药用植物叶绿体基因组研究进展

叶绿体是绿色植物的重要细胞器,其基因组信息被广泛应用于比较基因组学与系统发育学研究。近年来,随着测序技术的发展,完成叶绿体基因组测序的物种越来越多。本文在总结叶绿体基因组结构与测序技术的基础上,对叶绿体基因组在药用植物的鉴定、系统进化等方面的研究进行综述。     

基于DNA序列的石斛属药用植物鉴定研究进展

本文从核基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组三方面,综述了目前常用DNA序列在石斛属药用植物的分子鉴定和物种分类研究中的进展。文献显示,目前用于石斛属物种分子鉴定研究的DNA序列主要有核ITS/ITS2、LEAFY,叶绿体rbcL、matK、trnH-psbA、rpoB、rpoC1、trnL-F、rbl16、trnl intron和线粒体基因组nad1 intron2,这些DNA序列均对石斛属药用植物鉴定具有借鉴意义。笔者对叶绿体全基因组序列作为“超级条形码”在石斛属植物中应用的可行性进行了展望,以期为石斛属药用植物的鉴定研究提供参考。     

药用植物叶绿体基因组研究

本文在总结植物叶绿体基因组测序研究进展基础上,提出了药用植物叶绿体基因组测序的策略,对物种的选择,测序平台的确定,生物信息学工具的综合分析应用,样品提取、分析及检测等技术环节进行了深入讨论。     

药用植物叶绿体基因组研究

本文在总结植物叶绿体基因组测序研究进展基础上,提出了药用植物叶绿体基因组测序的策略,对物种的选择,测序平台的确定,生物信息学工具的综合分析应用,样品提取、分析及检测等技术环节进行了深入讨论.     

小檗属植物叶绿体基因组序列结构及系统发育分析

目的 了解小檗属植物叶绿体基因组成及结构特征,为小檗属的系统发育及基因组进化研究提供参考.方法 获取小檗属9个物种的叶绿体基因组,利用生物信息学方法比较叶绿体基因组间的结构特征与变异程度,并以小檗科的桃儿七属3个物种的叶绿体基因组为外类群分析了小檗属的系统发育关系.结果 小檗属9个种的叶绿体基因组均为双链环形结构,均包...     

五月艾Artemisia indica叶绿体基因组结构及系统发育分析北大核心CSCD

五月艾Artemisia indica是菊科蒿属重要的药用植物,但目前对于五月艾分子遗传信息了解很少。该研究通过高通量测序技术对五月艾叶绿体基因组进行测序、组装和注释,并对其序列特征、重复序列、密码子偏好性和系统发育进行分析。结果表明,五月艾叶绿体基因组全长151 161 bp,为典型的环状四段式结构,包括2个反向重复区(IRs),1个大单拷贝区(LSC)和1个小单拷贝区(SSC),GC量为37.47%;共注释到132个基因,去重复之后为114个,包括80个蛋白编码基因,30个tRNA基因和4个rRNA基因。从叶绿体基因组中共检测到50个长重复序列和191个SSR,其中SSR类型主要以单核苷酸为主。密码子偏好性分析显示,亮氨酸是五月艾叶绿体基因组中使用次数最高的氨基酸(10.77%),同义密码子相对使用频次(RSCU,relative synonymous codon usage)>1的密码子有30种且均以A/U结尾。基于菊科19个物种叶绿体基因组构建的系统发育树显示,五月艾与艾叶的亲缘关系最近,蒿属物种聚为单独的进化分支。该研究结果将为蒿属药用植物遗传多样性和资源保护提供理论依据。     

进化生态学在药用植物种质资源评价中的应用与展望

药用植物种质资源是用于天然药物研究和开发的植物遗传资源,是我国中医药大健康产业发展的物质基础,对其进行准确评价是中药材发挥疗效以及药用植物开发利用的关键。进化生态学是生态学、遗传学、进化生物学等多学科交叉融合的产物,用于探索物种为适应所处环境的进化机制。近20年来,随着进化生态学的学科技术不断革新与发展,物种地理分布区预测、物种鉴定、遗传多样性检测、亲缘关系分析、化学生理过程对气候变化的响应、生物多样性保护与栽培育种等研究手段也相继用于药用植物的种质资源评价,并为其不断提供新思路。介绍了分子标记技术、分子谱系地理分析、景观遗传分析、生态位模型分析、性状关联分析等几种进化生态学主要的研究方法在药用植物种质资源评价中的应用案例,并概述了进化生态学在药用植物种质鉴定、种质多样性评估、资源调查与预测、道地性研究、保护与栽培育种等方面取得的研究进展。未来通过结合基因组和大数据时代的前沿技术,以期健全更加完善的药用植物种质资源评价体系,为中药物质基础的深度挖掘提供重要的理论指导。     

植物叶绿体ycf15基因应用于药用植物鉴定的前景展望

叶绿体普遍存在于绿色植物中,ycf15基因位于叶绿体基因组IR区,长度一般为250~550 bp,高度保守,目前对该基因研究较少。就有限的研究成果来看,其独特的序列结构及其显现的丰富多样的遗传信息不仅具有一定的物种鉴定意义,而且在植物系统进化分析研究中有较大的潜力。同时,ycf15基因具有保守性高、片段长度较小、无需克隆测序等特点,在进一步构建中药材鉴定DNA条形码中具有独特优势。从ycf15基因的结构特点、物种鉴定与系统学意义几方面进行梳理并展望其在药用植物鉴定中的应用前景。     

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。     

几种滇产龙胆属Gentiana药用植物的DNA超级条形码研究

龙胆属Gentiana为龙胆科中一个具有重要药用价值但种属比较复杂的类群。该属包含众多药用植物种类,其物种鉴定比较困难。该研究利用Illumina Hisep 2500测序平台对几种滇产龙胆属药用植物(滇龙胆草G.rigescens、红花龙胆G.rhodantha和微籽龙胆G.delavayi)进行二代测序,经组装、注释得到3条完整的叶绿体全基因组序列,并结合已发表的粗茎秦艽G.crassicaulis数据,对DNA超级条形码在龙胆属中的物种鉴定进行初步研究。研究发现,滇龙胆草、红花龙胆、微籽龙胆的叶绿体全基因组总长相对较短(分别为146 944、148 992、148 796 bp),共注释得到114个基因,包括78个蛋白编码基因、30个tRNA基因、4个rRNA基因及2个假基因,其叶绿体基因组比较保守。同时,以叶绿体全基因组作为DNA超级条形码,对4种滇产龙胆属药用植物进行物种鉴定。结果表明,这几种龙胆属植物均聚为明显的单系分支,且具有较高的支持率(100%)。这说明DNA超级条形码,在龙胆属这类复杂类群的物种鉴定上具有较大优势。该研究结果将为龙胆属药用植物的准确鉴定、开发利用及其资源保护提供科学依据。     

药用植物基因工程研究和应用展望

我国是世界上最大的药用植物贸易国和消费国。药用植物基因工程的研究和应用是提高药用植物生产效率和品质，减轻资源的压力，增强我国药用植物产业的竞争力，并使之能够可持续发展最快捷、最有前途的手段之一。虽然植物基因工程的研究和应用已经取得了长足的进展，但是目前为止，植物基因工程的研究更多还是集中于一些传统的模式植物上；尽管已有上百种植物中已经有成功转入外源基因的报道，但植物基因工程的应用也还局限于一些大宗的重要农作物品种上。对于药用植物来说，基因工程的研究近年来逐渐出现，并有增多的趋势，但总量依然很少。笔者在介绍植物基因工程应用概况的基础上，对药用植物基因工程研究和应用的现状进行了综述，提出所存在的问题，并对其发展前景进行了展望。     

柴胡属药用植物资源研究进展

柴胡作为传统大宗药材,使用量巨大,现有野生资源量不足以提供市场需求。为保护柴胡野生资源,扩大药材来源,目前对柴胡及同属植物的化学成分、药理作用、临床应用等多方面的研究已广泛开展。从柴胡属药用植物的生境分布及种类、药用部位化学成分、资源保护与利用等方面综述了我国柴胡属药用植物资源研究概况,为柴胡资源开发提供新线索。     

贵州菊科药用植物新记录种及药用新资源

目的：介绍贵州菊科药用植物地理分布新记录种和药用新资源的种类、地理分布及功效，为合理开发利用资源提供科学依据。方法；采用野外调查、标本采集、分类鉴定及资料考证相结合。结果：发现贵州菊科药用植物地理分布新记录种5种，药用新资源42种。结论：贵州菊科药用新资源种类较多，但部分种的分布区域狭窄，种群数量较少，这些药用新资源具有较高的药用价值和科研价值。应在保护的前提下，进行合理的开发利用。     

药用植物DNA条形码研究进展

近10年来,DNA条形码(DNA barcoding)技术飞速发展,已经成为国际上生物学研究的热点之一。该技术在鉴别动物物种上已经得到了广泛的认同和应用,但是在药用植物领域存在极大的挑战,至今还没能得出一个通用的候选序列。候选序列主要有单序列如matK、rbcL等,复合序列如rbcL+trnH-psbA等。现综述DNA条形码在药用植物鉴定中的应用研究,并对常用单序列和复合序列的鉴定应用展开了讨论;同时针对近期提出的以叶绿体全基因组作为"超级条形码"的可行性进行了分析讨论和展望,以期为中药药用植物的快速准确鉴定提供新的研究思路。     

密花香薷叶绿体基因组结构及系统进化分析

目的 基于高通量测序获得药用资源植物密花香薷Elsholtzia densa叶绿体基因组序列,分析了叶绿体基因组结构及特征,为研究密花香薷资源分类及系统进化奠定了基础.方法 以密花香薷叶片为材料,利用改良的CTAB法提取DNA;采用二代测序技术Illumina NovaSeq平台对叶绿体基因组进行测序;以广藿香叶绿体基...     

转录组测序技术在药用植物研究中的应用

转录组测序技术是一种新发展的转录组学研究方法。在物种基因组信息未知的情况下,进行测序得到遗传信息,转录组测序技术是很重要的分子生物学方法,已经被广泛应用于各个研究领域。而药用植物遗传信息匮乏,对药用植物的转录组进行测序在基因组学是比较活跃的领域,可以了解植物的基因表达并分析其功能和调控机制。对药用植物的转录组学研究有助于解决遗传育种、筛选优良抗性基因等问题。介绍了转录组测序的发展,并从功能基因挖掘和次生代谢产物途径探索等方面综述了近年来转录组测序在药用植物研究中的应用,为药用植物的研究提供了更多基础数据。     

贵州菊科药用植物新记录种及药用新资源

目的：介绍贵州菊科药用植物地理分布新记录种和药用新资源的种类、地理分布及功效,为合理开发利用资源提供科学依据。方法：采用野外调查、标本采集、分类鉴定及资料考证相结合。结果：发现贵州菊科药用植物地理分布新记录种5种,药用新资源42种。结论：贵州菊科药用新资源种类较多,但部分种的分布区域狭窄,种群数量较少,这些药用新资源具有较高的药用价值和科研价值,应在保护的前提下,进行合理的开发利用。     

青藏高原珍稀濒危药用植物的资源与保护

本文介绍了青藏高原药用植物的资源概况,其主要特点为:1.野生药用植物资源极其丰富;2.名贵药材多,野生资源蕴藏量较大;3.藏医药发展有较大优势;4.药用植物的新品种、新资源多。本文分析了青藏高原药用植物的资源现状,提出了由于医药需求量增加造成开发过度,对高原药用植物濒危状况的研究与了解不够,保护措施乏力以及高原药用植物所固有的脆弱性等是濒危植物产生的主要原因,并为实施高原药用植物资源的可持续发展战略及采取相应的保护措施提出了建设性意见。本文特别指出应保护药用植物资源及与之密切相关的自然界的生态环境,以保证资源的永续利用,保存资源稀有和濒危的药用植物的物种遗传多样性,运用现代科学技术,加强珍稀濒危物种的种质保存,变野生药用植物为家种,扩大药用资源,提高现有药用植物资源的再生能力和内在质量,以保证药用需要。在保护行动中应提倡多学科合作,大力加强对高原药用植物重要种群的基础性研究。