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。     

鸢尾科药用根茎类的性状鉴定研究

根据根茎的形状、大小、表面颜色、是否具有横走茎等特征，对来源于射干属Belamcanda1种，鸢尾属Iris15种鸢尾科药用根茎类生药进行了性状鉴定，并编制了性状鉴定检索表。     

贵州省薯蓣属药用植物资源

目的:弄清贵州省薯蓣属药用植物资源的种类及分布。方法:查证标本及有关资料。结果:贵州省薯蓣属药用植物共有17种(含1变种),基本查清其地理分布与药用功效,并列出了分类检索表。结论:为深度开发利用贵州省薯蓣属药用植物资源提供科学依据。     

中药首乌类的研究──Ⅱ.原植物调查和商品鉴定

对中药首乌类的原植物调查和商品鉴定表明,何首乌植物来源单一,另有同科2种植物的决根混作何首乌使用;萝摩科鹅绒藤属6种植物的块根分别在不同地区作白首乌使用。列出了原植物鉴定检索表,基本上搞清了首乌类的基源、分布和产销情况。     

Botanical origins of Chinese drug caowu produced in Sichuan

We have made an investigation on the botanical origins of 6 species and 2 varieties of the traditional Chinese drug Caowu produced in Sichuan, and found out that the main species available on the market are Aconitum hemsleyanum and A. hemsleyanum var. leucanthum, while A. legendrei comes second. A key for their identification is presented in this paper.     

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。     

栝楼属药用植物资源调查

报道了国产栝楼属14种药用植物的分布、生境及药用情况,其中有1新种,并编制了这些植物的分种检索表。     

ITS2, a Better DNA Barcode than ITS in Identification of Species in Artemisia L.

Objective To select a more suitable DNA barcode to identify the species in Artemisia L. Methods ITS, ITS2, and three other major universal barcode candidates(mat K, rbc L, and psb A-trn H) were evaluated in the identification efficiency using a total of 1433 sequences downloaded from Gen Bank representing 343 species in Artemisia L. ITS and ITS2 were evaluated in the PCR and sequencing rate, sequencing peak quality(Q value), and misread rate. One hundred and twelve A. annua samples were collected from 11 populations across over China, which were amplified with universal primers on the ITS and ITS2 regions. Results ITS and ITS2 shared a higher identification efficiency and exhibited 71.43% and 64.11% detectability at the species level, respectively. The Q values of ITS and ITS2 showed that the direct PCR sequencing data were reliable for the ITS2 region and ITS exhibited poor sequencing trace quality. In certain sites, the ITS sequences exhibited reading ambiguities and errors, indicating that the misread and deletion sites in the ITS region would incorrectly inflate the identification ratio. Conclusion ITS2 is a suitable barcode for identification of species in Artemisia L., which enlarges the optimal range of divergence levels for taxonomic inferences using ITS2 sequences.     

FTIR直接鉴定青葙子及其伪品的研究

目的：直接准确地鉴别青葙子及其伪品。方法：采用傅里叶变换红外光谱法直接测定青葙子及其伪品的红外光谱。结果：青葙子与其伪品鸡冠花子、反枝苋子、苋菜子及大序绿穗苋子的红外光谱吸收差别较大。结论：可以采用FTIR法直接、快速、准确地对青葙子与其伪品鸡冠花子、反枝苋子、苋菜子及大序绿穗苋子进行区别鉴定。     

维吾尔族医学常用药材“夏合坦然”考证及鉴定

目的:明确维吾尔族医学常用药材夏合坦然基原,纠正使用药材品种与考证品种基原不符的问题。方法:采用经典形态鉴别、显微鉴别、同步辐射鉴定、分子鉴定方法进行鉴定。结果:新疆各地的维吾尔医医院中应用的夏合坦然药材植物形态鉴别、显微鉴别、同步辐射鉴定及分子鉴定结果与正确基原不符。结论:误用品以大戟科大戟属植物地锦草居多,而正品应为罂粟科烟堇属植物烟堇。     

四川石斛属药用植物资源调查

报道了川产石斛属Dendrobium11种药用植物的种类与分布,它们均作商品石斛使用,其中包括3个四川新分布记录种及首次报道入药的2个新种;就其开发利用与品质评价研究等问题作了初步讨论,并提供了分种检索表。     

络石藤及其混淆品种的鉴别

对络石藤及其混淆品种作了比较鉴别,编写了药材性状检索表,并指出中国药典1990年版在络石藤性状项下所描述的络石藤为络石藤与石血的混合物。     

Observation on the surface characteristics of the leaves of Dysosma and its related genus by scanning electronic microscope]

OBJECTIVE: To observe the surface characteristics of leaves of Dysosma and its related genus by SEM for identification. METHOD: Leaf surface characteristics of seven species of Dysosma and tow species of its related genus were observed by scanning electronic microscopic method. RESULT: The leaf surface characteristics of upper epidermis and lower epidermis of the nine plants are different from each other. A key and illustrations were listed. CONCLUSION: The leaf surface characteristics observed by SEM can be used for identification of Dysosma and its related plants.     

新疆4种绢蒿属植物及近缘种银蒿的ITS/ITS2条形码鉴定研究

目的：评价ITS/ITS2热点条形码序列对新疆4种绢蒿属植物及其近缘种银蒿的鉴别能力,为绢蒿属植物分类鉴定提供分子参考依据。方法：对15份绢蒿属及银蒿植物样本进行DNA提取、PCR扩增、双向测序,采用CodonCode Aligner软件对序列峰图进行校对拼接,MEGA6.0分析序列碱基组成及变异,计算K2P遗传距离并构建聚类邻接树,预测ITS2序列二级结构,评估鉴别能力。结果：西北绢蒿、针裂叶绢蒿种内变异位点及信息位点数均小于银蒿。ITS序列种间、种内遗传变异均大于ITS2序列。ITS/ITS2 序列邻接（NJ）树均聚为3支,绢蒿属、银蒿1、银蒿2。绢蒿属ITS2序列二级结构与银蒿有差异。结论：通过ITS/ITS2序列的种间K2P遗传距离、邻接树、ITS2序列二级结构分析,ITS、ITS2序列具很好的属鉴定效果,不同产地的针裂叶绢蒿被区分开。     

拉萨市毛茛科藏药资源初步调查

对拉萨市毛茛科藏药进行民族植物学调查及标本采集与鉴定,课题组先后走访西藏自治区藏药厂、西藏自治区藏医药研究院及其藏药栽培基地,西藏藏医学院藏药系,西藏拉萨市林周县藏医院及那兰扎寺等进行考察调研,整理出拉萨毛茛科藏药植物8属12种5变种。为深入研究、合理利用毛茛科藏药植物资源提供基础资料。     

一种中药鉴定gDNA芯片的制备与展望

中药鉴定是中药质量控制系统的首要环节,中药鉴定技术的不断发展提高了药材品质评价水平。至今,中药鉴定技术经历着从传统生药鉴定学的细胞和亚细胞水平向遗传物质DNA分子水平发展的历程,运用DNA芯片技术进行中药鉴定成为中药鉴定发展的方向之一。介绍了筛选gDNA种特异性探针的抑制性差减微阵列“SSH-ar-ray”新技术,该技术是将抑制性差减杂交与基于尼龙膜微阵列杂交相结合。以名贵中药材石斛5个品种作为实验材料,首先是用抑制性差减杂交获得2个品种之间的gDNA差异片段,然后用这些gDNA差异片段与由所有研究品种的gDNA制备成的微阵列杂交筛选到某一个品种的种特异性gDNA片段。这些种特异性gDNA探针作为种特异性探针进行物种鉴定。在此基础上建立中药鉴定gDNA芯片的方法并对其应用进行了展望探讨。     

基于核DNA ITS序列的细辛药材基源及分子鉴定研究

目的探讨细辛药材3个基源同等入药的遗传基础,汉城细辛和北细辛的分类位置及细辛药材分子鉴别的可能性。方法进行PCR扩增,扩增产物纯化,测序,然后结合国产其他细辛属植物的ITS序列进行分析。结果获得辽细辛、华细辛和汉城细辛的ITS和5.8SrDNA完整序列;细辛药材的3种原植物形成一个非常稳定的独立分支,其中北细辛和华细辛聚合成一个分支,汉城细辛形成另一个分支;3种细辛药材ITS序列有差异。结论细辛药材3个来源亲缘关系非常密切,它们相互替代入药是有遗传基础的,支持北细辛是库页细辛的变种,汉城细辛的分类位置未能确定,汉城细辛、北细辛和华细辛ITS序列之间的差异可用作分子鉴定的依据。     

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。     

藏药臭蒿及其近缘种药材的ITS2 DNA条形码鉴别

臭蒿Artemisia hedinii有清热凉血,退黄,消炎的功能,在藏药中占有重要地位。蒿属植物种类繁多,在青藏高原分布广泛,且其外形较为相似,传统鉴定方法难以准确快速鉴定。文章以ITS2序列为DNA条形码,建立了一种快速准确鉴定臭蒿及其易混蒿属藏药植物的方法。从青藏高原采集蒿属藏药21个样品,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;并从Gen Bank上下载同属序列11条;运用MEGA 6.0对所有32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。结果显示:臭蒿、牛尾蒿、黄花蒿、艾蒿的遗传距离较近,但四者种间最小距离均远大于种内最大距离,NJ树显示4种蒿属植物种内之间各单独形成一个分支,ITS2序列二级结构也显示出差异。以ITS2序列作为DNA条形码,可达到对臭蒿及其近缘蒿属藏药植物进行准确、快速的识别和鉴定的目的,准确地弄清物种之间的系统进化关系的目的,为该属药用植物的质量控制、安全用药及合理开发利用提供理论依据。     

商品马勃的品种调查和鉴定

调查了甘肃省药材市场马勃的品种,鉴定出2目3科8属的17种植物。其中白马勃等6种在商品中首次发现。对它们进行了性状和显微特征研究,列出鉴定检索表。