草藥分子鑒定：從條形碼到基因組.pdf

1、藥用植物種類繁多、來源復(fù)雜，同名異物、同物異名等現(xiàn)象普遍。中藥材是中藥飲片、中藥提取物和中成藥的原料，中藥材的準(zhǔn)確鑒定是中醫(yī)藥事業(yè)運(yùn)行和發(fā)展的基本環(huán)節(jié)。DNA條形碼是傳統(tǒng)形態(tài)鑒別方法的有效補(bǔ)充，是近年來生物分類和物種鑒定的研究熱點(diǎn)。如今，DNA條形碼技術(shù)已廣泛應(yīng)用于中藥鑒定、系統(tǒng)分類、發(fā)育進(jìn)化、生物多樣性保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。本研究對(duì)《美國藥典》膳食補(bǔ)充劑基原物種、畬藥食涼茶、中藥材王不留行及其混偽品進(jìn)行DNA條形碼鑒定研究，同時(shí)利用高通量測(cè)

2、序技術(shù)測(cè)定了薯蕷和叉蕊薯蕷葉綠體基因組，獲得主要結(jié)果及結(jié)論如下：
　　(1)本研究共獲得《美國藥典》膳食補(bǔ)充劑28科49種48個(gè)藥材127份樣品的ITS2和psbA-trnH序列共227條，占《美國藥典》膳食補(bǔ)充劑所有收載藥材的98％。ITS2序列擴(kuò)增和測(cè)序效率分別為75.6％和100％。多基原藥材對(duì)其psbA-trnH序列進(jìn)行擴(kuò)增，35份樣品DNA獲得psbA-trnH序列共31條，序列擴(kuò)增效率為88.6％。ITS2和psbA-

3、rnH的物種水平鑒定效率分別為78.2％和38.3％?；贗TS2序列構(gòu)建的NJ樹結(jié)果顯示每個(gè)膳食補(bǔ)充劑基原物種分別聚為一支，彼此間能很好的區(qū)分。利用ITS2和psbA-trnH序列建立了《美國藥典》膳食補(bǔ)充劑DNA條形碼數(shù)據(jù)庫，為保證其臨床用藥的準(zhǔn)確性和安全性奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)應(yīng)用ITS2序列對(duì)傳統(tǒng)畬藥食涼茶基原物種柳葉蠟梅和浙江蠟梅及其近緣種共7個(gè)物種71個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行鑒定研究，共獲得ITS2序列71條。
　　結(jié)果

4、：表明畬藥食涼茶基原物種種內(nèi)K2P距離較小，種間K2P遺傳距離為0.004～0.078，兩個(gè)物種的平均GC含量分別為71.23％和71.07％。食涼茶基原物種柳葉蠟梅和浙江蠟梅在NJ樹中聚為一支，能有效地與其他近緣物種區(qū)分開。ITS2序列作為DNA條形碼能鑒別畬藥食涼茶基原物種及其近緣種，為保障畬藥的臨床安全用藥提供了新的技術(shù)手段。
　　(3)基于ITS2序列對(duì)中藥材王不留行種子及其混偽品共6個(gè)物種85個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行鑒定研究。王不

5、留行ITS2序列長度為219-221bp，GC含量56.6％，種內(nèi)最大K2P遺傳距離為0.009，小于其與混偽品的種間K2P遺傳距離，王不留行及其混偽品ITS2序列間存在的變異位點(diǎn)較多。NJ樹結(jié)果表明王不留行與其混偽品分別聚為一支，可明顯區(qū)分ITS2序列可以準(zhǔn)確鑒別王不留行種子，為其種質(zhì)資源鑒定和中藥材種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了新方法。
　　(4)利用高通量測(cè)序技術(shù)測(cè)定了薯蕷（Dioscorea opposita）、叉蕊薯蕷(D.c

6、ollettii)葉綠體基因組，完成了其物理圖譜繪制，基因組結(jié)構(gòu)特征解析，基因功能分類等。薯蕷和叉蕊薯蕷葉綠體基因組總長度分別為152，963bp和153，870bp，均包含兩個(gè)反向重復(fù)區(qū)(IRs)、一個(gè)大單拷貝區(qū)(LSC)和一個(gè)小單拷貝(SSC)區(qū)四部分。薯蕷和叉蕊薯蕷均含有125個(gè)基因，其中包含87個(gè)蛋白編碼基因，30個(gè)tRNA和8個(gè)rRNA。薯蕷和叉蕊薯蕷的GC含量分別為37.04％和37.17％,經(jīng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)薯蕷屬葉綠體基因組中基