6.0对序列进行分析比对,计算种内、种间遗传距离,利用邻接法（NJ）构建系统聚类树,并应用ITS2数据库网站预测其ITS2二级结构。结果 藏柴胡种内遗传距离明显小于它与其同属的种间遗传距离,基于ITS2建立的NJ树和网站预测的ITS2二级结构,均能准确将藏柴胡药材与其易混药材区分。结论 基于ITS2序列可以科学准确地鉴别藏柴胡药材及其易混品,为确保临床用药安全提供更多先进可靠的技术手段。     

基于ITS2序列的茅苍术及其近缘种DNA分子鉴定

目的 应用ITS2条形码鉴定茅苍术Atractylodes lancea及其近缘种药材.方法 提取不同产地29份茅苍术、北苍术A. chinesis及白术A. macrocephala基因组DNA,通过PCR扩增ITS2序列并进行双向测序,测序结果提交至GenBank;从GenBank下载茅苍术及其菊科近缘种10种45条ITS2序列;对提交与下载的73条序列,应用MEGA 5.1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Neighber-jioning(NJ)系统进化树直观反映鉴定结果.结果 茅苍术药材ITS2序列长度均为229 bp,是1个单倍型;与菊科近缘种苍术属药材距离较近,与菊科其他属近缘种之间遗传距离较远,NJ树结果显示茅苍术及其近缘种药材均可明显区分,表现出良好的单系性,依据ITS2二级结构,也可以直观地将茅苍术与菊科近缘种药材区分.结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确鉴别茅苍术药材,为保障临床安全用药提供了新的技术手段.     

诃子基原物种及其混伪品的形态鉴别与分子鉴定

目的 建立能够准确鉴别诃子、绒毛诃子及其混伪品的分子鉴定方法。方法 对诃子、绒毛诃子及其混伪品的新鲜果实进行烘干,观察其干燥前后的形态;提取样品DNA,采用DNA条形码内转录间隔区2（ITS2）序列和psbA-trnH序列进行聚合酶链式反应扩增并测序,采用DANMAN 7、MAGE 6软件对测序结果进行序列比对,计算Kimura 2-paramete遗传距离,并构建邻接法系统发育树。结果 形态观察发现,诃子、绒毛诃子果实干燥前后与混伪品有较大的差异,可以通过形态差异进行鉴别;DNA条形码序列表明,诃子和绒毛诃子ITS2序列基本一致,仅发现4个单核苷酸多态性位点,但不能由此对两者进行区分;诃子和绒毛诃子的psbA-trnH序列存在2处明显差异,可对两者进行准确区分;绒毛诃子中存在2种类型的单倍型,其明显差异在于是否在psbA-trnH序列上存在1段16 bp的串联重复序列;混伪品与诃子、绒毛诃子之间具有较大的psbA-trnH序列差异,可直接在美国国家生物技术信息中心比对进行区分;对市场上流通的诃子炮制品进行鉴定发现,其多为2种单倍型绒毛诃子,且存在毛诃子混伪的情况。结论 利用psbA-trnH序列可准确鉴别诃子、绒毛诃子及其混伪品,发现绒毛诃子中存在2种类型的单倍型。     

应用种子形态及DNA条形码技术鉴定黄芪及混伪品种子

目的 采用传统形态鉴定方法结合DNA条形码分子检测技术对黄芪及混伪品种子进行鉴定。方法 收集黄芪及混伪品种子、市售黄芪种子样品共58份,利用体视显微镜和游标卡尺进行种子外观形态特征的观察和记录,测定千粒重;提取单粒种子的基因组DNA,PCR扩增、双向测序获得ITS2及psbA-trnH序列。使用邻接法（neighbor joining,NJ）构建系统发育树,kimura二参数（kimura two-parameter,K2P）模型计算遗传距离,进行物种鉴定分析。结果 黄芪及混伪品种子在颜色、形状、长、宽、厚度及千粒重等方面存在细微差别;ITS2的测序成功率为100%,黄芪种间最小遗传距离均大于种内最大遗传距离;ITS2序列构建的NJ系统进化树将蒙古黄芪A.mongholicus var. mongholicus聚为独立一支,并将蒙古黄芪Astragalus membranaceus、紫花苜蓿Medicago sativa、锦鸡儿Caragana sinica、蜀葵Althaea rosea及黄芪属其他物种分开,可进行黄芪及其混伪品种子的鉴定。基于外观形态和ITS2条形码序列鉴定发现12份市售黄芪种子中有1份为斜茎黄芪。结论 基于种子形态鉴定和ITS2条形码相结合的方法可以准确鉴定黄芪及混伪品种子,为规范黄芪种源及种植生产,进而保障黄芪药材质量提供科学依据。     

基于ITS2的和田玫瑰分子进化分析

目的 分析和田玫瑰分子系统发育进化式样并评价其道地性。方法 采用聚合酶链式反应获得和田玫瑰内转录间隔区2（ITS2）序列,在美国国家生物技术信息中心数据库（NCBI）比对,从GenBank获取邻近属ITS2序列共52条,利用MEGA X软件进行多重比对分析,构建邻接（NJ）系统发育树,推断进化时间,预测ITS2序列二级结构。结果 基于ITS2引物扩增获得长度为409 bp的序列,包括小亚基核糖体核糖核酸基因和内部转录间隔区的部分序列（1~39 bp）、5.8S核糖体核糖核酸基因全序列（40~64 bp）、ITS2标准全序列（65~268 bp）、大亚基核糖体核糖核酸基因的部分序列（269~409 bp）。分析发现和田玫瑰与英国、意大利等欧洲产玫瑰Rosa sherardii距离最近,共同亲本是大马士革玫瑰,和田玫瑰于20 000多年前开始出现。结论 和田玫瑰ITS2标准序列为204 bp,起源于欧洲大马士革玫瑰,分歧进化时间约为29 000年,与《中华人民共和国药典》2020年版收录玫瑰花的ITS2序列二级结构的区别主要在Ⅲ螺旋区部位。     

基于ITS条形码及机器学习的黄檀属物种分子鉴别研究

目的 提高黄檀属的物种鉴别成功率,并将机器学习方法与传统的基于距离/系统发育树的方法进行比较,筛选最优的ITS条形码分析方法。方法 所使用的黄檀属物种ITS序列来自实验获得的3条以及从NCBI下载的399条共96个物种。以条形码ITS作为分子标记,对比距离法、系统发育树法及机器学习方法在黄檀属物种的鉴别成功率。结果 在基于机器学习方法的分析中,黄檀属物种的平均鉴别成功率为39.59%,其中BLOG能识别出42个黄檀属物种,其正确序列分类占比为95.75%。另外,SMO、Naïve Bayes、JRip、J48能够识别出34个物种,分别获得了79.10%、58.71%、72.64%、76.37%的正确序列分类占比。基于系统发育树法与距离法的分析分别获得28.13%和36.46%的鉴别成功率。结论 基于机器学习的黄檀属ITS条形码基原识别比距离法/系统发育树法拥有更高的鉴别成功率和社会经济效率。建议优先利用基于ITS条形码的机器学习方法对黄檀属物种进行基原识别。     

基于ITS2序列的清风藤属药用植物分类鉴定研究＊

目的 探讨核基因内部转录间隔区2（internal transcribed spacer 2，ITS2）序列在清风藤属（Sabia）药用植物中的分类鉴定可行性与系统关系。方法 对9种38个产地的清风藤属药用植物ITS2序列进行PCR扩增和测序。基于（Kimura 2-parameter）K2P计算遗传距离，分析种内和种间变异与鉴定效率，应用最大似然法（maximum likelihood，ML）构建系统发育树。结果 清风藤属药用植物ITS2序列长度均为241 bp，GC含量为51.9-64.7%。38个产地清风藤属药用植物ITS2序列，共具有保守位点168个，变异位点数目为73个，简约信息位点数目为65个。ITS2在清风藤属药用植物中的种内变异为0-0.074，种间变异为0.007-0.205，种间变异较小，种间遗传距离与种内遗传距离存在交叉，没有形成明显的间隔。ML系统树表明，属内种间具有较高的自展支持率，基本能单独聚成一支，可对清风藤属药用植物种间进行有效分类鉴定。结论 ITS2序列在清风藤属植物中具有较好的通用性与鉴定效率，可用于清风藤属DNA条形码与分类鉴定研究。本研究为清风藤属植物的分类鉴定与系统演化研究提供了一定参考。     

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.     

ITS2二级结构系统发育信息在茄属药用植物DNA条形码鉴定中的应用价值

ITS2是中药鉴定的核心DNA条形码之一,基于ITS2的中药鉴定方法已被纳入《中国药典》,但分辨力不足仍是制约其推广应用的主要因素,因此需要进一步挖掘其有助于中药鉴定的遗传信息。在细胞内,ITS2以二级结构形式发挥功能,这种结构所蕴含的丰富遗传信息是核酸序列所无法体现的。该研究以茄属Solanum 26个物种的40个样本为研究对象来探究ITS2二级结构在茄属药用植物鉴定中的价值。作者利用Pic XAA-R,MASTR和Loc ARNA软件来比对二级结构,利用RNAstat软件将二级结构信息转为系统发育信息,最后利用最大简约法进行建树分析。研究结果表明将ITS2二级结构转化为系统发育信息后信息位点增加了88.57%,物种关系树上50%,75%,90%以上支持率的支系分别增加了19.05%,66.67%,66.67%,从而很好地解决了茄属几种药用植物的鉴定问题。鉴于以上结果,作者建议将ITS2二级结构信息作为系统发育信息的有益补充加入到目前DNA条形码分析中。     

基于ITS2序列对藏药材植物的分子鉴定

目的选用ITS2序列作为条形码来鉴定44种藏药材植物。方法用高盐低pH法提取藏药材植物的基因组DNA,通过PCR扩增藏药材植物的ITS2序列,共得到ITS2序列145条,分属于24科,39属,44种。在GenBank数据库中通过序列比对选取了部分藏药材的同源序列。将ITS2序列在Bioedit软件中进行序列比对,在MEGA软件中计算双参数(K2P)种内和种间遗传距离,并基于邻接法构建系统进化树来分析物种的系统发育关系。结果 ITS2区域有显著的种内、种间差异,基于ITS2区域的系统进化分析与形态学结果一致,并可以反映物种之间的亲缘关系。此外,藏药材的ITS2序列二级结构各有不同,为物种鉴定提供了另一种方法。结论 ITS2序列是藏药材植物鉴定和系统发育研究的非常有效的单条形码,为藏药材植物资源的利用和保护提供了科学依据。     

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序列及二级结构的维吾尔族药材孜然及其混伪品鉴别

目的 应用DNA条形码技术,建立维吾尔族药材孜然及其混伪品小茴香、芫荽子的分子鉴别方法。方法 提取38批孜然及其混伪品的基因组总DNA,聚合酶链式反应（PCR）扩增内转录间隔区2（ITS2）序列并双向测序,测序结果经CodonCode Aligner软件进行序列拼接,利用MEGA软件分析序列特征,计算种内、属间遗传距离,构建邻接（neighbor-joining,NJ）系统聚类树,预测其ITS2二级结构。结果 孜然药材ITS2序列中主体单倍型为A₁,序列长度均为226 bp,鸟嘌呤（G）+胞嘧啶（C）占比为47.79%~48.23%;小茴香ITS2序列中,主体单倍型为B₁,序列长度均为224~227 bp,G+C占比为53.30%~55.36%;芫荽子ITS2序列中,主体单倍型为C₁,序列长度均为220~227 bp,G+C占比为56.82%~56.83%。孜然的种内遗传距离明显小于属间遗传距离。二级结构表明,孜然及其混伪品螺旋区的茎环大小、数目、位置及螺旋角度均有明显差异。结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确地鉴别孜然及其混伪品药材,为保障孜然临床安全用药提供了有效技术手段。     

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ITS2序列及其二级结构对防己及其混伪品的鉴定

目的:利用核糖体DNA第2内部转录间隔区(ITS2)及其二级结构对传统中药材防己及其混伪品进行分子鉴定及聚类分析。方法:从Gen Bank上下载36条防己及其混伪品的ITS序列,利用Geneious R11.0.3进行序列比对,运用MEGA7.0计算种内、种间K2P遗传距离,构建邻接(NJ)系统进化树,同时利用ITS2数据库在线软件预测各样本的二级结构,并利用4Sale软件进行二级结构的比对,最终运用ProfDistS软件基于距离法构建了PNJ进化树。结果:各种间平均遗传距离均远大于种内平均遗传距离,NJ树显示防己及其混伪品聚为6个分支;混伪品与正品的二级结构均有一定的差异;PNJ进化树比NJ树显示出更多的分支和更高的分辨率。结论:虽然ITS2可以作为防己及其混伪品的DNA条形码,但是若包含ITS2二级结构所蕴含的系统发育信息,鉴定结果更加精准。