溪黄草DNA 条形码鉴定研究

目的：研究DNA条形码技术在溪黄草药材品种鉴定中的适用性。方法：选取rbcL、psbA -trnH、matK 和ITS2 等4 个条形码标记,对41 份溪黄草药材样品（含溪黄草Rabdosia serra、线纹香茶菜R. lo原phanthoides 和纤花香茶菜R. ophanthoides var. graciliflora）进行DNA 提取、PCR 扩增及双向测序,对测序结果进行质量检查、人工校对和序列拼接获取标准碱基序列信息,通过比较序列获得成功率以及物种鉴定力（TaxonGap 法）,筛选适合溪黄草基原鉴定的DNA 条形码序列。结果：条形码序列获得成功率依次为rbcL（100%）、psbA -trnH（90.2%）、ITS2（87.8%）和matK（70.7%）;物种鉴定力方面,rbcL、psbA -trnH 和ITS2 等3条序列均可有效鉴定不同物种,但不适于分辨种下单位。结论：综合考察序列易得性和物种鉴定力,rbcL可作为溪黄草品种鉴定的首选条形码。     

基于叶绿体全基因组的贝母属特异性DNA条形码的筛选

本研究通过对贝母属4个物种叶绿体基因组进行全局分析,分别查找基因区域和基因间区的高变异区域,筛选用于高效鉴别贝母属植物的新DNA条形码序列。相关研究发现贝母属植物的基因区域序列相似度极高,不适用于DNA条形码鉴定研究;共有7个基因间区可以作为潜在的贝母属植物鉴定的特异性DNA条形码。本研究所构建的DNA条形码筛选方法,为筛选用于难鉴定科属的新的DNA条形码提供了通用的方法体系。     

地黄属核基因与叶绿体基因DNA条形码比较研究

目的比较单拷贝核基因、叶绿体基因及ITS等DNA条形码在地黄属的物种分辨率,探讨地黄属种间亲缘关系。方法利用距离法与建树法分析了地黄属植物13个居群的12个单拷贝核基因、6个叶绿体基因以及ITS片段物种鉴定成功率,构建了地黄属系统发育树。结果叶绿体matk和rbc L、单拷贝核基因物种分辨率普遍较低,多基因联合分析有助于物种鉴定成功率的提高。在NJ树中,地黄-茄叶地黄聚为一支,其他物种都是单系群,裂叶地黄位于系统发育树基部。结论 ITS是地黄属物种鉴定的核心条形码,psb A-trnH、trnL-F、trnM-V、trnS-G可以作为备选方案,核基因RR255与R257可用作地黄专用鉴定条形码。四倍体地黄起源方式有待进一步澄清。     

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。     

葫芦科植物通用DNA条形码的筛选

目的 评价几个热点DNA条形码候选序列对葫芦科植物的鉴别能力.方法 使用ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列的通用引物对葫芦科植物进行PCR扩增和测序,通过比较各序列的扩增和测序成功率、种内和种间的变异、barcoding gap,并采取相似性探索BLAST1和最近距离Nearest Distance方法评价不同序列的鉴别能力.结果 ITS2序列对葫芦科33个属、90个物种、182个样本进行分析,其鉴定成功率较高,在属水平为100.0%,在物种水平为88.5%;psbA-trnH序列对201个样本进行分析,其鉴定成功率在属水平为93.0%,在物种水平为73.1%,但其可以补充部分ITS2不能分析的物种区域.结论 ITS2和psbA-trnH是适合葫芦科植物鉴别的一个较好的DNA条形码序列组合.     

忍冬科药用植物DNA条形码通用序列的筛选

目的:从4条DNA片段(psbA-trnH,matK,rbcL,和ITS2)中筛选可用于忍冬科药用植物鉴定的DNA条形码通用序列。方法:通过比较各序列的PCR扩增成功率、测序效率、种内和种间变异、barcoding gap和鉴定成功率等指标评价不同序列在忍冬科植物中的鉴定能力。结果:对忍冬科13个属,33个物种,58个样本进行分析,ITS2序列在属水平上的鉴定成功率为100.0%,物种水平上的鉴定成功率为96.6%。结论:ITS2序列可以作为忍冬科植物的DNA条形码候选序列,同时推荐psbA-trnH序列作为ITS2序列的补充序列。     

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。     

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。     

DNA条形码技术在中药鉴定中的应用进展

DNA条形码(DNA barcoding)技术利用标准的一个或多个DNA片段对物种进行鉴定,是近年来生物学研究的热点领域,也是生物学发展最迅速的方向之一。总结了植物DNA条形码研究的发展历程及最新进展,重点讨论了超级条形码在近缘物种鉴别中的应用前景,以及DNA条形码在中药材基原物种鉴定、道地药材鉴别以及中药材溯源系统研究中的应用,并强调了植物DNA条形码在中药资源评价、保护和可持续利用中的重要地位和作用,为药用植物DNA条形码研究提供新的思路。     

22种樟科植物DNA条形码分子鉴定

目的:筛选适合樟科植物的DNA条形码,对采集的22种樟科植物进行鉴定分类.方法:以22种樟科植物为实验材料,提取其DNA,使用不同的DNA条形码引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,电泳检测后进行双向测序.采用Codon Code Aligner软件对测序峰图和序列进行校对、拼接并去除正反向引物序列.将序列导入DNAM...     

夹竹桃科DNA条形码的初步筛选

DNA条形码(DNA barcoding)是一种新的物种鉴定技术,COI序列已成功应用于动物的鉴定,但目前国际上还没有找到一个通用序列能鉴定所有植物物种。为探索适合于夹竹桃科植物DNA条形码序列,拟用matK、ITS2、ITS 3个常规引物序列对夹竹桃科5个属的部分植物进行基因序列对比分析,并运用MEGA 7.0构建系统进化树进行系统发育分析、鉴定其亲缘关系。结果显示在ITS2、ITS、matK 3个引物序列中,只有matK引物序列能正常扩增目的基因,扩增成功率达到100%,并且该引物序列对比分析和系统发育树的聚类结果与传统分类学的鉴定结果一致。建议将matK序列作为夹竹桃科DNA条形码鉴定候选序列之一。     

基于DNA条形码技术的中药小蓟基原植物的分子鉴定

目的:对中药小蓟的基原植物进行分子鉴定,以确保药材质量及其临床疗效。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:所研究的刺儿菜复合体样本的ITS2序列间存在明显差异,psbA-trnH序列间也存在稳定差异,基于ITS2序列及psbA-trnH序列构建的邻接(NJ)树可以看出大刺儿菜与小刺儿菜不同样本均能聚为独立一支,表明中药小蓟的基原植物刺儿菜复合体确为两个独立的物种。结论:ITS2和psbA-trnH序列作为DNA条形码可以有效地区分和鉴别物种,在中药原植物物种分类与中药鉴定方面具有广阔的应用前景。     

基于DNA条形码的甘草属植物的分子鉴别

目的:评价不同DNA条形码序列对甘草属的鉴定能力。方法:应用5条常用DNA条形码序列ITS、ITS2、psbA-trnH、matK与rbcL对甘草属进行PCR扩增与序列测序,结合在GenBank数据库下载的序列数据,通过分析各序列种内与种间变异与遗传距离,构建系统发育树,并基于相似性搜索算法和最近距离法计算各序列鉴定成功率,以分析比较各序列对甘草属的鉴定效率。结果:matk序列因扩增与测序成功率均较低,没有加入后续的数据分析。各个序列的鉴定成功率由高到低的顺序为psbA-trnH、ITS、ITS2、rbcL。ITS和ITS2序列种间最小变异均大于种内最大变异,且种内变异最小。Barcoding gap检验结果显示,ITS、ITS2的重叠区较小。NJ树结果显示,只有psbA-trnH序列能把甘草属不同物种分开。结论:利用DNA条形码序列可准确鉴别甘草属植物,psbA-trnH和ITS组合序列可作为鉴定甘草属植物的较优序列组合。本研究为甘草属植物的分子鉴别提供科学依据。     

基于DNA条形码分析的霍山石斛及其常见混伪品的初步研究

该研究选择叶绿体基因rbcL,matK及核基因组ITS2序列初步探讨石斛属植物的系统发育关系,筛选可用于石斛属药用植物鉴定的DNA条形码通用序列,分析应用DNA条形码对霍山石斛及伪品进行品种鉴定的可能性。使用ITS2,rbcL,matK序列的通用引物对石斛属植物进行扩增测序,通过比较各序列的扩增和测序成功率,种内和种间的变异等指标,运用Bio Edit,MEGA 5. 0等软件分析序列,构建NJ分子系统树,进而评价不同序列的鉴定能力。结果表明ITS2序列不仅在石斛属种内变异和种间变异最大,而且有明显的条形码间隙,种内变异和种间变异重合较少,ITS2序列不同石斛种形成单系分支的百分比也最高,能较好地区分不同种类的石斛。rbcL和matK序列扩增成功率低、NJ系统树可靠性不高,rbcL和matK序列构建的系统树中形成单系的物种支持百分比例均较低。因此ITS2序列可以作为DNA条形码用来鉴别霍山石斛和铜皮石斛、铁皮石斛。     

景天属药用植物DNA条形码研究

目的：评价DNA条形码候选序列对景天属药用植物及其混伪品的鉴别能力,探索景天属药用植物鉴定的新方法。方法：使用ITS2、rbcL、matK和psbA-trnH序列的通用引物对景天属药用植物进行PCR扩增和测序,通过比较各序列的扩增效率、种内和种间变异的显著性,以及Barcoding gap,采取BLAST 1和Nearest Distance 方法评价不同序列的鉴定能力。结果: ITS2序列在采集的景天属几种药用植物中扩增成功率为100%,其种内种间变异差异、Barcoding Gap较psbA-trnH、rbcL序列具有更明显的优势,而且纳入网上48个样品33个种的数据后鉴定成功率仍达到100%。结论：ITS2序列能够准确鉴定景天属药用植物,并将其与常见混伪品区别开,ITS2可推荐为景天属首选的DNA条形码序列。     

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。     

DNA条形码技术鉴定一种植物样品的研究

目的：对一种未知的破碎的植物样品进行品种鉴定。方法：综合采用性状鉴定、显微鉴定、DNA条形码鉴定等方法,DNA条形码鉴定经过DNA提取、PCR扩增、测序,对ITS序列数据经Blast比对法、特异位点法、系统发育法三种方法进行分析。结果：该未知样品为伞形科植物茴香Foeniculum vulgare Mill. 去掉果皮的种子。结论：中药鉴定技术能够解决实际工作中的未知样品品种鉴定问题,DNA条形码技术为中药鉴定提供一种新的方法,在未知样品的鉴定中发挥重要的参考作用。     

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。     

多基原民族药岩陀DNA条形码鉴定

目的:采用ITS,ITS2,rbcL,matK和psbA-trnH这5种热门DNA条形码序列对多基原民族药岩陀的鉴别能力进行评价,筛选出适合该物种鉴定的DNA条形码。方法:通过比较各序列聚合酶链式反应(PCR)扩增成功率及测序成功率,计算种内种间遗传距离,运用Wilcoxon非参数秩和检验进行遗传差异分析,邻接(NJ)法构建系统发育树以及采用Blast 1和NJ建树方法评价不同序列对物种的鉴定成功率等策略的实施,综合评价上述5种DNA候选条形码在多基原岩陀植物中的鉴别效果。结果:ITS序列扩增成功率及测序成功率分别为100%和96.61%;ITS2序列扩增成功率及测序成功率分别为100%和98.31%;psbA-trnH序列扩增成功率及测序成功率均为100%;rbcL序列扩增成功率及测序成功率均为100%,matK扩增成功率及测序成功率均为98.31%。psbA-trnH序列拥有最高的种内及种间遗传变异,且种内最大变异的平均值小于种间最小变异的平均值。系统发育树构建结果显示,psbA-trnH序列能区分3种不同来源的岩陀药用植物,而ITS,ITS2,rbcL和matK序列聚类效果较差。psbA-trnH序列鉴定成功率均为100%,而ITS,ITS2,matK和rbcL序列对物种鉴定成功率均低于50%。结论:psbA-trnH较其他序列有明显优势,因此推荐psbA-trnH序列作为理想的DNA条形码,用于多基原民族药岩陀的鉴定研究。     

唇形科常见药用植物DNA条形码的鉴定研究

目的筛选出适合唇形科常见药用植物的DNA条形码序列。方法通过对33种唇形科常见药用植物的核糖体ITS序列和40种唇形科常见药用植物的叶绿体matK基因进行PCR扩增和测序,用MEGA 6.0软件计算其种间、种内的Kimura2-parameter(K2P)距离及各序列变异位点,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 ITS序列长度为620~698 bp,平均(G+C)量为62.8%,叶绿体matK基因序列长度为859~932 bp,平均(G+C)量为34%,ITS序列与matK基因都有明显的barcoding gap,但matK基因的barcoding gap要小于ITS序列,从聚类分析来看,matK基因能更好地鉴定唇形科不同物种。结论推荐matK基因序列作为唇形科植物鉴定的优选序列之一。