DNA条形码鉴定与功效组分测定在紫草质量评价中的应用

目的:利用DNA条形码技术对中药紫草进行基源鉴定,并建立紫草的功效多组分含量测定方法,为全面评价紫草药材质量提供依据。方法:对不同产地紫草进行DNA条形码基原鉴定;采用高效液相色谱法测定紫草中萘醌类成分与含量,Thermo BDS Hypersil C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相0.2%冰乙酸-乙腈梯度洗脱,流速0.8 m L·min~(-1),检测波长275 nm,柱温35℃。结果:经DNA条形码鉴定了11批药材,均为紫草科植物新疆紫草Arnebia euchroma的干燥根;测定了11批新疆紫草的8种萘醌类功效组分含量,各组分均显示良好分离;不同成分在线性范围内线性关系良好,平均回收率在95.26%~101.40%,RSD均在0.7%~1.8%(n=6)。结论:DNA条形码鉴定确保了新疆紫草药材基源的准确性,组分含量测定方法准确可靠、重复性好,二者结合可作为紫草的质量控制方法。     

通用中药DNA条形码鉴定系统的研究及应用

为了对特殊身份的物种或品种进行保护、检测转基因生物,以及追踪生物的扩散,对所采集生物样本的来源物种进行准确地识别是非常必要的。简而言之,条形码物种鉴定技术即通过大范围地对一个或多个参考基因进行筛选,从而达到将未知个体归属于某个分类单元的目的,其使用通用的PCR引物对物种特异性的DNA条形码识别区进行扩增,将扩增产物的测序结果与数据库进行比较即可确定物种的身份。此项技术的推广尚面临2个关键问题：①如何进一步使用和分析DNA条形码数据;②如何建立起DNA条形码与经典分类方法之间的关联。本文结合上述问题对DNA条形码技术的原理和应用进行了综述。     

黄精属药用植物DNA条形码鉴定研究

目的：评价DNA条形码候选序列对黄精属药用植物的鉴定能力。方法：对44份黄精属样品应用通用引物扩增其叶绿体rbcL、matK、psbA-trnH及核ITS2和ITS序列,分析其种内种间变异和barcoding gap,应用BLAST和Nearest Distance方法计算物种鉴定效率。结果：ITS2和ITS序列通用引物扩增效率低,叶绿体matK序列获得率最低,rbcL最高,三条序列种内与种间变异均较小,无明显的barcoding gap。基于BLAST和Nearest Distance方法计算,三条叶绿体序列对黄精属药用植物的鉴定效率均较低。结论：DNA条形码候选序列psbA-trnH、matK及rbcL不适用于黄精属药用植物的鉴定,叶绿体全序列或通过叶绿体全序列筛选合适的DNA片段可能是该属药用植物分子鉴定的方向。     

刺五加特异性DNA条形码筛选、种质资源鉴定及遗传多样性分析北大核心CSCD

刺五加Eleutherococcus senticosus是东北地区道地药材之一。该研究对来源于不同道地产区的3份刺五加的叶绿体基因组进行比较分析并筛选特异性DNA条形码,并基于筛选出的特异性DNA条形码对道地产区的刺五加进行种质资源鉴定和遗传多样性分析。3个不同道地产区的刺五加叶绿体基因组全长为156779~156781 bp,叶绿体基因组呈典型的四分体结构,含有的基因数量均为132个,其中蛋白质编码基因87个,tRNA 37个,rRNA 8个,其叶绿体基因组比较保守。叶绿体基因组序列分析结果表明atpI、ndhA、ycf1、atpB-rbcL、ndhF-rpl32、petA-psbJ、psbM-psbD、rps16-psbK可作为潜在的刺五加特异性DNA条形码。该研究选择序列长度为700~800 bp且易于扩增的atpI和atpB-rbcL片段对道地产区的13个产地184份刺五加样品进行扩增,序列分析结果表明atpI和atpB-rbcL分别能鉴定9、8个基因型,2段序列联合分析形成23个基因型,命名为H1~H23,分布最广和占比最多的单倍型为H10,H2次之;单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.94和1.82×10^(-3),遗传多样性较为丰富;中介邻接网络分析结果显示23种基因型可分为4类,其中,单倍型H2是最古老单倍型,并以H2为中心呈星状辐射,说明其在道地产区发生种群扩张。该研究可为刺五加道地药材遗传品质研究和刺五加的叶绿体基因工程研究奠定基础,进一步加深对刺五加居群的遗传机制研究,为刺五加遗传进化研究提供新思路。     

通用中药DNA条形码鉴定系统的研究及应用

为了对特殊身份的物种或品种进行保护、检测转基因生物,以及追踪生物的扩散,对所采集生物样本的来源物种进行准确地识别是非常必要的.简而言之,条形码物种鉴定技术即通过大范围地对一个或多个参考基因进行筛选,从而达到将未知个体归属于某个分类单元的目的,其使用通用的PCR引物对物种特异性的DNA条形码识别区进行扩增,将扩增产物的测序结果与数据库进行比较即可确定物种的身份.此项技术的推广尚面临2个关键问题:①如何进一步使用和分析DNA条形码数据;②如何建立起DNA条形码与经典分类方法之间的关联.本文结合上述问题对DNA条形码技术的原理和应用进行了综述.     

DNA条形码及ISSR技术对广藿香种质资源的分析

目的采用DNA条形码技术和分子标记技术研究不同产地广藿香的遗传多样性,探讨从基因水平区分不同产地广藿香的方法。方法分别采用DNA条形码技术和ISSR分子标记技术对不同产地的广藿香进行分析。DNA条形码——PCR扩增ITS2和psbA-trnH条形码序列,产物纯化后测序,采用软件CLUSTALX 1.81和MEGA 6.06对序列进行对比分析。ISSR分子标记——采用60条ISSR引物进行试验,筛选出条带清晰、多态性好的ISSR引物进行PCR、电泳及聚类分析。结果 DNA条形码技术分析结果显示不同产地广藿香差异很小;ISSR分子标记技术分析结果显示肇庆和阳春的广藿香亲缘关系较近,湛江广藿香与其他两个产地亲缘关系均较远。结论 ISSR分子标记技术可作为鉴别不同产地广藿香的依据之一。     

基于COI条形码的市售蝉蜕及其混淆品DNA分子鉴定研究

目的 利用COI序列对中药材蝉蜕Cicadae Periostracum及其混淆品进行DNA条形码鉴定研究,为蝉蜕药材的快速准确鉴定提供新的技术手段。方法 收集全国市售蝉蜕药材、基地自采蝉蜕及其混淆品总45份样本,同时采集江苏徐州黑蚱养殖基地不同树种中蝉卵样品5份作为对照。提取DNA,进行PCR扩增及双向测序,测序结果采用DNAMAN和SnapGene进行拼接校对,运用MEGA11.0进行比对分析,计算种内及种间Kimura 2-Parameter(K2P)遗传距离并构建邻接法（neighbor-joining,NJ）系统发育树。结果 黑蚱种内遗传距离远小于种间最小遗传距离,NJ树结果显示,黑蚱蝉蜕样品全部聚集为独立的一支,支持率为99%。混淆品样品分别聚集为单独的一支,支持率均大于90%,表明基于COI序列的DNA条形码技术可以有效鉴别蝉蜕药材真伪。结论 应用COI序列作为DNA条形码能够准确有效地鉴别蝉蜕及其混淆品。     

中药材种子DNA条形码鉴定研究进展

种子是中药产业的源头,中药材种子的准确鉴定不仅关系到中药材的真伪,更关系到中药的安全性和有效性。由于多数中药材种子体积较小、内含物丰富、形态特征易受种子成熟度和环境条件的影响,难以通过传统方法进行有效鉴定。DNA条形码技术利用一段标准的DNA序列从基因层面对物种进行鉴定,不受环境等外部因素影响,具有通用、快速、准确等特点,逐渐成为中药材种子鉴定的研究热点。简述了DNA条形码技术在中药材种子鉴定中的研究现状,分析了中药材种子DNA条形码鉴定的技术要点,总结了不同类型中药材种子进行DNA条形码鉴定的原则,并提出了利用宏条形码技术鉴定市售混合中药材种子的研究方法,为中药材种子鉴定提供新的研究思路。     

濒危兰科药用植物DNA条形码鉴定

兰科药用植物形态分类困难,此研究采用DNA条形码分子鉴定法从分子水平验证兰科药用植物的传统形态分类。以matK,psbA-trnH和ITS2序列作为DNA条形码对已进行了形态鉴定的49属135种163份兰科药用植物样品进行分子鉴定,经DNA提取,PCR扩增、双向测序及校对拼接后,将得到的序列在GenBank中进行BLAST比对,然后运用MEGA 7.0软件中的Neighbor-joining(NJ)法构建物种系统进化树。结果表明,163份样品均能成功提取DNA;matK,psbA-trnH和ITS2序列的PCR扩增效率分别为100%,100%,98.77%;共获得487条序列,其中345条序列在GenBank数据库中比对到了相应物种的序列,142条为新增序列;运用NJ法构建的兰科药用植物系统进化树中,基于matK序列所构建的物种系统进化树要优于基于psbA-trnH和ITS2序列所构建的系统进化树。matK,psbA-trnH和ITS2序列在鉴定兰科药用植物过程中互为补充,DNA条形码分子鉴定法可用于辅助兰科药用植物的分类鉴定。     

黄芩ITS2条形码数据库构建及其种子的DNA条形码鉴定方法建立

目的:通过构建黄芩核糖体DNA内转录间隔区2(ITS2)条形码数据库,建立黄芩种子DNA条形码鉴定新方法,保障黄芩种子基原准确。方法:收集黄芩对照药材、基原植物、生药材、公共数据库及其常见代用品的ITS2序列,构建黄芩DNA条形码数据库;收集62份市售黄芩种子样品,每份种子获取3~4条ITS2序列,基于BLAST方法、遗传距离法和邻接(NJ)系统发育树法进行物种鉴定。结果:共获得101条黄芩及其代用品的ITS2序列。黄芩的种内序列变异小于种间序列变异,黄芩、甘肃黄芩和粘毛黄芩在NJ系统发育树上分别聚为独立的支,可相互区分。共获得195条黄芩种子的ITS2序列,DNA条形码鉴定结果表明193条为黄芩序列,2条为真菌序列。结论:黄芩ITS2条形码数据库稳定可靠,可满足黄芩种子DNA条形码鉴定的需求。DNA条形码技术可用于黄芩种子的物种鉴定。     

基于DNA条形码和高效液相色谱法鉴定及质量评价三七和越南三七

目的：三七（Panaxnotoginseng（Burk.）F. H. Chen）以其块根及根茎的治疗效果而闻名,越南三七(P. vietnamensis var.fuscidicus)被当地居民称为“野三七”或“越南三七”,已在市场上流通。由于其形态相似,可能会引起临床用药的安全问题,因而迫切需要一种快速而有效的方法进行鉴别。 方法：本研究采用DNA条形码技术对三七与越南三七进行鉴定,利用高效液相法评价二者不同组织三七皂苷R1和人参皂苷（即Rb1、Rg1、Re、Rd、Rc和Rb2）的差异。 结果：条形码结果表明三七与越南三七被聚成不同分支,越南三七与越南人参（Panaxvietnamensis）聚为一支,相似度为98%。三七与越南三七的化学成分组成在根中相似,而在须根、茎、叶和花中种类及含量均有差异。 结论：利用ITS2能快速、有效鉴别三七和越南三七;HPLC结果表明三七和越南三七的药理活性可能存在差异。     

DNA条形码鉴定技术在动物类中药材鉴定领域的研究进展

动物药应用历史悠久,是我国中药资源的重要组成部分。由于药用动物野生资源的丧失与破坏,致使部分动物药材出现了药源短缺、无药可用的状态。随着动物药材市场价值的逐年增长,为了追求更高的利益,药材市场中混伪品乱用的现象日益严重。DNA条形码鉴定技术,是一种新兴的分子生物学鉴定技术,在中药材鉴定领域取得了丰硕成果,本文对DNA条形码鉴定技术在动物药鉴定领域的相关研究进行整理总结,为我国中药动物药资源的合理开发利用提供新的依据。     

基于DNA条形码的藤类药材鉴定

目的:对《中国药典》中记载的14种藤类药材进行分子鉴定。方法:以核基因ITS2片段作为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:14种藤类药材的ITS2序列长度为190-284 bp;各药材种内K2P遗传距离为0-0.053,远远小于种间K2P遗传距离(平均值为0.852,最小值为0.309);由所构建的系统聚类树图可以看出,本研究中具有不同产地来源样品的药材均表现出了单系性,同时又与其它药材明显分开。结论:ITS2序列作为条形码适用于鉴定《中国药典》中藤类药材,在中药材的鉴定领域具有重要的应用前景。     

建立对生药进行准确鉴定和全面质量评价的二元条形码系统

由于很多常用生药来源繁多,导致市场上品种混乱,药材质量参差,需要准确、快速、可靠的鉴定与质量评价体系。本文提出建立生药鉴定与质量评价的二元条形码系统的解决方法,即基于小片段基因序列的DNA条形码和基于代谢谱的化学条形码数据库：分子条形码可准确鉴定物种基原,化学条形码可弥补其在质量评价方面的欠缺;待检测生药分别提取分子条形码和化学条形码,输入数据库进行数据处理,即可获得其准确的基原、产地、质量等全面信息。按DNA条形码技术规程采集植物标本和生药样品;测定matK、trnH-psbA、ITS等序列,确定适合作为条形码的区域,在BOLD平台建立DNA条形码数据库;以UPLC-MS检测样品的代谢谱,建立可用MZmine或CASE等程序进行分析的化学条形码数据库。二元条形码系统可望为生药的准确鉴定与全面质量评价提供新途径,并可用于探讨植物间的亲缘关系及系统发育。     

基于COI 条形码的鹿类中药材DNA 条形码分子鉴定

目的：利用COI 序列建立统一的鹿类药材分子鉴定方法。方法：对鹿茸、鹿角、鹿鞭、鹿筋、鹿尾、鹿胎分别进行DNA 提取、COI 序列扩增和序列测定,构建鹿类药材COI 序列数据库,并对市售鹿类药材进行调查分析。结果：所有鹿类药材均可以使用COI 通用引物进行PCR 扩增和测序;鹿类药材COI 序列数据库包含8 个物种101 份样品,物种之间相互区分明显;市售40 份药材中18 种为药典规定物种,22种为非药典规定物种。结论：COI 序列的DNA 条形码分子鉴定方法可以作为鹿类药材的统一鉴定方法,并为市售鹿类药材的鉴定提供科学依据。     

近年来DNA微型条形码和DNA宏条形码在中药鉴定中的应用

中药鉴定是保证中药有效性和安全性的重要一环。DNA条形码技术让中药鉴定摆脱了经验依赖,弥补了传统化学方法和形态学方法鉴定中药材的不足,然而对于在炮制或加工过程中DNA降解的药材和复杂样品方面鉴定能力有限。中药DNA条形码鉴定技术近年来发展迅速,DNA微型条形码的出现,不仅可用于鉴定DNA发生严重降解的实验材料,在很大程度上弥补了传统条形码的短板,还可作为候选条形码,与标准条形码组合,共同鉴定混合中药材样本。此外,DNA宏条形码技术通过将DNA条形码与高通量测序技术相结合,以实现组合样本中多个物种的检测,是目前混合中药材鉴定方面最有效的分子鉴定方法。该文通过对近年来DNA微型条形码、DNA宏条形码在有关中药物种及中药共存微生物组成鉴定的研究进行梳理总结,以明晰该领域研究现状,并展望未来发展,为中药分子鉴定研究提供参考。     

市售白花蛇舌草药材的DNA条形码鉴定研究

目的:基于ITS2序列检测市场药材白花蛇舌草,为白花蛇舌草药材鉴定提供一种新的分子手段。方法:实验获取白花蛇舌草及其常见混伪品基原植物ITS2序列,结合Gen Bank下载序列共7个物种53条序列。经Codon Code Aligner V3.7.1拼接,利用MEGA 6.0软件进行变异位点分析,遗传距离计算和构建邻接(NJ)系统发育聚类树。同时随机检测37份市场药材白花蛇舌草,经中药材DNA条形码鉴定系统进行序列比对并构建邻接(NJ)系统聚类树确定物种,鉴别真伪。结果:白花蛇舌草基原植物ITS2序列种内K2P平均遗传距离远小于其与混伪品种间K2P平均遗传距离,NJ树结果表明白花蛇舌草基原植物可与其混伪品明显区分;市场药材中正品29份,伪品8份,其中半枝莲和远志为新发现的伪品。结论:基于ITS2序列DNA条形码技术可有效准确鉴定白花蛇舌草及其混伪品,为其用药安全提供了有力保障。     

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。     

中药女贞子的分子鉴定北大核心CSCD

女贞Ligustrum lucidum是木犀科Oleaceae女贞属Ligustrum多年生木本植物,其干燥果实女贞子是重要的中药。为了快速准确地进行女贞的分子鉴定,该研究评估了女贞属物种的3个专一DNA条形码片段(rbcL-accD、ycf1a、ycf1b)和4个通用DNA条形码(matK、rbcL、trnH-psbA、ITS2)的变异性和物种鉴定效率。结果显示,条形码matK、rbcL、trnH-psbA、ITS2、ycf1a的物种鉴定效率较低,rbcL-accD序列中有大量的插入和缺失序列,不适合作为专一条形码进行开发,ycf1b基因中的一段ycf1b-2条形码的PCR扩增和测序成功率高,且存在明显的DNA barcoding gap,是鉴定女贞的最优DNA条形码,可以实现女贞子的精准鉴定。此外,为进行DNA提取实验的优化,该文对女贞子果实的外果皮和中果皮、内果皮、种子3个部分进行了DNA的提取与检测结果分析,结果显示女贞子最适的DNA提取部位是种子,可以获得浓度高、质量优的DNA,满足物种鉴定的需求。该研究优化了女贞子DNA提取的实验技术,确定种子是最优的DNA提取部位;ycf1b-2为女贞子鉴定的专一条形码,实现了女贞子的快速精准鉴定,为市场监管奠定了基础。     

中药材DNA条形码鉴定的基因序列比较

该文综述了中药材DNA条形码的研究现状,在此基础上分析了叶绿体基因和核基因在中药材系统进化及鉴定中的优缺点。ITS序列在植物中进化速率较快,适合属、种等较低分类阶元的系统关系研究,而ITS2更适合于中药材的鉴定。因此,中药材系统进化与鉴定研究应当根据研究问题选择相应DNA条形码序列。随着测序成本不断下降,叶绿体全基因组条形码在药用植物鉴定中的应用将更卓有成效。