基于ITS及atpB-rbcL等多片段鉴定粗壮秦艽及其近缘种

传统藏药"解吉"主要基原植物之一粗壮秦艽Gentiana robusta分布区广,且与近缘种呈同域分布现象,遗传背景复杂。多居群平行取样,直接测定该物种及其近缘物种麻花艽G. straminea、粗茎秦艽G. crassicaulis、长梗秦艽G. waltonii,外类群椭圆叶花锚Halenia elliptica的rDNA ITS区序列及叶绿体DNA的matK,rbcL,rpoC1,trnL (UAA),psbA-trnH,atpB-rbcL,trnS(GCU)-trnG(UCC),rpl20-rps12,trnL(UAA)-trnF(GAA)序列228条;TA克隆法测定粗壮秦艽ITS区序列120条。对粗壮秦艽进行基因分型,形态学及DNA分子证据显示其可能为一杂交物种;克隆序列中寻找稳定位点,多片段组合可鉴定粗壮秦艽及其近缘种。该文对遗传背景多样的药用植物鉴定研究具有重要参考价值。     

基于DNA条形码鉴别缘毛紫菀及狭苞紫菀

目的 基于ITS2和rbcL序列对来自不同地理环境的缘毛紫菀Aster souliei及狭苞紫菀A. farreri进行分子鉴定。方法 以ITS2和rbcL的特异性引物,扩增缘毛紫菀及狭苞紫菀的ITS2和rbcL的序列并测定,运用MEGA7.0软件进行多重比对分析和种间种内遗传距离分析,构建邻接法(neigbor-joining,NJ)系统发育树。结果 ITS2序列在缘毛紫菀及狭苞紫菀的变异位点较rbcL序列丰富,且种间与种内的变异位点数无交叉;ITS2序列的NJ树可将缘毛紫菀及狭苞紫菀样品进行有效区分,而rbcL序列构建的系统发育树无法使缘毛紫菀及狭苞紫菀样品得到有效的区分;ITS2及rbcL序列的遗传距离结果显示缘毛紫菀之间的遗传距离很近,而狭苞紫菀之间的遗传距离较远。结论 ITS2较rbcL序列更适合用于不同产地的缘毛紫菀及狭苞紫菀样品的鉴定;狭苞紫菀的种内差异较大。     

广东省巴戟天DNA条形码及遗传多样性分析＊

目的 构建广东省巴戟天DNA条形码数据库以及研究广东省不同产地巴戟天的遗传多样性。方法 采用DNA条形码技术对149个巴戟天样本进行分析，构建DNA条形码数据库。利用ISSR分子标记技术对广东省8个居群的巴戟天进行遗传多样性分析。结果 巴戟天五个通用条形码的PCR测序成功率为psbA-trnH > rbcL > matK > ITS2 > ITS，149个巴戟天样本建立了含有569条序列的数据库。研究筛选出6条ISSR引物，从巴戟天中扩增得80条条带，多态性比率为92.50%，遗传相似系数在0.5625-0.8910，表明广东省巴戟天的遗传多样性较高。ISSR标记揭示的PCoA结果、UPGMA聚类分析结果一致，八个居群分为两大支。结论 广东省巴戟天具有较高的遗传多样性。     

3种藏药基原植物遗传多样性研究

通过野外采集、分类学鉴定及多基因组多片段相结合,对2012年版《西藏自治区藏药材标准》中"桑蒂"、"莪德哇"和"叶兴巴"3种藏药基原植物的遗传多样性进行分析研究。经鉴定它们的基原植物分别为毛萼獐牙菜Swertia hispidicalyx、全萼秦艽Gentiana lhassica和齿叶玄参Scrophularia dentata;直接测定各样品的核糖体DNA ITS区、叶绿体matK,rbcL,rpoC1,trnL(UAA),psbA-trnH,atpB-rbcL,trnS(GCU)-trnG(UCC),rpl20-rps12,trnL(UAA)-trnF(GAA)及线粒体nad1第2内含子序列共93条;毛萼獐牙菜、齿叶玄参的ITS区存在杂合,通过TA克隆法获得60条克隆序列。将克隆序列分为不同的基因型;基于所获全部序列及近缘物种相关序列,探讨3种藏药基原植物的遗传多样性,构建了全萼秦艽的DNA条形码。该工作可为不同遗传背景的藏药基原植物物种鉴定DNA条形码的建立提供新思路及基础资料。     

基于UPLC-LTQ-Orbitrap MS/MS法对粗茎秦艽药材不同初加工品化学成分的分析

目的 基于代谢组学方法研究不同加工方法下粗茎秦艽Gentiana crassicaulis药材次生代谢化合物的差异,为优化粗茎秦艽药材的加工及干燥方法提供科学依据。方法 收集云南丽江产粗茎秦艽药材,分别进行产地和药厂加工,加工方式包括切片、原个子（不切片）,干燥方式包括烘干、晒干和“发汗”。采用超高效液相色谱-离子阱-静电场轨道阱质谱（UPLC-LTQ-Orbitrap-MS）技术,结合多元统计分析方法,对各样品的次生代谢产物进行分析,筛查其差异性的特征化合物。结果 共鉴定出44个化学成分。主成分分析（principal component analysis,PCA）结果表明,根与芦头（根茎）的化学成分存在较大的差异,根的切片组、原个子组有明显区分。正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA）表明,三年生药材质量优于二年生药材,根的质量优于芦头,切片组优于原个子组,不同干燥方法中晒干组药材的质量较优,药厂加工药材质量均优于产地加工药材,并分析得到各组间主要差异化合物。结论 粗茎秦艽药材加工时,建议选用三年生药材,去除芦头部位,并进行趁鲜切片及晒干处理。可为粗茎秦艽药材初加工工艺、质量控制与合理应用提供科学资料。     

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。     

DNA条形码技术鉴定贝母属植物

目的 采用DNA条形码技术,比较了条形码序列ITS1和ITS2在贝母属植物中的鉴定效果。方法 从8个贝母属21个样品中提取了基因组DNA,进行ITS1、ITS2序列的PCR扩增和测序,并比较了各样品DNA提取率、PCR扩增率及测序成功率。测序数据采用BLAST搜索法评价2种序列的鉴定能力,采用SPSS软件进行遗传距离分析,采用MEGA软件进行系统发育树的构建。结果 对比不同物种ITS1、ITS2序列的一级结构差异,发现其ITS1序列长度为205～229 bp,有信息位点27个（所占比例11.8%）,鉴定成功率为72.2%;ITS2序列长度为236～244 bp,有信息位点20个（所占比例8.2%）,鉴定成功率为100%。ITS1序列的种内及种间遗传距离分别为0.001 8和0.066 1,而ITS2序列的种内及种间遗传距离分别为0.000 5和0.046 8,且种内高度保守;系统发育树构建结果显示,2种ITS序列能准确区分出浙贝母类群、川贝母类群和北方贝母类群,而ITS2序列所构建的系统发育树准确度更高。结论 ITS2 序列能够更准确鉴定不同物种贝母,适合作为贝母属植物的通用条形码序列。     

基于ITS2和psbA-trnH序列鉴别金线兰及其近缘种

目的 应用ITS2和psbA-trnH条形码鉴定金线兰Anoectochilus roxburghii及其近缘种。方法 提取金线兰及其近缘种的DNA,对ITS2和psbA-trnH序列进行扩增和测序,计算物种种内、种间遗传距离,构建邻接法（neighbor-joining,NJ）系统聚类树直观反映鉴定结果。结果 经PCR扩增后测序,金线兰及其近缘种ITS2序列长度为250～254 bp,GC含量为48.2%～51.6%;psbA-trnH序列长度为636～704 bp,GC含量为31.8%～32.0%。根据K2P遗传距离计算,金线兰的种内遗传距离明显小于种间遗传距离。基于ITS2序列构建的NJ树结果显示,除长片金线兰A.longilobus外,金线兰与其余混伪品可以明显区分。基于psb A-trnH序列构建的NJ树结果显示,除长片金线兰和丽蕾金线兰A.lylei外,金线兰与其余金线兰属近缘种可以明显区分。结论 ITS2和psb A-trnH序列可以鉴别金线兰与其遗传距离较远的近缘种。     

旋覆花属8种药用植物ITS2序列分析

目的 对旋覆花属8种药用植物进行ITS2序列分析,为其分子鉴定提供依据。方法 对4种旋覆花属药用植物的8个样本ITS2序列进行PCR扩增和测序,同时从GenBank下载13个样本。用MEGA5.0计算其种间、种内的K2P距离,及各序列变异位点并进行聚类分析。结果 旋覆花属8种药用植物ITS2的长度为210～212 bp,变异位点为60个;旋覆花药材2种不同来源药用植物有3个变异位点,与其他同属6种植物有13～43个变异位点;构建的系统发育树显示旋覆花药材的不同基原样本各聚为一支,能很好与其他6种植物区分;旋覆花Inula japonica、欧亚旋覆花I. britannica、总状土木香I. racemosa、土木香I. helenium 4个物种的遗传距离值远小于其与羊耳菊I. cappa、赤茎羊耳菊I. rubricaulis、显脉旋覆花I. nervosa、泽兰羊耳菊I. eupatoerioides 4个物种的遗传距离值。结论 ITS2序列能够为旋覆花属8种药用植物的鉴定和Flora of China对羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋覆花、泽兰羊耳菊分类修订提供一定的分子证据。     

基于ITS2序列的茅苍术及其近缘种DNA分子鉴定

目的 应用ITS2条形码鉴定茅苍术Atractylodes lancea及其近缘种药材.方法 提取不同产地29份茅苍术、北苍术A. chinesis及白术A. macrocephala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下载茅苍术及其菊科近缘种10种45条ITS2序列;对提交与下载的73条序列,应用MEGA 5.1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-jioning(NJ)系统进化树直观反映鉴定结果.结果 茅苍术药材ITS2序列长度均为229 bp,是1个单倍型;与菊科近缘种苍术属药材距离较近,与菊科其他属近缘种之间遗传距离较远,NJ树结果显示茅苍术及其近缘种药材均可明显区分,表现出良好的单系性,依据ITS2二级结构,也可以直观地将茅苍术与菊科近缘种药材区分.结论 ITS2序列作为DNA条形码能稳定、准确鉴别茅苍术药材,为保障临床安全用药提供了新的技术手段.     

基于ISSR标记的麻花艽遗传多样性分析

目的探讨秦艽基原植物之一麻花艽Gentiana straminea的遗传多样性,并构建DNA指纹谱。方法在其自然分布区广泛取样,共涉及西藏、青海、甘肃及四川等地28个居群83份样本,应用ISSR分子标记技术,POPGEN软件分析遗传信息参数,NTSYS软件构建亲缘关系UPGMA聚类图。结果从100条引物中筛出7条多态性好、条带清晰的引物用于ISSR分析。共检测到95个条带,其中多态性条带88个,多态性条带百分率(PPL)为92.63%;麻花艽居群间的期望杂合度(H_e)为0.288 2,多样性信息指数(I_m)为0.437 1,种群间基因分化系数(G_(st))为0.678 3,基因流(N_m)为0.237 1,遗传距离为0.074 3~0.490 0。UPGMA树将麻花艽居群主要分为2大支。结论麻花艽种群遗传多样性水平较高,居群间遗传多样性水平高于居群内;其遗传变异主要存在于居群间;遗传特性与地理分布具有一定相关性。该工作可为麻花艽品种鉴定、物种就地保护、探讨环境等因素对于遗传分化的影响及药材道地性研究提供基础资料。     

甘松属资源遗传多样性及其ITS二级结构系统发育信息分析

目的 基于ITS1和ITS2序列,对来自四川、青海、甘肃和西藏不同地区的甘松属植物甘松Nardostachys chinensis、匙叶甘松N. jatamansi遗传多样性进行研究及分子鉴定。方法 通过PCR扩增获得甘松ITS1、ITS2序列,采用MEGA软件进行多重序列比对,用DNA EditSeq软件进行剪切、拼接和统计等分析,运用Kimura two-parameter(K2-P)模型进行遗传距离分析,运用DNASTAR软件进行同源性和差异性分析,利用邻接法（neighbor joining,NJ）构建系统发育树,采用DNAsp V5软件进行遗传多样性分析。结果 ITS1序列长度范围为687～689 bp,仅2 bp差异;ITS2序列长度高度保守,均为468 bp。ITS1与ITS2序列G/C含量均达66.00%以上。系统发育分析发现,ITS序列可将甘松属20个样本分为2支,甘松与匙叶甘松各自为一支,但二者亲缘关系很近。遗传多样性分析发现,匙叶甘松综合遗传多样性水平指标大于甘松。结论 据形态学及遗传学分析,甘松属应分为甘松与匙叶甘松2种,且遗传多样性较低,种内遗传变异相对稳定。...     

不同产地菊苣的ITS序列分析及模式识别研究

目的 通过分析不同产地菊苣Cichorium intybus和毛菊苣C.glandulosum核糖体基因内部转录间隔区(ribosomal DNA internal transcribed spacer,rDNA-ITS)序列,为菊苣药材鉴定和品种鉴别提供DNA分子标记.方法 采用广谱植物基因组DNA快速提取试剂盒提取14个产地的菊苣和毛菊苣样本的总DNA,利用ITS序列扩增通用引物PCR扩增rDNA-ITS序列并测序.运用DNAMAN V6软件比较两品种菊苣样品ITS序列的差异.所有样品ITS序列上的差异碱基经数学处理后使用SPSS 17.0软件对其进行聚类分析.结果 菊苣ITS序列种内相似度基本上在99.2％以上,毛菊苣ITS序列种内相似度在99.8％以上,而两品种间ITS序列相似度在99.2％以下.两品种菊苣的ITS序列上分别有多个特异性信息位点.聚类分析实现了两品种菊苣ITS序列差异的识别.结论 rDNA-ITS序列是菊苣和毛菊苣药材鉴定和品种鉴别的有效分子标记.     

基于DNA条形码的多花黄精系统发育和变异位点分析研究

目的对来自不同地域的多花黄精野生资源的核糖体内转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)和psbA-trnH基因间隔区序列进行系统发育分析,探索不同地理来源的多花黄精资源的遗传多样性和亲缘关系。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法扩增获得多花黄精ITS和psbA-trnH的核酸序列,与美国国家技术信息中心(NCBI)相对应的核酸序列比对获得多花黄精ITS2和psbA-trnH核酸序列。用邻接法(Neighbor joining)构建系统发育树,用Kimura two-parameter(K2-P)模型分析遗传距离,用Mega和DNAman软件进行多重比对分析。结果安徽青阳样品的ITS2序列为224bp,其余24份样品的ITS2序列均为225bp,福建泰宁的1份样品为620bp,其余24份多花黄精样品的psbA-trnH序列均为621 bp,2个序列分别存在7个和4个变异位点。采用ITS2序列构建的系统发育树将25份资源分为2个大的类群,湖南和贵州的5份资源种群聚为一类,其他20份资源聚为一类,遗传距离显示来自贵州花溪、剑河的样品和来自福建建阳的遗传距离最大;采用psbA-trnH序列构建的系统发育树则无法将不同地域多花黄精资源区分开。结论系统发育和变异位点分析为多花黄精资源的进化研究、道地性评价奠定了理论基础,变异位点的分析可用于相关资源的鉴定。     

基于ITS2条形码的桔梗药材遗传多样性研究

目的:利用ITS2条形码探讨不同产地桔梗的遗传多样性。方法:提取桔梗药材DNA,PCR扩增基于进化速率较快的DNA内部转录间隔区2(ITS2)序列并测序,采用Clustal比对分析不同产地桔梗ITS2序列,应用MEGA 5.05软件计算种内Kimura 2-parameter(K2-P)遗传距离,以桔梗科党参属植物党参的ITS2序列为外展值,运用邻接法(neighbor-joining method)构建桔梗系统进化树。结果:试验所用全部样本的K2-P遗传距离为0~0.930,相同地区来源的样本K2-P遗传距离分布于0~0.178,不同地区来源的样本K2-P遗传距离为0.735~0.930;分析结果表明,桔梗种内遗传变异程度巨大,与其地理位置显著相关。结论:ITS2条形码适用于桔梗种内遗传多样性研究,为进一步拓展DNA条形码技术的应用提供了参考。     

籽用栝楼遗传多样性研究

目的分析不同来源籽用栝楼资源的遗传多样性。方法应用SRAP分子标记技术并结合ITS序列分析对11份籽用栝楼资源30个样本进行遗传特征研究,并分别应用mega 5.0和NTSYS-pc 2.1软件对ITS序列及SRAP扩增条带进行聚类分析。结果栝楼与双边栝楼ITS序列存在稳定的碱基差异;15对SRAP分子标记引物扩增得到清晰条带165条,其中多态条带136条,多态率为82.4%,聚类结果显示在相似度为0.18时栝楼与双边栝楼资源分为2大类群,双边栝楼来源的主栽品种遗传相似度较大,在相似度为0.90时分为3个分支。结论籽用瓜蒌来源品种多样,主要来源于双边栝楼,且各地栽培资源遗传差异较小。     

基于ITS2序列的苍术属植物遗传关系

目的:应用内部转录间隔区2(ITS2)序列鉴定东北产栽培和野生苍术及其近缘种药材,明确其种间遗传关系远近,并对东北产朝鲜苍术的栽培起源进行初步探索。方法:提取不同栽培区包括北苍术、朝鲜苍术在内的五种苍术属40份样本以及朝鲜苍术7份野生种质样本的基因组DNA,通过聚合酶链式反应(PCR)扩增ITS2序列并进行双向测序,所得所有序列用MEGA5. 0软件进行比对分析(clustal W),去除两端5. 8S和28S序列,获得完整的ITS2序列,构建系统聚类树(NJ树)。结果:苍术属5种药材ITS2序列长度均为232 bp。根据NJ树和ITS2二级结构结果,除北苍术和朝鲜苍术未被区分开,其余几种药材均可明显区分,表现出良好的单系性。根据NJ树结果可知,朝鲜苍术的栽培品系和野生种质也能很好的聚在一起。结论:ITS2序列能稳定、准确鉴别苍术属5种药材。朝鲜苍术与北苍术亲缘关系很近,可认为是苍术北方分支中的一种变种,建议将朝鲜苍术并入北苍术。且在辽宁有大规模栽培的朝鲜苍术可能起源于辽宁本地的野生群体,种源可能来自于辽宁岫岩等地的野生种。     

不同产地石斛属种质资源的ISSR遗传多样性分析

目的 对24份不同产地石斛属样品的遗传多样性和亲缘关系进行分析.方法 采用ISSR分子标记技术和非加权平均距离法(UPGMA)对24份石斛属样品进行遗传多样性和聚类分析.结果 从100条ISSR引物中共筛选出6条多态性稳定、清晰的引物,24份石斛样品共扩增出847个DNA片段,平均每个引物扩增出141个DNA片段,其多态性为100％.结论 24份不同产地石斛样品被划分为6个类群,遗传多样性非常丰富.