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。     

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。     

应用种子形态及DNA条形码技术鉴定黄芪及混伪品种子

目的 采用传统形态鉴定方法结合DNA条形码分子检测技术对黄芪及混伪品种子进行鉴定。方法 收集黄芪及混伪品种子、市售黄芪种子样品共58份,利用体视显微镜和游标卡尺进行种子外观形态特征的观察和记录,测定千粒重;提取单粒种子的基因组DNA,PCR扩增、双向测序获得ITS2及psbA-trnH序列。使用邻接法（neighbor joining,NJ）构建系统发育树,kimura二参数（kimura two-parameter,K2P）模型计算遗传距离,进行物种鉴定分析。结果 黄芪及混伪品种子在颜色、形状、长、宽、厚度及千粒重等方面存在细微差别;ITS2的测序成功率为100%,黄芪种间最小遗传距离均大于种内最大遗传距离;ITS2序列构建的NJ系统进化树将蒙古黄芪A.mongholicus var. mongholicus聚为独立一支,并将蒙古黄芪Astragalus membranaceus、紫花苜蓿Medicago sativa、锦鸡儿Caragana sinica、蜀葵Althaea rosea及黄芪属其他物种分开,可进行黄芪及其混伪品种子的鉴定。基于外观形态和ITS2条形码序列鉴定发现12份市售黄芪种子中有1份为斜茎黄芪。结论 基于种子形态鉴定和ITS2条形码相结合的方法可以准确鉴定黄芪及混伪品种子,为规范黄芪种源及种植生产,进而保障黄芪药材质量提供科学依据。     

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。     

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。     

王不留行种子的ITS2序列分子鉴定研究

目的：基于ITS2序列对中药材王不留行种子及其混伪品进行鉴定研究,为王不留行种子及其混伪品的鉴定提供新方法。方法：对王不留行种子及其混伪品样品提取基因组DNA、PCR扩增、双向测序获得ITS2序列。应用MEGA 6.0软件计算种内、种间遗传距离,构建邻接树,基于自行编写的代码和开源代码 PHP QR Code的编码方式,将王不留行及其混伪品 ITS2序列转换为条形码图片,获得各物种二维DNA条形码图片,并在中药材DNA条形码鉴定系统（www.tcmbarcode.cn）对所获得ITS2序列进行分析鉴定。结果：王不留行药材ITS2序列长度为219-221bp,种内最大K2P遗传距离为0.009,小于其与混伪品的种间K2P遗传距离,王不留行及其混伪品ITS2序列间存在的变异位点较多。NJ树结果表明王不留行与其混伪品分别聚为一支,可明显区分。结论：ITS2序列可以准确鉴别王不留行种子,为其种质资源鉴定和中药材种子质量标准的建立提供了新方法,将获得的ITS2序列转换为二维DNA条形码可为王不留行药材流通管理提供便利,为保障王不留行临床用药安全提供了新的技术手段。     

凉茶药材鸡蛋花及其混伪品的DNA条形码鉴定

该研究应用ITS2序列作为DNA条形码鉴定凉茶药材鸡蛋花及其混伪品,共收集48份药材和基原植物样本,提取基因组DNA,通过PCR扩增ITS2序列并进行双向测序,经CodonCode Aligner拼接注释获得序列,然后应用MEGA5.0比对ITS2序列,计算种内和种间遗传距离,构建系统进化NJ树进行鉴定。结果表明,鸡蛋花ITS2序列长度为244 bp,种内遗传距离为0~0.016 6,远小于其与混伪物种间的遗传距离0.320 8~0.650 4,NJ树结果显示鸡蛋花与其混伪品均可准确区分。因此,应用ITS2条形码能够准确、有效地鉴别凉茶药材鸡蛋花及其混伪品,为鸡蛋花药材的鉴定提供了一种新的分子手段,为其使用安全提供了有力保障。     

基于DNA条形码技术的知母种子基原鉴定

目的:建立基于中药材DNA条形码技术的知母种子基原鉴定方法,保障知母种子基原的真实性。方法:收集知母的30份基原植物样品和9份生药材样品,获取其参考DNA条形码序列,采用克隆测序方法验证参考序列的准确性。收集51份待检测知母种子样品,获取其DNA条形码序列,基于BLAST法、遗传距离法和邻接(NJ)系统发育树法进行物种鉴定。结果:对于基原植物和生药材样品,由于基因组内存在异质性,核糖体DNA第2内部转录间隔区(ITS2)序列无法稳定获得,但可成功获得psbA-trnH序列。知母psbA-trnH序列分为6个单倍型,有3个变异位点,2处插入/缺失,种内变异最大值0.003 5,种间变异最小值0.1,在NJ系统发育树上聚为独立的支。共获得153条知母种子的psbA-trnH序列,经BLAST法、遗传距离法和NJ系统发育树法鉴定均为百合科植物知母Anemarrhena asphodeloides。结论:psbA-trnH是知母种子鉴定的适合条形码序列,可用于知母种子的真实性鉴定。所收集51份知母种子样品的基原均符合2015年版《中国药典》(一部)相关项下规定,未发现伪品。     

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。     

耳草属岭南药材DNA分子鉴定研究

目的：本研究应用ITS2序列作为DNA条形码对9种广东耳草属药材进行鉴定研究。方法：收集广东耳草属药材样本,通过植物基因组DNA提取、PCR扩增以及产物的双向测序获得ITS2序列,所得序列采用CodonCode Aligner进行拼接。用MEGA 6.06进行比对,分析种内和种间遗传距离,并构建系统进化树。结果：9种耳草属植物65条序列长度范围为208-224bp,共有92个碱基变异位点,种内遗传距离（0.002）明显小于种间遗传距离（0.202）。NJ和ML聚类树结果基本一致,除耳草与金毛耳草关系较近难以区分外,其余7个物种种内样本分别聚在一支,表现出单系性。结论：ITS2序列基本能够准确的鉴定广东耳草属药材,可作为耳草属药材基原植物鉴定的候选条形码序列。     

南柴胡与常见混伪品的鉴别方法研究

 目的 研究建立南柴胡与混伪品锥叶柴胡的鉴别方法。方法 采用植物鉴定、药材性状鉴别、薄层色谱鉴别及DNA分子鉴定方法,对南柴胡及其混伪品锥叶柴胡进行鉴别研究。结果 南柴胡与锥叶柴胡在植物形态、药材性状、薄层色谱方面有较明显的区别,DNA分子鉴定表明,南柴胡和锥叶柴胡的最小种间K-2-P距离大于种内最大K-2-P距离,NJ树中柴胡的不同基原样品各聚为一支,南柴胡与锥叶柴胡等其他混伪品分别表现出单系性,可明显区分开。结论 本实验在对南柴胡及锥叶柴胡原植物形态学比较研究的基础上,找出了两者主要的鉴别特征,同时采用药材性状鉴别、薄层色谱鉴别与DNA分子鉴定手段相结合的方式模式,建立了南柴胡和锥叶柴胡的鉴别要点。DNA分子鉴定技术是传统鉴别技术的重要补充,具有很大的潜力和应用前景。     

基于ITS2序列的东北透骨草及其混伪品DNA分子鉴定

目的应用ITS2条形码鉴定东北透骨草及其混伪品,为东北透骨草药材鉴定提供新方法。方法提取35份东北透骨草及其混伪品的基因组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13种东北透骨草及其混伪品ITS2序列42条;对提交与下载的77条序列,应用MEGA7.0软件进行序列比对,计算种内和种间遗传距离,构建Neighber-jioning(NJ)系统进化树,并预测ITS2二级结构。结果东北透骨草3种基原的种内最大K2P遗传距离均远远小于其与混伪品的种间最小K2P遗传距离;NJ树结果显示东北透骨草及其混伪品药用植物均可明显区分,表现出良好的单系性;比较ITS2二级结构发现,东北透骨草与其混伪品在4个螺旋区的茎环数目、大小、位置以及螺旋发出时的角度均有明显差异。结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确鉴别东北透骨草,为保障安全用药提供了新的技术手段。     

基于ITS2条形码鉴定柴胡与大叶柴胡

为准确鉴定柴胡与大叶柴胡,该研究共48份柴胡、大叶柴胡药材,扩增ITS2 序列并进行测序,采用CodonCode Aligner软件进行序列拼接,用软件MEGA5.0分析比对确定不同的单倍型,并基于K2P模型进行遗传距离等分析。采用相似性搜索法、最近距离法、构建邻接树（NJ树）法对柴胡与大叶柴胡进行鉴定。结果显示柴胡与大叶柴胡种间最小K2P距离为0.049,远远大于柴胡种内最大K2P距离0.013。NJ树显示大叶柴胡独自聚为一支,可明显与柴胡区分。因此应用ITS2条形码可以准确鉴定柴胡及大叶柴胡。     

峨嵋山区姜科药用植物ITS2序列分析

目的:评价以ITS2序列作为DNA条形码对峨眉山地区姜科药用植物的鉴定。方法:于四川省峨眉山地区采集姜科药用植物样本43个,提取其基因组DNA,进行转录间隔区(ITS) 2序列PCR扩增、测序,从Gen Bank上下载40条姜科植物ITS2序列;运用MEGA6. 0软件对所有样本序列种间和种内遗传距离进行计算分析,构建neighbor joining(NJ)系统进化树;利用TAXON DNA软件分析序列种内、种间变异并作barcoding gap分析;从ITS2数据库中预测并比较样本ITS2序列的二级结构差异。结果:姜科样本种间最小距离大于种内最大距离,有较为明显的barcoding gap; NJ进化树中各属样本分别聚山姜属(Alpinia),姜黄属(Curcuma),舞花姜属(Globba),姜花属(Hedychium),姜属(Zingiber)五大支,种内之间于各属分支中各聚为小支;各属及各种样本ITS2二级结构存在差异明显。结论:以ITS2序列作为DNA条形码,能够对姜科药用植物进行准确、快速的识别和鉴定,准确地弄清物种之间的系统进化关系,为该属药用植物的分布、种群及种群量研究提供指导,对其质量控制、安全用药及资源保护及合理开发利用提供理论依据。     

五味子与南五味子药材的DNA条形码鉴定

目的:利用内转录间隔区2(ITS2)序列对五味子及南五味子药材进行DNA条形码鉴定。方法:对五味子和南五味子样品的ITS2序列进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和测序。从Gen Bank中下载了五味子属10个近缘种和2个外类群的ITS2序列。利用Codon Code Aligner软件拼接,采用MEGA 5.10计算相关数据,基于K2P模型构建聚类树(NJ树),应用Blast法进行鉴定分析。获取所测样品序列的ITS2二级结构信息,分析各样品间ITS2序列二级结构的差异。结果:五味子、南五味子样品序列长度分别为231,225~227 bp,Blast鉴定五味子药材原植物为五味子Schisandra chinensis,南五味子药材原植物为华中五味子S.sphenanthera。五味子与南五味子药材的种间K2P遗传距离(0.010 4~0.015 7)远大于五味子种内K2P遗传距离(0~0.002 5)和南五味子种内K2P遗传距离(0~0.005 1)。在NJ树模型中,五味子样品被独聚为1支,南五味子样品被独聚为1支,皆表现出单系性,Bootstrap支持率较高,可与五味子属近缘种区分开。结论:以ITS2序列为标准的DNA条形码能够有效地鉴定五味子和南五味子药材。     

应用DNA条形码ITS2序列对市售药材黄柏的鉴定研究

目的：应用DNA条形码ITS2序列鉴定市售黄柏药材及其混伪品,保障药材质量及用药安全。方法：对90份药材及其基原植物样品进行DNA提取,通过聚合酶链式反应（PCR）扩增ITS2序列并进行双向测序,运用CodonCode Aligner V3.7.1对测序峰图进行校对拼接,去除低质量区和引物区,得到ITS2序列,运用MEGA 6.1对序列进行比对分析,基于K2P遗传距离构建系统聚类树。结果：90份实验样品均能提取到DNA,其DNA经PCR扩增、测序,序列拼接剪切后均能得到高质量ITS2序列。川黄柏和关黄柏基原物种黄皮树和黄檗的种内最大K2P遗传距离分别为0.018和0.004,均远小于其与混伪品的种间最小K2P遗传距离（0.051和0.056）;NJ树结果显示川黄柏和关黄柏聚为一支,其混伪品各自聚为一支。结论：基于ITS2序列的DNA条形码技术可准确、有效地鉴定市售黄柏药材及其混伪品,为其市场监管及用药安全提供了一种高效的技术方法。