基于ITS序列的植物类中药材鉴定研究及展望

ITS是核糖体DNA上的内转录间隔区,其序列分析已成为在分子水平上探讨科、亚科、族内关系十分有效的手段,在种内,ITS序列对于揭示异域分布或间断分布居群间的关系具有很大潜力,该片段特别适合于属、种级的系统发育和分类研究。以ITS序列为DNA条形码鉴别的标准片段,已经在植物类中药材的DNA分子鉴别中广泛应用而且必将前景广阔。     

基于ITS2序列的中药材藤梨根DNA分子鉴定

目的：通过DNA条形码鉴定技术区分中药材藤梨根及其常见混伪品。方法：对采集的中药材藤梨根样品及其常见混伪品进行DNA 提取,PCR扩增和测序,运用CodonCode Aligner 3.5.7对所获ITS2序列进行拼接。应用MEGA 5.0软件计算藤梨根及其常见混伪品的Kimura 2-parameter（K2P）遗传距离,并构建NJ（邻接）系统聚类树,最后分析种间ITS2序列的二级结构差异。结果：中药材藤梨根两种基原植物的平均种内K2P遗传距离分别为0.001和0.002,远小于藤梨根与其常见混伪品之间的平均K2P遗传距离0.120;藤梨根与其常见混伪品的ITS2二级结构也存在明显差异;NJ树显示藤梨根的基原植物聚在一起,与混伪品可明显区分,但无法区别所有猕猴桃属植物。结论：ITS2序列可高效区分藤梨根及其常见混伪品,弥补了传统鉴定方法的不足,提高了鉴定效率及准确性。     

基于ITS和ITS2序列的药用石斛DNA条形码鉴定研究

目的 探讨内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）和内转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)片段作为DNA条形码鉴别我国41种药用石斛种类的可行性。方法 通过PCR扩增测序结合GenBank公共序列筛选分别获得我国41种药用石斛的核基因ITS和ITS2序列433条和410条,以Kimura-2-parameter(K2P)模型计算种间和种内遗传距离,以邻接法（neighbor-joining,NJ）构建系统发育树,并对ITS2二级结构进行预测分析。结果 基于遗传距离和NJ树分析结果均显示,ITS和ITS2作为DNA条形码可分别有效区分待测的30和31种药用石斛,物种鉴定效率分别为73.2%和75.6%。联合系统发育树和ITS2序列二级结构分析,药用石斛种类的鉴定效率可提升至87.8%。结论 ITS2作为DNA条形码对药用石斛的物种分辨率优于ITS,物种取样数量可显著影响DNA条形码对药用石斛的物种鉴定效率。结果丰富了我国石斛属植物的DNA条形码数据库,为保障药用石斛种质资源和药用安全提供了科学基础和技术...     

应用ITS2条形码鉴定中药材地黄

目的：应用ITS2 条形码序列准确、快速鉴定中药材地黄及其同属密切相关种,以确保该药材的质量及临床用药安全。方法：PCR 扩增产物测序后所得序列经质量分析和拼接,计算地黄及其同属物种的种内、种间K2P 遗传距离,基于K2P 模型构建NJ 树,对地黄药材进行鉴定。结果：地黄药材ITS2 序列长度为231 bp,种内变异较小,平均K2P 遗传距离为0.000 4,地黄药材及其同属密切相关种的种间平均K2P 遗传距离为0.031 2,种间最小K2P 遗传距离大于地黄药材种内的最大K2P 遗传距离。利用构建的NJ 树可以明显鉴定中药材地黄。结论：ITS2 作为条形码可以有效鉴定中药材地黄及其同属的密切相关种,为保障地黄药材的临床安全用药奠定了基础。     

鬼臼类中药中毒的服药原因与临床救治

目的:探讨口服鬼臼类中药中毒的原因与临床救治措施。方法:选取本院2010年1月—2014年1月接收的56例口服鬼臼类中药中毒患者,调查记录其服药原因并予临床救治,观察临床救治结果。结果:患者服药主要原因为治疗身体疾患;中毒后临床治愈率为94.64%。结论:鬼臼类中药含一定毒性,服用方式不当可导致中毒,应在医生指导下服用,如出现中毒后立即入院救治。     

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。     

基于DNA条形码鉴定豆蔻类中药材

目的：利用ITS2序列对豆蔻类中药材进行DNA条形码鉴定研究。方法：本文采集了包括豆蔻两个基原白豆蔻Amomum kravanh与爪哇白豆蔻Amomum compactum、红豆蔻Alpinia galanga、草豆蔻Alpinia katsumadai等在内的70份样品,采用试剂盒法提取基因组DNA,应用Primer premier 5.0设计引物,通过聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction,PCR）扩增其ITS2序列,并对PCR产物进行双向测序,所得序列经CodonCode Aligner V3.71拼接后,采用MEGA5.0 软件进行序列比对,计算种内和种间距离,构建邻接树（Neighbor-joining tree,NJ Tree）。ITS2序列采用基于隐马尔可夫模型（Hidden Markov model,HMM）的注释方法获得。结果：通过新设计引物扩增的序列可以注释到5.8 S与28 S,扩增序列位于ITS2间隔区。采用新设计的引物,所有实验样品均可获得ITS2序列,NJ树结果显示不同种豆蔻类药材分别聚为一支,可以互相区分,且可以与其混伪品相互区分。另外,通过序列比对发现有5个SNP（s）存在于豆蔻与其它物种种间,且有2个稳定的SNP（s）存在于白豆蔻和爪哇白豆蔻种间,可用于二者的准确鉴定。结论：ITS2序列作为DNA条形码可准确稳定地鉴别不同种豆蔻类药材,本研究将为保障临床安全用药提供新的技术手段。     

中国黄芪属药用植物DNA条形码（ITS2）鉴定

中国黄芪属植物种类繁多,具有重要的药用及生物学价值。本文采用了植物DNA条形码候选序列之一的ITS2片段来探讨在黄芪属药用植物中的鉴定能力。结果显示,ITS2基因区通用性强,序列在黄芪属物种间的差异较大,具有明显的Barcoding Gap,能够正确鉴定41个黄芪属植物物种,仅6个物种不能鉴定。此外,ITS2的二级结构也具有一定的系统学及分类学意义。本研究表明ITS2能够作为黄芪属药用植物鉴定的DNA条形码序列,具有重要的应用价值。     

基于ITS2条形码的中药材天南星及其混伪品DNA分子鉴定

该研究收集天南星及其混伪品7种,共58份样品,通过DNA提取和PCR扩增,经注释后获得其ITS2条形码,然后进行序列变异分析和NJ树聚类分析。结果表明天南星3种基原天南星、异叶天南星和东北天南星的种内K2P距离均小于其种间K2P距离,在NJ聚类树上天南星3种基原分别聚为独立的支。天南星3种基原与天南星混伪品聚为不同的支。因此,ITS2作为DNA条形码可以鉴定天南星3种基原及其混伪品,DNA条形码技术可为天南星及其混伪品的鉴定提供新的方法。     

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。     

云南桃儿七遗传多样性的DALP 分析

目的 进行药用植物桃儿七Sinopodophyllum hexandrum的遗传多样性研究,为桃儿七资源的保护和开发利用提供分子遗传理论基础.方法 对6个桃儿七居群进行DALP分析,利用PopGene 1.31软件分析遗传多样性相关数据,UPGMA方法 聚类,结合Treeview软件生成树状图.结果 筛选5对引物组合,扩增共产生150条DNA片段,其中104条谱带具有遗传多态性,占69.33%,平均每组引物扩增所得多态条带为20.8,6个居群平均多态百分率为14.22%.6居群总的观察等位基因数Na为1.693 3,平均1.142 2;总的有效等位基因数Ne为1.417 1,平均1.083 8;基因多样性指数H为0.244 3, 平均0.048 8;总的Shannon多样性指数I为0.364 3,平均0.073 0;居群总的基因多样性Ht为0.244 3,居群内基因多样性Hs为0.048 7.基因分化系数Gst为0.800 5,即遗传变异有80.05%发生在居群间,19.95%发生在居群内,居群每代迁移数Nm为0.124 6.结论 桃儿七居群间存在较大的遗传分化,基因流受到阻碍,这与桃儿七的繁育系统和生存环境紧密相关.     

基于ITS2序列的滨海白首乌及其近缘种DNA分子鉴定

目的采用ITS2条形码鉴定滨海白首乌及其近缘种药用植物。方法采集滨海白首乌Cynanchum auriculatum及其近缘种植物样品共54份,分别提取基因组DNA,通过PCR扩增ITS2序列并进行双向测序,测序结果提交至GenBank;从GenBank下载萝藦科植物16种47条序列,并通过ITS2数据库注释出ITS2序列;对提交与下载的101条序列,应用MEGA5.0软件进行序列比对,计算种内和种间距离,采用相似性搜索法、最近距离法进行鉴定分析,并构建neighber-joining(NJ)系统进化树直观反映鉴定结果。结果滨海白首乌ITS2序列长度均为249 bp,是1个单倍型,与萝藦科鹅绒藤属植物距离较近,与萝藦科其他属近缘种之间遗传距离较远,NJ树结果显示滨海白首乌及其近缘种药用植物均可明显区分,表现出良好的单系性,依据ITS2二级结构,也可以直观地将滨海白首乌与萝藦科近缘种区分。结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确鉴别滨海白首乌,为保障安全用药提供了新的技术手段。     

基于ITS2条形码鉴别南大青叶的PCR-RFLP研究

目的建立南大青叶马蓝Baphicacanthus cusia的分子鉴别方法。方法分析36批马蓝及其混伪品的ITS2和psbAtrnH基因序列信息,根据关键差异位点建立相应的聚合酶链式反应法-限制性片段长度多态性分析(polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphism,PCR-RFLP)鉴别方法,并考察该方法的专属性和耐用性。结果马蓝的psbA-trnH基因序列与其混伪品的无明显位点差异,ITS2基因序列具有明显的种间差异,其中1个关键差异位点可被限制性内切酶Sma I识别和酶切,以此建立的PCR-RFLP鉴别方法符合《中国药典》2020年版四部中专属性和耐用性的要求。结论建立了有效鉴别南大青叶的PCR-RFLP方法,且该方法适用于基原物种为马蓝的其他中药材鉴别。     

基于ITS条形码及机器学习的黄檀属物种分子鉴别研究

目的 提高黄檀属的物种鉴别成功率,并将机器学习方法与传统的基于距离/系统发育树的方法进行比较,筛选最优的ITS条形码分析方法。方法 所使用的黄檀属物种ITS序列来自实验获得的3条以及从NCBI下载的399条共96个物种。以条形码ITS作为分子标记,对比距离法、系统发育树法及机器学习方法在黄檀属物种的鉴别成功率。结果 在基于机器学习方法的分析中,黄檀属物种的平均鉴别成功率为39.59%,其中BLOG能识别出42个黄檀属物种,其正确序列分类占比为95.75%。另外,SMO、Naïve Bayes、JRip、J48能够识别出34个物种,分别获得了79.10%、58.71%、72.64%、76.37%的正确序列分类占比。基于系统发育树法与距离法的分析分别获得28.13%和36.46%的鉴别成功率。结论 基于机器学习的黄檀属ITS条形码基原识别比距离法/系统发育树法拥有更高的鉴别成功率和社会经济效率。建议优先利用基于ITS条形码的机器学习方法对黄檀属物种进行基原识别。     

濒危药用植物八角莲保育研究

八角莲以根茎入药,能够清热解毒、祛瘀消肿、化痰散结,具有极高的药用价值。近年来,各种内部和外部致濒因子的共同作用加重了八角莲的濒危程度,须通过人工保育实现其资源的可持续利用。在分析八角莲资源现状、濒危成因、就地保护和迁地保护现状的基础上,根据其生长发育规律、野生原种适生环境及濒危原因提出八角莲回归保育策略,旨在为其回归保育实践、资源开发及可持续利用提供参考。     

市售中药材冬葵子和苘麻子ITS2条形码鉴定

目的利用ITS2条形码序列对市售中药材冬葵子、苘麻子进行分子鉴定,以保证药材使用的正确性和临床药效。方法收集冬葵子、苘麻子及其3种混伪品样品共87份。对实验样品进行ITS2基因片段扩增并双向测序,利用HMMer注释方法获得ITS2序列,再经Codon Code Aligner 6.0.2拼接,使用MEGA6.0进行种内、种间变异分析,遗传距离计算并构建NJ系统发育树;将所得序列转换成二维码图片,扫描识读后通过中药材DNA条形码数据库进行验证。结果冬葵子和苘麻子外观形态相似;冬葵子ITS2序列长度232 bp;GC量为67.6%;苘麻子ITS2序列长度231 bp,GC量为54.1%,二者均无种内变异。冬葵子和苘麻子ITS2序列比对后长度为233 bp,共存在50个变异位点。鉴定结果显示,收集的56份冬葵子药材中26份均为苘麻子,剩余30份为正品。冬葵子和苘麻子与其他3个混伪品的K2P遗传距离为0.224~0.868,平均距离为0.630,种间遗传距离远大于种内遗传距离。基于ITS2序列构建系统发育树可见冬葵子、苘麻子及其3个混伪品各自单独聚成一支,ITS2序列能够明显将其区分;此外,使用二维DNA条形码扫描可准确验证5个物种。结论 ITS2序列能够成功鉴定冬葵子、苘麻子及其常见混伪品,为种子类药材鉴别提供了新工具;二维码技术与DNA条形码技术的结合可以为药材的基原物种提供准确唯一的二维DNA条形码信息,可更好实现药材市场的信息化监管。     

基于ITS2条形码鉴别市售柴胡药材及其混伪品

目的采用DNA条形码分子鉴定技术鉴别市售柴胡药材及其混伪品,以确保柴胡药材质量及临床用药安全。方法共收集85份柴胡药材,对其ITS2序列进行PCR扩增并双向测序,所得序列经CodonCode Aligner校对拼接后,利用MEGA 6.0对序列进行分析比对,计算种内、种间遗传距离,利用邻接法(NJ)构建系统聚类树,并应用ITS2数据库网站预测其ITS2二级结构。结果柴胡种内遗传距离明显小于柴胡与其近缘物种种间遗传距离,基于ITS2建立的NJ树和网站预测的ITS2二级结构,均能将柴胡药材及其混伪品区分开。85份样品中,55份符合《中国药典》2015年版规定的柴胡正品来源,正品率为64.7%。结论基于ITS2序列可以准确可靠地鉴别柴胡药材及其混伪品,为确保临床用药安全提供新的技术手段。     

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.     

基于ITS2序列的人参及同属易混品西洋参种子的分子鉴定

目的基于DNA条形码技术建立人参与西洋参种子的分子鉴别方法。方法采用生药鉴定方法研究其性状、显微特征,并结合DNA条形码技术,基于中药材DNA条形码数据库,通过ITS2序列比对、遗传距离比较和构建临接(NJ)系统发育树,对人参与西洋参的种子进行鉴别研究。结果人参与西洋参种子的种内遗传距离分别小于种间遗传距离,系统发育树图中各物种均聚为一支,来自9个产地的42份人参及西洋参的种子均为正品,且容易区分。结论基于ITS2序列DNA条形码技术可以快速、准确、有效地鉴别人参与西洋参种质资源。     

基于ITS序列的中国药用石斛及其混伪品的分子鉴定

目的:通过测定17种药用石斛的rDNA ITS全序列,构建分子系统树,在分子水平对待检种进行鉴别,为石斛的分子鉴定提供依据.方法:采用改良的CTAB法提取石斛叶片DNA,PCR扩增rDNA ITS区全序列,产物回收纯化后直接测序,运用Bioedit,MEGA 4.0等软件分析石斛属植物的rDNA ITS序列的特征.结果:建立了17种药用石斛rDNA ITS区碱基全序列数据库,其中,ITSl的长度为228～234 bp,GC量为45.7%～53.0%,变异位点167个,占总位点67.34%,信息位点106个,占总位点42.74%;ITS2长度为241～247 bp,GC量为44.8%～55.7%,变异位点165个,占总位点66.27%,信息位点115个,占总位点46.18%.属间的遗传距离为0.295,石斛种间的平均遗传距离为0.142,种内各居群间的平均遗传距离为0.002.结论:利用17种石斛的全序列数据库及遗传分析软件,通过对待检种rDNA ITS区进行序列测定,可以在分子水平对石斛不同种质进行鉴别,为石斛的分子鉴定提供依据.