DNA条形码技术在法医学中的研究进展

DNA条形码技术自提出至今,已在动植物以及微生物等相关领域的种属鉴定中发挥了重要作用。因该技术可实现生物样本的快速、准确识别,可为司法实践提供所需的科学证据。综述了DNA条形码的概念与优点,重点总结了DNA条形码技术在法医学基础研究与实践应用方面的研究进展。     

DNA条形码技术在医学媒介生物鉴定中的应用

DNA条形码(DNA barcode)基于一段相对较短的线粒体细胞色素c氧化酶I基因(COI),根据遗传距离的差异进行物种鉴定,具有不受发育状态和标本保存情况的限制、简便易行、快速准确等优势,在多种生物中得到广泛应用。医学媒介生物的准确鉴定是虫媒病防控的基础和关键。基于形态特征的传统鉴定方法对技术人员有着极高的要求,除了受分类专家主观认识的影响外,也易受标本保存情况、样品的发育阶段等多种客观因素的限制。DNA条形码技术的出现弥补了形态学鉴定方法的不足,为媒介生物的鉴定提供了的途径,在虫媒病的防控、口岸检验检疫等方面发挥了重要作用。本文基于目前的研究综述了DNA条形码技术在主要医学媒介生物蚊、蝇、蜱、蟑螂、蠓、白蛉、鼠鉴定中的应用,以期为该技术在其它医学媒介生物种类鉴定中的应用和推广提供参考。     

天山棱子芹的DNA条形码分子鉴定

目的 应用DNA条形码技术对采集的天山棱子芹样本基原进行分子鉴定.方法 提取样品总DNA并以ITS2扩增序列为主,psbA-trnH扩增序列为参考,对天山棱子芹样本DNA进行扩增,通过琼脂糖凝胶电泳检测总DNA及引物扩增结果,并进行测序.将两引物扩增成功并测序后的序列导入美国国立生物技术信息中心(national ce...     

DNA条形码技术在生物分类中的应用

DNA条形码技术是通过使用DNA序列对物种进行快速、准确识别的技术。目前在动物分类中最常使用的基因序列是线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ亚基（mtCOⅠ）。该技术的出现可以为研究物种的进化规律、遗传变异、系统发育以及生物多样性等提供理论依据。为了让更多非生物分类学研究者了解并将其应用于更多的领域,本文概述了DNA条形码技术的工作流程、技术特点以及在生物分类中的应用和对未来的展望。     

DNA条形码序列对9种蒿属药用植物的鉴定

目的 采用DNA条形码序列对9种常见的蒿属药用植物进行鉴定,为常见蒿属药用植物的鉴定提供分子依据。方法 对9种常见蒿属药用植物的4条候选DNA条形码序列（ITS2、rbcL、matK、psbA-trnH）进行PCR扩增和测序,比较各序列的扩增和测序效率,应用BLAST1、Distance方法来评估各序列的鉴定效率。此外,基于MEGA5分析9种常见蒿属药用植物ITS2序列种间K2P遗传距离并构建NJ树。结果 除matK外,其余3条片段的PCR扩增和测序效率均为100%,ITS2序列对9种蒿属药用植物的物种水平鉴定成功率最高,为100%,而psbA-trnH、rbcL、matK、matK＋rbcL的鉴定成功率（BLAST1法）分别为83.3%、66.7%、54.5%、75%。通过ITS2序列的种间K2P遗传距离及NJ树均能将不同物种全部区分。结论 ITS2序列可以作为鉴定蒿属药用植物的潜在条形码。     

中药辛夷及其近缘种的DNA条形码分子鉴定

目的 应用DNA条形码技术对中药辛夷及其近缘种进行分子鉴定,建立快速、准确、便捷的辛夷药材鉴定方法。方法 提取21份辛夷药材基原植物及其近缘种基因组DNA,扩增ITS、ITS2、psbA-trnH、matK和rbcL基因序列并进行双向测序;运用MEGA7.0软件进行序列比对,基于Kimura-2-Parameter(K2P)模型计算种内、种间的遗传距离以评估Barcoding gap,构建邻接(NJ)系统发育树反应鉴定结果。结果 5个引物序列中,psbA-trnH和matK序列的2个引物能正常扩增目的基因,测序成功率均大于98%,rbcL测序成功率较低,只有38.1%;其中matK具有最多的变异位点,psbA-trnH较matK和rbcL的Barcoding gap明显;NJ系统发育树显示,psbA-trnH+matK组合条形码序列能够准确鉴别9个品种,将辛夷药材及其近缘种很好地区分,并首次将其应用到玉兰嫁接砧木品种的分子鉴定。结论 应用psbA-trnH+matK的序列组合能够实现辛夷药材的准确鉴定,并且可以应用于玉兰嫁接砧木品种的快速鉴别。     

DNA条形码鉴别内蒙古地区大沙鼠

目的探究应用DNA条形码技术对鼠疫宿主动物进行分子生物学鉴定的可行性。方法本研究检测了内蒙古布氏田鼠和长爪沙鼠鼠疫自然疫源地内形态上鉴定为8种啮齿动物的78条线粒体COI基因657bp的片段序列,经过双参数法计算遗传距离,采用邻接法（M）构建分析系统发育树。结果除大沙鼠外,种内平均遗传距离为0．6％,种间平均遗传距离为23．1％,而14只大沙鼠种内遗传距离高达8．1％,而分成2组后种内遗传距离最大为0．1％。NJ进化树能清楚的区分不同的鼠种。结论通过COI基因应用DNA条码技术可以对内蒙古的鼠疫宿主动物进行鉴别,同时认为乌兰察布长爪沙鼠疫源地的大沙鼠可能存在2个亚种。     

建立我国中药材DNA条形码数据库方法的探讨和前景展望

中药鉴定是中药学的核心。我国的中药材种类繁多,资源丰富,由于来源复杂,真伪难辨,传统的中药鉴定技术有各种不足。近些年出现的DNA条形码可以很好地应用于中药材的鉴定。建立一个中药材的DNA条形码数据库对我国中药材鉴定是非常有益的,可以极大地提高中药材的鉴定水平,促进中药的现代化。DNA条形码在动物中采用线粒体基因已经确定,但是植物中还没有广泛认同的条形码标准片段。由于中药材绝大多数是植物,目前植物类中药材条形码的研究倾向于用一种或多种条形码联合应用。     

基于ITS2序列的羌活及其混伪品的DNA条形码鉴定

目的 对羌活及其混伪品进行分子鉴定,以确保该药材的质量以及临床疗效。方法 利用PCR测序法,对样品进行核基因ITS2片段扩增并双向测序,所得序列经CodonCode Aligner拼接后,用软件MEGA 4.0进行相关数据分析,并构建邻接（NJ）树。利用已建立的ITS2数据库及其网站预测ITS2二级结构。结果 羌活与宽叶羌活ITS2序列长度均为228 bp,二者种内平均K2P（Kimura-2-parameter）遗传距离均远远小于其与混伪品的种间平均K2P遗传距离;由所构建的系统聚类树图可以看出,羌活与宽叶羌活均表现出了单系性,而同时又与其他混伪品明显分开;比较ITS2二级结构发现,羌活基原植物与其混伪品在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。结论 ITS2序列作为DNA条形码可以方便快捷地鉴别羌活及其混伪品,为其种质资源鉴定及临床安全用药提供了重要分子依据。     

DNA条形码技术在中药制剂中鸡内金鉴定的应用研究

目的:探讨以细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(CO Ⅰ)基因作为DNA条形码鉴定中药制剂中鸡内金的可行性.方法:以11种市售含鸡内金中药制剂为材料,以天根DNA提取试剂盒提取DNA,利用合成的HE引物和TY引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,将其产物进行琼脂糖凝胶电泳分离并测序,最后将测序结果导入美国国家生物技术信息中心(NC...     

基于COI基因的水蛭及其混伪品的DNA条形码研究

目的利用COI基因对水蛭、蚂蟥、柳叶蚂蟥及常见混伪品进行分子鉴定,探讨快速、准确鉴定水蛭及其混伪品的方法。方法在全国范围内收集水蛭、蚂蟥、柳叶蚂蝗的正品及其混伪品5种,共12份样品,提取DNA,得到其COI序列。用ContigExpress、DNAMAN、DNA STAR、MEGA 5等软件进行变异位点分析,并构建正品水蛭及其混伪品的系统聚类树图。结果水蛭的正品来源蚂蟥、水蛭、柳叶蚂蟥与其混伪品种间存在较多变异位点。由所构建的系统聚类树图可以看出,同属聚在一起,且各物种又形成相对独立的支。结论基于COI序列的DNA条形码技术可以很好地鉴定水蛭及其混伪品。     

基于线粒体COI基因5′端区段粉螨DNA条形码研究

目的:基于线粒体COI基因5′端区段对常见储藏物粉螨进行分子鉴定,为粉螨鉴定方法的探讨提供依据。方法:采集储藏物样本,分离粉螨,形态学鉴定后,提取单个螨基因组DNA、PCR扩增、克隆测序,所获序列在Blast中进行同源性比对。结合GenBank已知粉螨COI基因序列,用ClustalX 1.83软件进行多序列比对,基于MEGA X软件进行序列分析并计算遗传距离,构建Maximum Likelihood系统发育树。结果:经形态学鉴定出7种粉螨,其中腐食酪螨Tyrophagus putrescentiae、范张食酪螨T.fanetzhangorum、粉尘螨Dermatophagoides farinae、棕脊足螨Gohieria fusca和害嗜鳞螨Lepidoglyphus destructor分子鉴定与形态学鉴定相一致,拱殖嗜渣螨Chortoglyphus arcuatus和纳氏皱皮螨Suidasia nesbitti分子鉴定与形态学鉴定并非一致,共检测到261个变异位点,400个保守位点,247个简约信息位点。种内遗传距离为0.00～0.01,种间遗传距离为0.171～0.262。构建ML系统进化树显示,7种粉螨均独立聚为一支,且支持率均达100%,与形态学鉴定一致。结论:线粒体COI基因5′端区段可用于7种常见储藏物粉螨的物种鉴定,为构建DNA条形码数据库提供基础资料。     

DNA条形码技术在人体排出未知昆虫幼虫鉴定中的应用

目的 使用DNA条形码鉴定方法对两名儿童从尿道排出的不明昆虫幼虫进行鉴定,解决未知昆虫幼虫无法利用传统形态学鉴定方法进行鉴定的难题,为主诊医生后期制定针对性治疗方案提供科学依据。方法 以家长收集并送检的患儿从尿道排出的不明活体昆虫幼虫为材料,先进行图像采集和形态学描述,然后取部分昆虫幼虫组织提取基因组DNA,利用多细胞无脊椎动物线粒体细胞色素氧化酶I(COI)的通用引物进行DNA扩增,PCR产物直接从两端测序,DNA测序结果以MEGA6软件验证图谱确定为有效序列后,经拼接、去除通用引物序列,最终得到658 bp的COI基因片段碱基序列。上传数据与GenBank和BOLD数据库中的序列进行同源性比对,建立系统发育树。结果 序列测定结果与GenBank和BOLD中公布的白斑蛾蚋（Clogmia albipunctata）的COI序列相似性为100%。选取GenBank中与目的片段核苷酸序列比较所得相似性较高的7种物种序列,以红头丽蝇为外群,构建NJ树,发现昆虫幼虫的序列以及GenBank中的白斑蛾蚋聚为一类,毛蠓科的全部物种聚成一支,置信度高达100%。结论 根据实验结果可以判断这两名儿童...     

rRNA基因间隔区碱基测序对当归进行鉴定的研究

目的 通过rRNA基因内转录间隔区的碱基序列测定。对当归进行分子水平鉴定。方法 常规提取当归种籽DNA，利用合成的特异性引物对其rRNA基因内转录间隔区进行套式PCR扩增，将扩增产物进行碱基序列测定。结果 琼脂糖凝胶电泳证实当归种籽中rRNA基因内转录间隔区PCR扩增产物存在；经测序后得到了当归种籽rRNA基因内转录间隔区的碱基序列。结论 rRNA基因内转录间隔区的碱基序列测定可做为分子水平鉴定植物性中药材的又一有效途径。     

福建西南地区华溪蟹属种群DNA条形码分析

目的 采用DNA条形码分析福建西南地区华溪蟹属物种及其地域种群的特征,并验证分子鉴定对形态学分类的有效性.方法 在福建西南部龙海市程溪等10地采集华溪蟹标本,进行形态学分类鉴定.选择线粒体细胞色素氧化酶1(CO1)基因片段作为DNA条形码,经PCR扩增、测序后获取目的 序列数据,结合GenBank数据库中相关序列数据,...     

DNA条形码技术在福建省大田县山地生境中鼠种调查的初步应用

目的 探讨和应用基于COI的DNA条形码技术对福建省大田县野外生境进行鼠种调查。方法 采用笼夜法在大田县境内捕鼠,对捕获鼠进行形态学鉴定后,经肝脏组织核酸提取、目标条带COI基因片段的扩增及测序获取序列信息,通过同源性比对、遗传距离分析和系统进化树构建对所捕获的野栖鼠进行准确鉴定。结果 本次调查共捕获24只野栖鼠,经形态学鉴定青毛鼠14只、板齿鼠6只、白腹巨鼠3只、黄毛鼠1只。经DNA条形码技术鉴定,其中青毛鼠13只、板齿鼠6只、白腹巨鼠4只、大足鼠1只。各鼠种种内遗传距离为0.00%~0.21%,种间遗传距离为13.24%~18.03%,种间遗传距离显著高于种内遗传距离。DNA条形码技术鉴定结果与形态学鉴定结果存在2份标本的差异,经再次鉴定,更正了形态学鉴定结果。结论 DNA条形码技术可作为形态学鉴定方法的补充,应用于鼠种调查和分析中。探讨和应用基于COI的DNA条形码技术对大田县山地生境进行鼠种调查。