适合果实类中药的DNA条形码鉴定方法研究

目的:探索适合果实类中药的通用DNA条形码鉴定方法。方法:以南五味子、五味子药材为实验材料,筛选最佳DNA提取方法和提取部位,选择ITS2片断进行PCR扩增后测序,所得序列用MEGA 5.10软件分析比对,计算遗传距离(K2P),利用Neighbour-joining tree(NJ树)法和Blast法进行序列比对,构建系统聚类树;并用木瓜等8种常用果实类中药验证方法的可行性和有效性。结果:适合果实类中药的通用DNA条形码鉴定方法是:采用试剂盒法(离心柱型)提取种仁部位DNA,以ITS2片段为DNA条形码序列进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测及测序后,录入"中药材DNA条形码鉴定系统"进行物种鉴定。结论:该方法可有效应用于果实类药材的鉴定。     

碱裂解法快速提取虫草属真菌DNA研究

目的探索一种适用于虫草属基因组DNA快速提取的方法。方法在无液氮条件下使用碱裂解法提取虫草DNA,使用ITS通用引物进行PCR扩增。考察了提取液配方、煮沸时间对DNA提取的影响以及中和剂Tris-HCl用量对PCR扩增的影响。利用优化的提取方法提取了虫草属5种虫草并用ITS通用引物进行PCR扩增。结果 80μl 0.5 mol/L Na OH进行提取,加入160μl 0.1 mol/L Tris-HCl中和,离心即可在10min内提取出虫草属真菌的DNA,PCR扩增能获得清晰目的条带。结论优化的碱裂解法可用于虫草属DNA的快速提取。     

改进的CTAB法提取32种中药破壁饮片DNA及物种鉴定

中药破壁饮片是由传统中药饮片经过气流破壁技术加工而成,已失去了原药材原有的外观性状特征,传统的鉴别方法已很难鉴别其真伪。本研究选用ITS2序列作为DNA条形码对32个中药破壁饮片品种进行研究,验证DNA条形码技术应用于中药破壁饮片上的可行性。通过提取32个品种的DNA、PCR扩增及双向测序获得ITS2序列,在中药材DNA条形码鉴定系统和NCBI数据库中进行比对。实验结果表明:32个品种通过改良的CTAB法均能成功提取DNA,PCR扩增及测序后均能得到高质量的ITS2序列。因此,基于ITS2序列的DNA条形码技术可有效地鉴定中药破壁饮片,为中药破壁饮片真伪鉴别提供有效手段。     

沉香DNA的提取及其ITS2-PCR体系的优化

目的:建立沉香的总DNA提取方法及r DNA第二内转录间隔区序列(ITS2)聚合酶链式反应(PCR)扩增体系。方法:分别采用改良的CTAB法、改良的CTAB法联合DNA提取试剂盒法及DNA提取试剂盒法提取沉香总DNA,利用通用引物ITS2P1/ITS2P2扩增r DNA ITS2目的片段,通过正交试验优选沉香的PCR扩增条件并对目的片段进行测序。结果:改良的CTAB法联合DNA提取试剂盒法提取总DNA的A260 nm/A280 nm1.79,质量浓度350 mg·L-1,PCR扩增目的片段产率最高。不同因素水平对沉香ITS2-PCR反应的影响顺序为模板DNA引物Taq DNA聚合酶d NTP。最佳反应体系为20μL体系,DNA模板40 ng,引物0.2 mmol·L-1,d NTP 0.5 mmol·L-1,Taq DNA聚合酶1.5 U。测序获得的目前片段长度230 bp,与Gen Bank中瑞香科沉香属白木香序列相似性100%。结论:CTAB法联合DNA试剂盒法可简单、快速获得高质量沉香总DNA,正交试验可快速获得ITS2目的片段,为沉香的分子鉴定和系统发育分析提供参考。     

rRNA基因内转录间隔区测序分析在中草药鉴定中的应用

目的 :研究rRNA基因内转录间隔区 (internaltranscribdedspacer ,ITS)PCR扩增及碱基测序分析对中草药进行鉴定的方法 ,并探讨该方法的科学性及其应用价值。方法 :应用PCR—碱基测序法对所提取的植物性中药材DNA中的rRNA基因内转录间隔区进行PCR扩增和序列测定 ,以获得不同植物性中药材rRNA基因内转录间隔区扩增产物电泳图谱和碱基序列 ,以此作为中药材的分子鉴定标记。结果 :不同中草药rRNA基因内转录间隔区电泳条带 ,碱基序列组成 ,长度各不相同。结论 :不同植物性中药材rRNA基因内转录间隔区可作为分子生物学水平鉴定中草药的靶基因之一。     

PCR增强剂对药材DNA分子鉴定的影响

评价PCR增强剂对中药材DNA分子鉴定的影响,筛选获得适用于中药材DNA分子鉴定的PCR增强剂。文章分别利用CTAB法和碱裂解法提取180个中药材DNA样品,分析在PCR反应体系中使用PCR增强剂对通用引物ITS2,psbA-trnH,rbcL,matK,trnL-trnF片段PCR成功率的影响及实时荧光定量PCR反应体系中使用增强剂对PCR扩增效率的影响。结果表明BSA与PVP组合可以明显增加ITS2,psbA-trnH,rbcL片段的PCR成功率,且PCR增强剂也能消除位点特异性鉴别假阴性结果,提高分子鉴定的准确性,但降低了实时荧光定量PCR的扩增效率。本研究说明BSA和PVP作为PCR增强剂能增加中药材DNA的PCR扩增成功率和分子鉴别的准确性。     

中药DNA条形码鉴定中的DNA提取方法研究

目的：建立一种直接从药材中提取DNA的方法以满足中药材DNA条形码研究的需要。方法: 以麦冬药材为实验对象,对比5种常用植物DNA提取方法,筛选出最优方法后,对不同部位入药的10种中药材进行DNA提取,采用琼脂糖凝胶电泳及PCR扩增效果进行检测。结果：改良的CTAB法较适合药材DNA提取,虽然所有样品DNA都出现降解,但基于ITS2序列引物PCR扩增成功率为90%。结论：通过增加药材的预处理、核分离液等步骤,并改良CTAB浓度等措施,CTAB法能够用于上述不同药用部位入药的9种药材DNA提取,可以为中药DNA条形码鉴定中的DNA提取提供参考。     

中药材薄荷的DNA条形码鉴定研究

目的:利用DNA条形码鉴定技术快速、准确地鉴别中药材薄荷及其密切相关种。方法:提取薄荷药材及其易混品的DNA、对ITS2序列进行PCR扩增和测序,应用CodonCode Aligner V3.0对测序峰图进行校对拼接,去除低质量序列及引物区,获得ITS2序列。利用MEGA5.0软件计算物种种内种间Kimura 2-parameter(K2P)遗传距离。采用相似性搜索法、最近距离法、构建NJ系统聚类树等方法进行鉴定分析。结果:薄荷药材与其他密切相关种之间的K2P遗传距离分布于0.071～0.231,大于薄荷种内K2P遗传距离(0～0.006);3种鉴定方法也表明ITS2序列适合鉴别薄荷药材与其密切相关种。结论:ITS2条形码可有效鉴别中药材薄荷及其易混品,为快速、准确地鉴定薄荷提供了科学依据。     

基于ITS2序列的5种鬼臼类中药材DNA条形码鉴定研究

目的通过分析5种鬼臼类中药材八角莲、南方山荷叶、桃儿七、小八角莲和六角莲的ITS2(internal transcribed spacer2)条形码序列,探讨鬼臼类药材鉴定新方法。方法共收集26份样品,以ITS2作为条形码序列,对各鬼臼类中药材提取基因组DNA,PCR扩增ITS2序列并进行双向测序。所得序列经Codon Code Aligner拼接并剪切后,采用MEGA5.1软件进行序列对比分析,计算遗传距离,分析比较种内、种间序列差异,并构建系统邻接树。结果 5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鬼臼类中药材DNA条形码的鉴定研究。     

基于ITS2条形码的两面针药材及其混伪品的鉴别

目的 利用ITS2条形码鉴别两面针药材及其混伪品,为两面针药材鉴定提供新方法.方法 采用PCR法扩增ITS2(转录第二间隔区)序列,双向测序后运用CodonCode Aligner、MEGA软件进行数据处理,构建系统聚类树(NJ树).结果 两面针药材及其混伪品基因组DNA降解明显,但不影响ITS2条形码的PCR扩增和测序,ITS2条形码序列分析表明种内与种间遗传距离具有较大差异,基于ITS2条形码构建NJ树可鉴别两面针药材及其混伪品.结论 ITS2条形码适用于两面针药材及其混伪品的鉴别,为两面针药材快速、准确鉴定提供新方法;为两面针基原研究提供重要的分子鉴定证据;同时为DNA条形码技术应用于其他根、茎类中药材的鉴定提供了示范作用.     

沉香DNA提取方法及种质资源聚类分析研究

目的：分别建立适用于提取不同类型沉香样品（叶片、干燥枝条、药材）DNA的方法,通过ITS2序列对沉香药材进行种质资源聚类分析。方法：根据沉香叶片、干燥枝条、药材的组织差异,分别采用试剂盒法和优化的CTAB法提取DNA;利用紫外分光光度仪、琼脂糖凝胶电泳、PCR扩增及ITS2序列测定来检测DNA的纯度、浓度及可用性,以比较不同DNA提取方法的效率;将样品测序结果与从GenBank下载的沉香属（Aquilaria spp.）、拟沉香属（Gyrinops spp.）,及沉香药材常见混伪品的ITS2序列,进行聚类分析。结果：优化的CTAB法提取得到的DNA纯度比试剂盒法稍低,但浓度更高。两种方法所提沉香总DNA进行ITS2序列的PCR扩增成功率和测序成功率均为100%。ITS2序列能准确鉴别出4个沉香混伪品和2个拟沉香物种,且15个沉香样品ITS2序列与Aquilaria subintegra（泰国）、Aquilaria sinensis（中国）、Aquilaria crassna（柬埔寨、泰国）三个沉香物种均100%相似。结论：本研究中的两种DNA提取方法均可用于沉香DNA条形码研究;优化CTAB法比试剂盒法更适用于药材DNA的提取,该方法为有关中药材DNA的提取提供了参考;ITS2序列可为沉香种质资源的鉴定和系统发育分析提供必要的实验依据。     

基于ITS2序列的中药材桔梗种子DNA条形码鉴定

目的：桔梗为中国常用大宗药食兼用中药材,种植面积广,建立基于DNA 条形码技术的桔梗种子鉴定方法具有重要意义。方法：本研究共收集29份中药材桔梗基原植物和种子样品;利用体式显微镜、X射线影像工作站观察种子的形态特征及种子成熟度;优化DNA提取方法;基于中药材DNA条形码鉴定系统（http://www.tcmbarcode.cn）和《中国药典中药材DNA条形码标准序列》对种子物种进行鉴定。结果：不同群体来源或同一群体来源桔梗种子形态特征存在较大差异,识别困难;本实验可以实现单粒桔梗种子（约1mg）的DNA提取、PCR扩增和序列测定;5份样品同一群体内种子ITS2序列存在差异;中药材DNA条形码鉴定系统和《中国药典中药材DNA条形码标准序列》可以作为种子物种鉴定的依据。结论：DNA条形码分子鉴定法可以对中药材桔梗种子进行鉴定,同时为中药材种质资源鉴定提供了新方法,对中药材种子质量标准的建立提供依据。     

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。     

动物类中药DNA条形码鉴定研究进展

DNA基因鉴定是近年来应用在中药鉴定中较为重要的分子生物技术,该技术能够很好地从基因层面上鉴别药材,具有较高的准确性。DNA基因鉴定包括DNA分子遗传标记,核酸探针杂交,DNA条形码分子鉴定法等,其中发展最快的为DNA条形码分子鉴定法。DNA条形码分子鉴定法是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术,是传统形态鉴别方法的有效补充。由于不同物种的DNA序列是由腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)4种碱基以不同顺序排列组成,因此对某一特定DNA片段序列进行分析即能够区分不同物种。Hebert等在2003年提出了通过测定线粒体细胞色素C氧化亚基I(COI)基因序列来鉴定动物的种类。陈士林等则在大量实验的基础上提出了鉴别动物的基因以COI基因为主,ITS2基因为辅的动物类药材DNA条形码鉴定体系。大量的实验表明,通过DNA条形码来鉴别动物具有准确性、可行性、简便性、通用性,为鉴别动物物种及发现新物种提供了新的方法,为鉴别动物药材的真伪提供了科学的依据。但由于该技术是通过基因进行鉴定,对实验材料及提取方法有较高要求,对一些年代较久的动物药材,其DNA降解较为严重,为DNA提取技术提出了较高的要求;该技术只能鉴别其来源是否准确却不能鉴别其药用部位是否准确,这就需要结合其他鉴别方法来准确鉴别其药用部位。本文通过综合国内外对DNA条形码的研究,为日后的研究和应用提供理论依据。     

新型快速中药材DNA提取方法的探索与应用

目的建立一种无设备快速30 s提取中药材DNA的方法。方法使用常规定性滤纸作为核酸吸附的载体,通过裂解液的裂解,释放核酸并吸附在滤纸上,利用洗脱液进行核酸纯化,即可完成不到30s的整个核酸提取过程,吸附核酸的滤纸可直接放入反应体系进行扩增。结果此方法可以成功提取不同药用部位的中药材核酸,提取得到的核酸经扩增验证,可获得与传统提取方法相一致的检测结果。结论此新型快速中药材DNA提取方法简单易行、速度快、成本低,可使核酸提取变得越来越大众化,不再局限于专业人员和实验室环境,为分子生药学的应用和发展提供了新思路。     

基于DNA条形码对湖北中药材市场的调查分析

目的：湖北省中药历史悠久,是我国重要的药材主产区之一,调查分析湖北市场流通中药材真伪情况对市场监管具有重要意义。方法：本文利用DNA条形码鉴定技术对抽样于湖北中药材市场的12份动物药及494份植物药提取总DNA并扩增相应鉴定序列,比对标准数据库实现真伪鉴别。结果：针对所抽样品,获得鉴定序列COI 12条,ITS2 482条,扩增成功率为98%;477份样品准确鉴定到种,鉴定成功率97%;共鉴定出伪品28份,占所抽查样品的5.5%,其中皂角刺掺伪9%,川贝母掺伪20%,桃仁掺伪44%。结论：DNA条形码技术作为一种快速、准确、易标准化的鉴定方法,为保障中药材用药安全提供有力技术手段,将在中药材市场监管中发挥重要技术支撑作用。     

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。     

基于DNA条形码技术的俄罗斯特色药用植物资源调查

目的:调查俄罗斯高加索、阿尔泰野外地区药用植物的分布现状,明确该地区药用植物的种类、功效信息,深入挖掘一带一路沿线国家地区的药用植物新资源、新功效。方法:在野外搜寻并采集药用植物制成蜡叶标本运回国,提取腊叶标本的植物总DNA,使用内转录间隔区(ITS)序列通用引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,PCR产物送双向测序,测序结果经软件进行拼接,根据美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库BLAST所获相似度最高物种的同属ITS序列,经DNAman软件对待鉴定物种的ITS序列和同属ITS序列进行相似度分析,利用MEGA 7软件作进化树,采用Kimura-2参数遗传距离,采用邻接法构建邻接法(NJ)系统树,发育树各分支的置信度用自举检验法检验,共进行2 000次循环,根据聚类结果进行鉴定。在此基础上对俄罗斯高加索、阿勒泰野外地区的重点药用植物进行归纳与分析。结果:经过NCBI数据库BLAST比对,各标本ITS序列与NCBI数据库上登录序列聚为一支,与外类群明显分开,结合植物标本性状特征,确定了待鉴定标本的种属分类。该次野外收集的标本中共鉴定出51种植物,覆盖17科44属,有明确功效记载的植物共有29种。查阅俄罗斯联邦国家药品目录和《中国药典》,分析国内常用药用植物,总结出20种中俄常见药材其在当地具有不同药用功效。该研究对扩大中药用药范围和临床经验具有重要的借鉴意义,也为当地加强物种保护和开发利用野生药用植物资源提供了依据。