表达序列标签在药用植物研究中的应用

功能基因研究是目前国际上研究热点之一,近几年来药用植物功能基因逐渐受到各国学者的广泛关注.序列表达标签(expressed sequence tag,ESTs)技术是认识生物体基因与基因组快速高效的研究手段之一,广泛应用于鉴定和发现新的基因、研究比较基因组学和生物信息学、建立分子标记、构建生物体遗传图谱和制作基因芯片等各个方面.首先对ESTs技术的原理、优势和研究现状进行简要介绍,重点对ESTs技术的主要研究方法及其在药用植物研究中的应用进行概述,并讨论了ESTs技术在药用植物研究中的应用前景及应注意的问题.     

中药资源创新方法研究

中药资源是中药产业发展的基础，中药资源研究方法正逐步形成以计算机科学、分子生物学和生物信息学等为主要研究手段的多学科交叉体系。借助3S技术（RS，GIS，GPS）建立中药资源多级遥感监测体系和中药资源产地适宜性数值区划，可有效加强中药资源普查和动态监控，为资源可持续利用和国家相关部门决策提供科学依据和支撑。通过筛选适合中药鉴定的DNA条形码序列，建立中药DNA条形码鉴定数据库，是对传统中药鉴定方法的有力补充和革命性突破，对推动中药鉴定数字化、标准化、国际化具有重要意义。利用功能基因组学对药用植物次生代谢产物合成及调控进行研究，对于新药的发现、药用植物的栽培生产、优良种质资源的培育和保护等具有重要价值。本文针对以上研究方向进行了中药资源研究方法体系创新的阐述。     

中药材DNA条形码分子鉴定指导原则

随着中药材DNA条形码分子鉴定方法研究的深入与普及,国家药典委员会讨论通过在《中国药典》增补本中列入中药材DNA条形码分子鉴定指导原则,该指导原则通过对大样本量中药材进行DNA条形码分子鉴定研究,建立以ITS2为核心,psbA-trnH为辅的植物类药材DNA条形码鉴定体系和以COI为主、ITS2为辅的动物类药材DNA条形码鉴定体系.该文介绍了中药材DNA条形码分子鉴定指导原则及其起草说明,并对该原则在中药材鉴定方面的应用前景进行展望.     

娑罗子基原物种的DNA条形码鉴定研究

目的 筛选出适用于鉴定七叶树属药用植物的条形码序列。方法 考察了七叶树属10个物种42份样品的核ITS、ITS2与叶绿体psbA-trnH、rbcL、matK序列的PCR扩增和测序效率、种内及种间变异、鉴定效率,对初筛后的序列进行barcoding gap检验及NJ树聚类分析。结果 psbA-trnH序列的PCR扩增和测序效率均为100%,种间最小变异大于其种内最大变异,且鉴定效率为候选序列中最高,barcoding gap检验结果表明该序列在种间、种内变异重合比例较小,且NJ树聚类分析结果也表明psbA-trnH序列能够提供充分的辨析效果。结论 psbA-trnH序列能准确鉴定七叶树属药用植物,可作为七叶树属药用植物条形码序列。     

基于ITS2条形码的两面针药材及其混伪品的鉴别

目的 利用ITS2条形码鉴别两面针药材及其混伪品,为两面针药材鉴定提供新方法.方法 采用PCR法扩增ITS2(转录第二间隔区)序列,双向测序后运用CodonCode Aligner、MEGA软件进行数据处理,构建系统聚类树(NJ树).结果 两面针药材及其混伪品基因组DNA降解明显,但不影响ITS2条形码的PCR扩增和测序,ITS2条形码序列分析表明种内与种间遗传距离具有较大差异,基于ITS2条形码构建NJ树可鉴别两面针药材及其混伪品.结论 ITS2条形码适用于两面针药材及其混伪品的鉴别,为两面针药材快速、准确鉴定提供新方法;为两面针基原研究提供重要的分子鉴定证据;同时为DNA条形码技术应用于其他根、茎类中药材的鉴定提供了示范作用.     

蛇足石杉1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸 还原异构酶（HsDXR1）基因克隆与表达分析

基于本实验室已获得的蛇足石杉转录组数据,获得一个编码1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR）的转录本,分析其开放阅读框序列,发现该转录本编码全长为1 440 bp 的蛇足石杉DXR 基因（HsDXR1）,含有479 个氨基酸残基。采用RT-PCR 方法获得了HsDXR1 全长,并对HsDXR1 编码蛋白的理化性质、结构域及三维结构进行预测分析。结果显示HsDXR1 编码蛋白的预测分子量为51.496 1 kDa,等电点为6.44;不含信号肽和跨膜区;亚细胞定位预测表明该蛋白最可能定位于叶绿体;具有DXR 蛋白典型的结构域。实时荧光定量PCR 检测HsDXR1 基因在蛇足石杉的茎中表达量最高,其次为根,在叶中表达量最低。本研究获得了蛇足石杉HsDXR1 基因的编码区序列,为进一步研究HsDXR1 在蛇足石杉萜类化合物生物合成途径中的功能奠定基础。     

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。     

基于叶绿体全基因组的贝母属特异性DNA条形码的筛选

本研究通过对贝母属4个物种叶绿体基因组进行全局分析,分别查找基因区域和基因间区的高变异区域,筛选用于高效鉴别贝母属植物的新DNA条形码序列。相关研究发现贝母属植物的基因区域序列相似度极高,不适用于DNA条形码鉴定研究;共有7个基因间区可以作为潜在的贝母属植物鉴定的特异性DNA条形码。本研究所构建的DNA条形码筛选方法,为筛选用于难鉴定科属的新的DNA条形码提供了通用的方法体系。     

金钗石斛多糖提取分离、结构解析及生物活性研究进展

金钗石斛Dendrobium nobile为传统中药材,具有益胃生津、滋阴清热等功效。系统总结了近年来金钗石斛多糖的提取分离、结构解析及生物活性的研究进展,发现其主要活性成分为多糖,提取方法主要有水提取、有机溶剂提取、超声波辅助提取、微波辅助提取和酶提取法等;多糖的单糖组成丰富,主要由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖组成,还含有鼠李糖、甘露糖、木糖、半乳糖醛酸等;多糖具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、增强免疫力、保肝等生物活性,在药品、食品和保健品等方面具有极大的开发利用价值,今后应进一步加强其多糖提取、纯化方法优化,多糖高级结构和构效关系解析,以及关联药效作用机制阐释等方面研究,以促进金钗石斛多糖在功能性食品和药品中的开发利用。     

基于COI条形码序列的金钱白花蛇及其混伪品的DNA分子鉴定

目的:利用COI序列对金钱白花蛇及其常见混伪品进行DNA条形码鉴别,考察其可行性.方法:对金钱白花蛇及其混伪品共4个种11份样品的COI条形码序列进行研究,分析药材正品来源的种内变异,与混伪品的种间变异,以及系统树中物种的聚类情况.结果:银环蛇COI序列种内变异较小,最大K-2P距离为0.0185,与混伪品的种间序列差...