基于叶绿体matK基因序列探讨10种石杉科石杉属植物的系统关系及分子鉴定

目的:利用叶绿体matK基因序列探讨10种石杉属植物的系统发育及分子鉴定.方法:分别从9种石杉属植物中提取总DNA,经扩增纯化后,用PCR产物直接测序.结果:对石杉属Huperzia Bernh.9个种的叶绿体matK基因进行了测序,序列长度为1 589 bp,并对10个种(亮叶石杉H.lucidula的matK基因序列从GenBank中下载)的matK序列进行比对,其中有35个系统发育信息位点及35个变异位点,以垂穗石松Lycopodiella cernua为外类群,利用MEGA 3.1软件计算种与种之间的遗传距离在1.59%～0.25%,并构建系统树,获得最简约树和邻接树.结论:小杉兰组和蛇足石杉组植物分别聚成一枝,构成姊妹群,其靴带支持率分别为98%和99%.长柄石杉与蛇足石杉分别聚在2个不同进化枝,二者间有19个碱基差异,遗传距离为1.21%.建议应将长柄石杉单独列为一个种.     

基于叶绿体matK基因序列探讨10种石杉科石杉属植物的系统关系及分子鉴定

目的：利用叶绿体matK基因序列探讨10种石杉属植物的系统发育及分子鉴定。方法：分别从9种石杉属植物中提取总DNA,经扩增纯化后,用PCR产物直接测序。结果：对石杉属Huperzia Bernh. 9个种的叶绿体matK基因进行了测序,序列长度为1 589 bp,并对10个种(亮叶石杉H. lucidula的matK基因序列从GenBank中下载)的matK序列进行比对,其中有35个系统发育信息位点及35个变异位点,以垂穗石松Lycopodiella cernua为外类群,利用MEGA 3.1软件计算种与种之间的遗传距离在1.59%～0.25%,并构建系统树,获得最简约树和邻接树。结论：小杉兰组和蛇足石杉组植物分别聚成一枝,构成姊妹群,其靴带支持率分别为98%和99%。长柄石杉与蛇足石杉分别聚在2个不同进化枝,二者间有19个碱基差异,遗传距离为1.21%。建议应将长柄石杉单独列为一个种。     

HPLC法测定6种石杉科植物中石杉碱甲的含量

目的 测定6种石杉科植物中石杉碱甲的含量。方法 用2％酒石酸溶液提取总碱，HPLC法测定，外标法定量。结果 石杉碱甲在所测定的5种石杉科植物蛇足石杉、皱边石杉、四川石杉、金丝条马尾杉、柳杉叶马尾杉中均有较高分布，分别达到0．0481％，0．0579％，0．0706％，0．0345％，0．1961％，在闽浙马尾杉中含量较少，仅为0．0061％。结论 方法简便、准确，可用于石杉碱甲资源的寻找。     

石斛属叶绿体DNA序列的系统发育及变异位点分析

目的对石斛属叶绿体IRa(trn V-GAC~trn R-ACG)序列进行系统发育和变异位点分析,深入了解石斛属10个物种此序列所含9个基因的异同,为石斛属植物的系统进化历程及DNA条形码的研究作重要探索。方法用改良试剂盒法提取石斛属10个样本总DNA,自行设计引物,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)及T载体对PCR产物进行克隆转化,扩增石斛属叶绿体IRa序列的DNA序列,并与NCBI数据库进行序列比对完成序列拼接;绘制此区域序列的基因结构图,对10条目的序列进行差异位点、遗传距离、系统进化关系等分析。结果目的序列长约7 800 bp,10条目的序列共存在55个差异位点,在基因trn V-GAC、rrn16、trn I-GAU、trn A-UGC、orf42、rrn23及基因间隔区上分布的个数分别是1、8、12、6、1、9和18个;系统发育分析将石斛属10个样本聚为4个类群。结论建立了测定石斛属叶绿体IRa序列的方法,对石斛属这一序列的系统发育和变异位点分析表明,此区域序列丰富,且较为集中分布的变异位点将为石斛属DNA条形码的进一步研究、石斛属资源的道地性评价及相关的种质资源鉴定提供较好的理论依据。     

小檗属植物叶绿体基因组序列结构及系统发育分析

目的 了解小檗属植物叶绿体基因组成及结构特征,为小檗属的系统发育及基因组进化研究提供参考.方法 获取小檗属9个物种的叶绿体基因组,利用生物信息学方法比较叶绿体基因组间的结构特征与变异程度,并以小檗科的桃儿七属3个物种的叶绿体基因组为外类群分析了小檗属的系统发育关系.结果 小檗属9个种的叶绿体基因组均为双链环形结构,均包...     

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.     

湖南省石杉属植物中石杉碱甲含量的研究

 目的测定湖南产6种(含一新种)石杉属植物中石杉碱甲含量,为科学利用该植物提供可靠依据。方法于该省野外实地采集石杉属植物,以2%酒石酸溶液提取总碱,用改进的高效液相色谱法测定石杉碱甲的含量(外标法)。结果所采集6种石杉属植物中,石杉碱甲在蛇足石杉、狭叶石杉、长柄石杉、四川石杉、湖南石杉(拟新种)中均有分布,长柄石杉中含量最高,达0.0789%;本实验证明皱边石杉中不含石杉碱甲,先前两篇高含量报道应为鉴定之误。结论本测定方法简便、准确;在该属中4种形态极难区分的种之间,石杉碱甲含量具有分类学意义。     

荚蒾属植物DNA条形码鉴定

目的:通过分析13种荚蒾属药用植物的ITS2(internal transcribed spacer 2)条形码序列,探讨荚蒾属植物属内鉴定的新方法,为荚蒾属植物的快速、准确、批量鉴定提供方法学依据。方法:该研究收集13种荚蒾属植物共32份样品,进行基因组DNA提取、PCR扩增ITS2序列并测序。所得序列经CodonCode Aligner拼接并剪切后,采用MEGA5.1软件计算遗传距离,比较种内、种间序列差异,利用邻接法(Neighbor-Joining,NJ)构建系统聚类树。结果:基于ITS2序列分析,13种药材种间存在明显差异,各个种的种内最大遗传距离均小于种间最小遗传距离;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。结论:ITS2序列作为DNA条形码可较好地用于荚蒾属植物的鉴定研究,有助于为荚蒾属植物鉴定提供分子生物学方法基础,也为日后荚蒾属植物的开发打下坚实基础。     

基于DNA条形码的龙葵系统发育及变异位点分析

目的对来自主要龙葵产区龙葵种质资源的转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)和trn H-psb A基因间隔区序列进行系统发育学分析,为龙葵资源的合理利用和道地性评价提供理论基础。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法扩增龙葵ITS区和trn H-psb A的DNA序列,并与美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库进行比对获取ITS1+ITS2和trn H-psb A的DNA序列。用邻接法(Neighbor joining,NJ)和最大简约法(maximum parsimony,MP)构建系统发育树,用Kimura two-parameter(K2-P)模型分析遗传距离,用Clustal X和DNAman软件进行多重比对。结果 17个龙葵样品的ITS1序列长度均为230 bp,ITS2序列长度均为206 bp,trn H-psb A序列长度为446 bp或447 bp,3个序列分别存在7个、2个和3个变异位点。系统发育的方法将中国龙葵种质资源聚为3个类群,这些类群与其所处的纬度存在一定的相关性。遗传距离的分析结果显示来自广东梅州的样品与来自北京和河北等地的样品存在最大的遗传距离。结论系统发育和变异位点的分析为中国龙葵资源的利用和进化研究,以及龙葵资源的道地性评价提供了理论基础,变异位点的分析还可应用于相关种质资源的鉴定。     

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。     

DNA条形码等分子鉴定技术与动植物类中药材的鉴定

中药材鉴定是控制中药质量、确保用药安全与效果的首要环节。DNA分子鉴定是从基因层面上进行中药材鉴别的手段,准确率高。DNA分子鉴定包括电泳技术、免疫技术、随机扩增多态性DNA(RAPD)、限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)、扩增片段长度多态性(AFLP)、简单重复序列(ISSR)及DNA条形码等,以DNA条形码应用最为广泛。DNA条形码是基因组中相对较短的、可用于物种鉴定的特异性基因片段。植物类中药材的条形码多选用核基因和叶绿体基因DNA片段,如叶绿体psbA-trnH基因、内转录间隔区(ITS)、叶绿体核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶大亚基(rbcL)和RNA转录体Ⅱ型内含子剪切酶基因(matK)等;动物类中药材的条形码多来自核基因和线粒体基因DNA,主要有线粒体细胞色素C氧化酶亚基1(COⅠ)、核糖体RNA(rRNA)和线粒体细胞色素b基因(CytB)等。综述动植物类中药材DNA分子标记与鉴定技术应用进展,并探讨DNA条形码在药用动植物类中药材鉴定中存在的局限性及发展前景,为中药质量控制提供参考。     

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。     

应用DNA条形码技术对市场苦木药材的检测研究

利用DNA条形码技术对市场上中药材苦木进行检测,为其市场监管及用药安全提供保障。方法：对15份苦木药材（每份取样2个）共30个样品进行DNA提取,PCR扩增其ITS2序列并双向测序,应用CodonCode Aligner version 6.0.2软件对测序峰图进行校对拼接,将得到的所有序列与GenBank以及中药材DNA条形码鉴定系统分别进行比对,选择相似度最相近的物种在中国植物志网站上查询。在此基础上扩增其psbA-trnH 序列以验证结果的可靠性。结果：市场购买的苦木样品中正品苦木Picrasma quassioides 占70%、臭椿Ailanthus altissima占6.67%、板蓝Baphicacanthus cusia占13.33%、楝叶吴茱萸Tetradium glabrifolium占3.33%、柘Maclura tricuspidata 占6.67%。结论：市场上苦木药材存在混伪品,DNA条形码技术能有效鉴别药材真伪。     

DNA条形码用于动物类中药鉴定的应用与展望

对DNA条形码技术的概念与特点、基因的标准与鉴别原理、操作步骤与分析方法及建立动物类中药DNA条形码鉴定新平台进行综述,对该技术在动物类中药鉴定中的应用前景进行展望。     

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。     

蛇足石杉HsCAS1基因克隆及序列分析

本研究对蛇足石杉(Huperzia serrata)环阿屯醇合成酶(Cycloartenol synthase,CAS)基因HsCAS1编码区进行克隆及序列分析。根据本实验室已获得的蛇足石杉转录组数据,从中获得1条具有环氧角鲨烯环化酶保守结构域的编码CAS的转录本,采用RT-PCR方法获得该基因的编码区序列,并对HsCAS1蛋白进行理化性质、蛋白二级结构及三维结构预测分析。利用实时荧光定量PCR方法检测HsCAS1基因在蛇足石杉的根、茎、叶中的表达情况。序列分析表明,所克隆的HsCAS1基因编码区长为2,271 bp,编码756个氨基酸残基,HsCAS1与紫果冷杉(Abies magnifica)的CAS具有61%的序列相似性。生物信息学预测HsCAS1蛋白含有3个跨膜区,具有萜类环化酶等保守结构域,不含信号肽。HsCAS1在蛇足石杉的根中表达丰度高于茎和叶。本研究在国内外首次获得蛇足石杉HsCAS1基因的编码区序列,为进一步研究HsCAS1在石杉科植物甾醇合成途径中的功能及鉴定酶活性位点奠定基础。     

药用植物DNA条形码鉴定策略及关键技术分析

DNA条形码（DNA barcoding）是近年来生物分类和鉴定的研究热点和方向,其在药用植物鉴定中的成功应用将可能是生药鉴定方法的革命性突破。本文结合具体研究工作就构建药用植物DNA条形码鉴定平台的标准化流程、药用植物DNA条形码鉴定序列的选择、DNA条形码序列校对机制、DNA条形码序列鉴定效率评价方法进行了探讨,并展望了DNA条形码的发展趋势。     

适用于冬虫夏草和新疆虫草鉴别的DNA条形码技术研究

目的：应用DNA条形码技术对青海冬虫夏草和新疆虫草进行鉴别,考查ITS序列和18S序列作为DNA条形码的可行性。方法：利用ITS序列和18S序列对冬虫夏草和新疆虫草的DNA提取物进行PCR扩增并测序,并与GenBank数据库中下载的共23条近缘虫草的ITS序列和18S序列进行比对;利用MEGA 6.0分析软件计算的K-2-P距离,构建虫草样品和参比序列的18S、ITS序列的NJ树。结果：通过遗传距离和NJ树分析可知,本研究所用20份青海冬虫夏草和新疆虫草样本确定为虫草类,与其近缘虫草各自聚为一支;ITS序列构建的NJ树能够从种属水平上将青海冬虫夏草和新疆虫草成功鉴别开来。结论：ITS序列较18S序列更适合作为冬虫夏草和新疆虫草的条形码进行鉴定研究。     

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。