植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究
基于DNA条形码的物种检测和鉴定技术研究
基于DNA条形码的物种检测和鉴定技术研究随着生物物种的不断扩大和多样性的增加，传统的鉴定方法已经不能满足实际的需求。
因此，基于DNA条形码的物种检测和鉴定技术逐渐成为生物学领域的一个热门话题。
DNA条形码技术是一种通过特定的DNA序列区分物种的方法。
这个DNA序列通常是在物种间高度保守的核酸序列，其广泛存在于各种生物中，包括动物、植物、菌类等。
因此，利用这些保守的序列，可以通过分子生物学技术进行快速且准确的物种鉴定。
DNA条形码技术的应用范围非常广泛，涉及到动物、植物、菌类等各种生物。
其中，针对昆虫群体的DNA条形码技术尤为重要。
这是因为昆虫具有数量庞大、分类复杂、鉴定困难等特点。
因此，通过DNA条形码技术对昆虫种类进行鉴定，不仅可以为分类学研究、生态学研究提供便利，也可以为农业、林业、卫生等领域的防治工作提供支撑。
DNA条形码技术的具体流程包括：样品采集、DNA提取、PCR扩增、测序、序列比对和物种鉴定。
其中，关键步骤是PCR扩增和测序。
为了保证样品提取和PCR扩增过程中DNA的质量和浓度，通常使用指定的DNA条形码引物（例如COI基因）。
测序方法可以采用Sanger测序和高通量测序，其中后者由于其高效和高通量的特点，已经被广泛应用于大规模的物种调查和分类学研究中。
在DNA条形码技术的应用中，需要对比物种的DNA条形码序列与数据库中的已知物种序列进行比对，以实现物种鉴定。
目前，国际上已经建立了多个DNA条形码数据库，例如BOLD数据库、GenBank数据库、Crawdad等，这些数据库都包含了大量的DNA条形码序列信息，并且不断更新和扩展。
通过与这些数据库进行比对，可以明确鉴定样品所属的物种。
尽管DNA条形码技术已经取得了一定的精度和可靠性，但是该技术也面临着一些局限性和挑战。
首先，该技术需要高质量的DNA样品，而野外采集的样品常常受到生境、保存等因素的影响，从而影响了DNA提取的质量和数量。
基于DNA条形码的植物物种鉴定和保护
基于DNA条形码的植物物种鉴定和保护DNA条形码是20世纪初由加拿大科学家保罗·海贺所提出的一项技术。
它利用物种个体细胞中线粒体的COI基因区域编码，将基因数据与物种信息联系起来，形成一个基于DNA序列的物种鉴别技术。
随着生物大数据时代的到来，基于DNA条形码的植物物种鉴定和保护也成为了热门的研究领域。
如何进行基于DNA条形码的植物物种鉴定呢？其实很简单。
首先，需要对所研究的物种进行采样，并取其线粒体COI基因区域的DNA样本。
然后，需要选取一组COI引物，对DNA样本进行PCR扩增和测序。
最后，将所得的DNA序列与已知的菌种DNA数据库进行对比，从而识别所研究物种的物种信息，进而实现物种鉴定。
使用基于DNA条形码的植物物种鉴定技术有哪些好处呢？首先，这项技术可以用于检验植物样本的物种真实性。
有时候，虽然植物的名称看上去是正确的，但实际上却属于其他物种，这就会导致很多误解和错误。
使用基于DNA条形码的鉴定技术可以排除这种情况的发生，从而保证了植物样本的可靠性。
其次，通过基于DNA条形码的植物物种鉴定技术，可以减少植物标本和样本的消耗。
在过去的实践中，植物学家在记录植物标本和样本时，需要搜集大量信息，涉及很多生物学、生态学等方面的知识，并且意外损坏标本和样本的可能性也比较大。
而采用基于DNA条形码的植物物种鉴定技术，这一问题可以得到解决。
该技术只需要取得一小片植物组织，并进行DNA提取、PCR扩增等后续处理即可，不需要大量的植物组织和标本，同时也可以较大程度上降低标本和组织的损坏率，保证植物样本的使用寿命。
基于DNA条形码的植物物种鉴定技术对植物保护也具有重要意义。
目前，一些植物物种面临着严重的灭绝威胁，基于DNA条形码的鉴定技术可以帮助我们更好地了解和保护它们。
例如，了解海南木兰、珍珠贝母等植物物种的DNA条形码序列信息，可以有助于研究其生态环境、分布区域和种群大小等信息，进而采取有效的保护和管理措施，保护植物物种的生存环境和种群数量。
菊科药用植物DNA条形码及叶绿体基因组研究
菊科药用植物DNA条形码及叶绿体基因组研究一、本文概述随着生物信息学和分子生物学的飞速发展，DNA条形码技术和叶绿体基因组研究在植物分类、鉴定以及遗传资源保护等领域的应用日益广泛。
本文旨在深入探讨菊科药用植物的DNA条形码及叶绿体基因组研究，以期为该领域的发展提供新的思路和方法。
本文将首先介绍DNA条形码技术的基本原理及其在药用植物鉴定中的应用，分析其在菊科植物分类中的优势与局限性。
随后，本文将重点阐述叶绿体基因组的结构与特点，及其在菊科药用植物遗传资源保护中的重要作用。
通过对菊科药用植物叶绿体基因组的深入研究，我们可以更深入地理解其遗传多样性和进化关系，为药用植物的种质资源保护和开发利用提供科学依据。
本文还将关注菊科药用植物DNA条形码和叶绿体基因组研究的前沿动态，探讨未来研究方向和应用前景。
通过综合分析国内外相关研究成果，本文旨在为菊科药用植物的研究与应用提供全面、系统的参考，促进该领域的研究与发展。
二、材料与方法为了全面研究菊科药用植物的DNA条形码及叶绿体基因组，我们收集了来自全国各地的50种菊科药用植物样本。
这些样本的采集遵循了相关的采集标准和保护规定，确保了样本的多样性和代表性。
同时，我们也记录了每个样本的详细地理位置、生态环境和生长状况等信息，以便后续分析。
采用改良的CTAB法（十六烷基三甲基溴化铵法）对收集的植物样本进行DNA提取。
该方法能够高效地从植物组织中提取出高质量的DNA。
提取后的DNA经过酚/氯仿抽提和乙醇沉淀等步骤进行纯化，以确保DNA的纯净度和完整性。
选用rbcL和matK两个基因片段作为DNA条形码的分析对象。
这两个基因片段在菊科植物中具有较高的变异性和稳定性，适合用于物种鉴定和分类研究。
通过PCR扩增、测序和序列比对等步骤，我们分析了每个样本的DNA条形码信息，并构建了基于这些信息的系统发育树。
采用高通量测序技术对选取的代表性样本进行叶绿体基因组测序。
测序数据经过质量控制和组装后，我们得到了每个样本的叶绿体基因组序列。
中药材DNA条形码鉴定研究进展
中药材DNA条形码鉴定研究进展近年来，随着DNA条形码技术的快速发展，中药材DNA条形码鉴定研究也取得了长足的进展。
中药材是中医药学的重要组成部分，其安全性和有效性对于患者的治疗非常重要。
因此，确保中药材的质量和真实性成为了一个迫切的问题。
DNA条形码鉴定技术以其高分辨率、高灵敏度和快速的特点，成为中药材鉴定领域的重要手段。
DNA条形码是通过分析中药材基因组DNA的一小段特定基因序列来进行鉴定的。
目前，主要有两种方法用于中药材DNA条形码的鉴定。
一种是对整个基因组进行测序，然后通过进行分子鉴定比对来确定中药材的物种；另一种是通过选取一个或多个具有高变异性的基因进行快速测序，以从而判断中药材的真实性。
DNA条形码鉴定技术在中药材鉴定中的应用已取得了一些重要的进展。
首先，通过对中药材的DNA条形码进行比对，可以准确鉴定中药材的种属。
例如，对于那些外形相似但植物学特征不同的中药材，如桂枝和白花蛇舌草，通过DNA条形码技术可以迅速鉴定它们的物种。
其次，通过DNA条形码技术还可以检测中药材的真实性。
许多中药材市场上存在着掺杂、替代和伪劣产品的问题，这给患者的治疗带来了很大的风险。
DNA条形码技术可以通过对中药材基因组DNA进行比对，准确判断中药材的物种，从而保证患者选择到真实的中药材。
虽然中药材DNA条形码鉴定技术在中药材质量鉴定中的应用前景广阔，但其中也存在一些挑战和问题。
首先，中药材的DNA条形码鉴定技术还处于起步阶段，研究较少，对于很多中药材的DNA条形码特征还不清楚。
其次，中药材的DNA条形码鉴定技术需要建立起一个全面的数据库，以便与标准样品进行比对。
然而，由于目前中药材种类繁多，对每个物种进行DNA条形码测序是一个巨大的工程。
最后，中药材的DNA条形码鉴定技术需要高质量的DNA样品，而中药材作为植物材料，其DNA样品的提取和质量保证也是一个挑战。
综上所述，中药材DNA条形码鉴定技术是中药材质量鉴定的重要手段。
DNA条形码技术研究进展及其在植物检疫中的应用展望
DNA条形码技术研究进展及其在植物检疫中的应用展望大部分生物学家认为地球上的物种有1 500万种左右。
自林奈创立双命名法以来，超过170万种生物已经被分类及命名。
按照目前常规的分类方法，要完成地球上所有生物的鉴定工作，可能在以后的几百年内都无法完成。
随着分子生物学和生物信息学的飞速发展．DNA条形码技术成了生物分类学中新的研究热点。
所谓DNA条形码是通过一段DNA序列来识别某一生物物种。
这一概念认为像在超市里用扫描仪读取条形码一样，通过快速分析DNA中的一小段可识别地球上的每种植物或动物。
生物分类是人类认识自然的第1步。
正确地识别和区分物种对于生产、科研具有十分重要的意义。
因此，生物的分类鉴定是一项十分重要的工作。
Tautz于2002年首先提出以DNA序列信息作为分类学系统的平台。
Hebert于2003年提出用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I这一特定基因的片段作为DNA条形码的基础，给所有生物进行编码，因此Hebert也被称为DNA条形码之父。
生物条形编码协会于2004年成立，目前会员超过50个国家的200个以上组织。
该协会的最终目标是建立标识地球上每1个物种的唯一的DNA条形码。
2007年5月10日，世界上第1个DNA barcoding鉴定中心在加拿大University of Guelph成立，从而大大推动了DNA条形码技术的研究及应用。
1 DNA条形码原理DNA是生物的遗传信息载体。
遗传基础的不同，决定了生物的多样性。
由于每种生物物种的DNA序列都是唯一的，就给DNA条形码提供了物质基础，每个位点上都有A、T、G、C 4种选择，理论上讲，45个碱基长度的DNA序列通过不同排列组合就可以获得10亿种可选择的编码。
但是，由于部分碱基的保守性，几十个碱基的长度不能提供足够的编码信息，而现代分子生物学的发展，扩增几百个碱基长度的序列已经很容易了。
所以，目前的DNA条形码分析都是基于几百个碱基长度的DNA序列。
DNA条码技术帮助鉴别野生动植物前身及原产地
DNA条码技术帮助鉴别野生动植物前身及原产地随着全球物种面临灭绝和非法贸易问题的加剧，保护野生动植物的需求变得迫切。
传统的动物和植物识别方法费时费力，繁琐复杂。
为了更快速、准确地鉴别野生动植物及其原产地，科学家们开发了DNA条码技术。
该技术利用生物物种的基因组序列，为我们提供了一个革命性的工具，使得保护野生动植物成为可能。
DNA条码技术是一种基于DNA序列的鉴定技术。
在该技术中，科学家们选择一段特定的DNA序列作为“条码”，这段DNA序列能在各种生物物种中保持高度保守。
通过对样本进行分析，将样本中的DNA提取出来，并使用PCR（聚合酶链式反应）扩增目标DNA片段，再将目标DNA片段进行测序。
一旦DNA序列得到测定，可以与现有的DNA条码数据库进行比对。
这样，就能够快速鉴定物种的身份，同时也能够推测物种的原产地。
DNA条码技术在鉴定野生动植物身份方面表现出了惊人的准确性和可靠性。
通常情况下，DNA条码可以唯一地鉴定物种，帮助我们识别不同的动物或植物。
当我们有了DNA条码数据库，我们可以通过与数据库中已知DNA条码比对来鉴定某个物种。
这项技术不仅可以帮助检测非法贸易和走私活动，还可以对原产地进行评估和鉴定，保护地方特有物种并保持生态平衡。
DNA条码技术的一项重要应用是在保护野生动植物方面的监测和追踪。
许多野生动植物濒临灭绝，非法活动如走私和非法捕猎进一步加速了这一过程。
使用DNA条码技术，我们可以对非法贸易进行监测，帮助执法人员识别非法交易的物种。
此外，DNA条码技术还为科学家提供了一个追踪这些物种的工具，以了解它们的家族和亲缘关系。
DNA条码技术还可以帮助我们了解野生动植物的起源和迁移。
通过比对DNA条码数据库中的样本，我们可以确定物种的起源地和迁移路线。
这对于研究动植物的进化历史、地理分布和生态适应性等方面非常有意义。
DNA条码技术的优势不仅仅体现在鉴定野生动植物方面。
它还有助于推动可持续利用野生资源和物种保护的工作。
基于DNA条形码技术的动植物物种鉴定研究
基于DNA条形码技术的动植物物种鉴定研究随着环境污染、生态失衡等问题的不断加剧，动植物物种保护日益重要。
然而，传统的物种鉴定方法对于某些物种而言存在局限性，尤其是在鉴定复杂物种时。
这时候，基于DNA条形码技术的物种鉴定方法就显得尤为重要。
DNA条形码可被定义为一段长度相对较短的DNA序列，它能够足够识别物种间的差异，从而实现物种的精准鉴定。
DNA条形码技术的鉴定原理DNA条形码技术的核心在于，选择一个相对保守的DNA序列区域，它在同一分类群中的差异较小，在不同分类群中的差异较大。
常用的DNA序列区域包括核糖体RNA的18S、ITS、28S、COI、matK等。
在实际应用中，首先需要进行样品的采集和样品中DNA的提取。
然后，通过PCR扩增目标DNA序列，随后DNA测序以得到具体的序列，最后使用基于比对、聚类、树状图等算法的分析方法，对鉴定结果进行准确性的判断。
DNA条形码技术的优势相较于传统的物种鉴定技术，基于DNA条形码技术的物种鉴定具有以下优势：1. 精准度高：通过DNA条形码，可以实现对物种的高精准度鉴定，避免了传统鉴定方法的误判和混淆。
2. 高效性：DNA条形码技术实现了对大规模样品的快速自动化处理，极大提高了鉴定效率。
3. 可靠性好：基于DNA条形码的物种鉴定方法具有较高的稳定性和可重复性，保证了鉴定数据的可靠性。
4. 无损鉴定：DNA条形码技术能够通过非侵入性的方式进行样品鉴定，减少了对样品的破坏和浪费。
DNA条形码技术在实际应用中的研究DNA条形码技术在实际应用中已得到广泛应用，并取得了各种成功的案例。
例如，在动物保护领域，DNA条形码技术可对非法的野生动物贸易进行监控。
例如，以国内常见的熊掌为例，传统的鉴定方法存在很大的NGS假阳性误判率。
但通过使用基于DNA条形码的方法，可大幅度减少这样的误判率，实现对熊掌的精准鉴定。
在植物保护领域，DNA条形码技术也有广泛的应用。
例如，随着濒危植物生存环境的不断恶化，保护关键物种变得尤为重要。
植物DNA条形码技术在品种鉴定中的应用
植物DNA条形码技术在品种鉴定中的应用一、引言DNA条形码技术是一种基于DNA序列的新型鉴定技术，通过特定的DNA序列区域来鉴定和区分不同的物种。
近年来，植物DNA条形码技术在品种鉴定方面得到了广泛应用。
本文将从植物DNA条形码技术的原理、应用案例以及优势等方面，探讨其在植物品种鉴定中的重要作用。
二、植物DNA条形码技术的原理植物DNA条形码技术的核心原理是利用特定的DNA序列区域来区分物种。
这个DNA序列区域被称为DNA条形码，通常是植物基因组中高度变异的DNA片段。
通过对这个DNA条形码进行测序和比对，可以获得物种之间的遗传差异信息，进而实现对不同物种的鉴定和区分。
三、植物DNA条形码技术的应用案例1. 品种鉴定：植物DNA条形码技术可以帮助鉴定不同植物品种，特别对于形态特征相似的品种，通过DNA条形码的比对可以更加准确地进行鉴定。
2. 反洗种：植物DNA条形码技术还可以用于鉴定市场上的植物产品是否为原产地品种，以防止假冒伪劣产品的流通。
3. 种质鉴定：对于植物种质资源的保护和利用来说，植物DNA条形码技术也具有重要的应用价值。
可以通过比对种质资源的DNA条形码，鉴定其种属信息和遗传差异，为种质资源的保护和利用提供科学依据。
四、植物DNA条形码技术的优势1. 高通量：植物DNA条形码技术可以快速、高通量地进行大规模样品的鉴定，大大提高了工作效率。
2. 高保真度：DNA条形码是植物基因组中高度变异的DNA片段，其遗传信息的保真度较高，可以准确地反映物种之间的遗传差异。
3. 高鉴定率：相比传统的形态学鉴定方法，植物DNA条形码技术在鉴定准确率上具有明显优势，尤其适用于形态特征相似的品种。
五、总结植物DNA条形码技术作为一种新型的鉴定技术，在植物品种鉴定中具有重要的应用价值。
其原理简单，操作方便，可以快速、准确地鉴定不同植物品种，为植物科研、种质保护和市场监管提供了有力的工具。
随着技术的不断发展和应用的推广，相信植物DNA条形码技术在未来的品种鉴定中将会发挥更加重要的作用。
DNA条形码技术在植物中的研究现状_闫化学
DNA条形码技术在植物中的研究现状_闫化学DNA条形码技术是一种通过特定的DNA序列来进行物种鉴定的新技术。
它通过鉴定和分析物种的特定DNA序列，实现了对物种的快速、准确和高通量的鉴定。
DNA条形码技术在动物物种鉴定中得到了广泛应用和研究，然而在植物中的研究相对较少。
本文将探讨DNA条形码技术在植物中的研究现状。
DNA条形码技术在植物中的研究主要集中在以下几个方面。
首先，针对植物种的DNA条形码技术的开发与优化是近年来的热门研究课题。
由于植物基因组的复杂性和多样性，传统的DNA条形码技术在植物中存在一定的挑战。
因此，研究人员正在努力开发新的分析方法和技术来解决这些问题。
例如，一些研究者利用多个基因组区域的DNA片段进行分析，以提高物种鉴定的准确性和可靠性。
其次，DNA条形码技术在植物物种识别和系统演化中的应用也是研究的重点之一、通过对植物物种进行DNA条形码分析，可以不仅可以准确鉴定植物物种，还可以研究不同物种之间的亲缘关系和系统发育演化。
例如，研究者通过对植物的DNA条形码序列进行比较和分析，发现了一些植物物种之间的细微差异和演化关系。
这些研究对于植物系统分类和种质资源保护具有重要意义。
此外，DNA条形码技术在植物种群遗传结构和种群进化中的研究也开始引起了研究人员的关注。
通过对植物物种的DNA条形码序列进行比较和分析，可以研究植物种群间的遗传结构、种群演化和迁移。
例如，一些研究结果显示，植物种群的遗传多样性和种群结构与地理环境和栖息地状况密切相关。
这些研究对于了解植物种群演化和种群保护具有重要意义。
总的来说，DNA条形码技术在植物中的研究现状尚处于起步阶段，但已经取得了一些重要的研究成果。
随着技术的进一步发展和完善，相信DNA条形码技术将在植物科研和应用中发挥更大的作用，并为植物物种鉴定、系统演化、遗传结构和商品鉴定等提供更多的研究手段和方法。
动植物DNA条形码技术在物种鉴定中的应用
动植物DNA条形码技术在物种鉴定中的应用DNA条形码技术是一种基于分子遗传学的高效物种鉴定方法，它可以通过研究物种的DNA序列，确定物种是否具有相同的遗传特征。
动植物的DNA条形码技术被广泛应用于物种鉴定、研究物种多样性、生物地理学和物种保护等方面。
DNA条形码技术的优势相比于传统的形态学鉴定方法，DNA条形码技术有着诸多的优势，其中包括快速、精准、可靠、低成本和基本上不受物种形态特征的限制等。
首先，DNA条形码技术可以通过一段特定的DNA序列标记物种的遗传特征，从而区分不同的物种。
这种方法不受物种形态特征的限制，能够对小型、相似或外形相近的物种进行鉴定，为生物物种鉴别提供了一种新的思路。
其次，DNA条形码技术具有高效的特点。
传统的物种鉴定方法往往需要在鉴定物种之间进行大量的对比、分类与研究，比较繁琐，甚至需要进行大量实验才能在一定程度上确定物种的归属。
DNA条形码技术可以在非常短的时间内进行物种鉴定，只要取样后进行DNA序列分析就可以获取物种信息，具有非常高的效率。
第三，DNA条形码技术的成本相对较低，这为广泛的应用奠定了坚实的基础。
目前，已经有越来越多的实验室和研究团队采用该技术进行生物物种鉴定，并且随着技术的不断成熟和不断完善，未来在实际应用中也会变得越来越经济。
动植物DNA条形码技术的实际应用DNA条形码技术在动植物物种鉴定方面的应用非常广泛。
如在动物领域，该技术已经被用于海洋生物、昆虫、脊椎动物等领域的物种鉴定，取得了非常显著的成果。
在海洋生物领域，DNA条形码技术的应用已经对测量海洋生物多样性、海洋生物种群的遗传结构以及海洋生物的环境适应策略等方面的研究产生了重大影响。
在昆虫领域，DNA条形码技术的应用已经可以通过样本小片段的分析确定不同虫类群体的分类关系，从而确定虫种的归属。
在脊椎动物的领域，DNA条形码技术的应用也可以通过分析不同动物间某些重要基因的遗传关系，准确分辨出不同动物群体间的物种关系，有重要的物种鉴别的意义。
基于DNA条形码技术的植物系统发育分析
基于DNA条形码技术的植物系统发育分析植物学是生物学的一个重要的分支领域之一，主要研究植物生长、繁殖、进化等方面的知识。
在这个领域内，植物系统学是一个基础性的分支，主要研究植物的相似性和关系。
近年来，DNA条形码技术已经成为植物系统学研究的一种重要手段，被广泛应用于物种鉴定、系统分类、种群遗传结构分析等方面。
本文将介绍基于DNA条形码技术的植物系统发育分析。
一、DNA条形码技术简介DNA条形码技术是一种基于比较分子生物学研究的技术，其主要思想是通过研究物种固有的DNA序列作为物种的标志来实现物种分类和鉴定等方面的研究。
DNA条形码技术的核心是选择一个适当的、高变异的、易扩增的核苷酸序列作为物种识别标记，通过对该序列的扩增和测序，可以鉴定物种的确切身份。
目前，被广泛应用的DNA条形码序列主要包括ITS、matK、rbcL、trnL等。
二、DNA条形码技术在植物系统学中的应用1、物种鉴定和分类DNA条形码技术可以通过结合传统分类学方法，来鉴定和分类物种。
通过测定物种的DNA条形码序列，可以识别物种的身份，并确定其分类地位。
一项关于香蕉亚属（Musa）DNA条形码序列的研究表明，该技术可以成功地鉴定出100%的物种，无需依赖传统的形态学特征。
2、种间交叉DNA条形码技术可以用来研究种间的交叉基因流。
交叉基因流是指不同物种之间相互交叉的基因的现象。
在某些情况下，交叉基因流会导致种间的汇流，形成一个新的基因池。
在进行交叉基因流研究时，DNA条形码序列可以提供按照基因序列大小排序的数据，提供了比传统的形态学、遗传标记等更加直观和全面的信息。
3、种源分析DNA条形码技术可以应用于种源分析，即通过比较不同物种之间的DNA条形码序列，来分析种源的进化途径和路径。
在植物系统学中，这种应用主要用于研究植物进化树和植物分支演化的关系。
一些最新的研究发现，DNA条形码序列在植物系统发育的分析中具有良好的应用前景。
三、DNA条形码技术的潜在应用1、物种遗传多样性评估除了可以用于物种鉴定、分类、种间交叉等方面的研究，DNA条形码技术还可以应用于评估不同物种在遗传多样性方面的表现。
植物DNA条形码研究进展
总之，植物DNA条形码技术作为一种新兴的生物分类学和生态学研究工具， 已经在多个领域取得了显著成果。然而，仍需加强技术研究和应用探索，以更好 地服务于生物多样性保护、生态监测和环境治理等方面的工作。随着相关技术的 不断发展，我们有理由相信，植物DNA条形码技术将在未来为解决环境和生物多 样性问题提供更有效的方法。
植物DNA条形码研究进展
01 一、研究意义
目录
02 二、技术发展
03 三、应用领域
04 四、未来挑战
05 参考内容
随着分子生物学和生物信息学的快速发展，植物DNA条形码技术已成为生物 分类学和生态学研究的重要工具。DNA条形码是一种利用基因序列作为识别生物 物种的新兴技术，其目的是通过比较物种间的DNA序列差异来准确、快速地鉴定 物种。本次演示将综述植物DNA条形码的最新研究进展，包括其研究意义、技术 发展、应用领域以及未来挑战。
三、药用植物DNA条形码鉴定研 究进展
1、常用DNA条形码基因片段
目前，常用的药用植物DNA条形码基因片段包括rbcL、matK、psbA-trnH等。 这些基因片段在药用植物中具有较高的多态性，为物种鉴定提供了丰富的信息。 其中，rbcL和matK基因片段在植物分类学研究中应用广泛，而psbA-trnH基因片 段在药用植物鉴定中具有较高的分辨率。
3、存在的问题和挑战
尽管DNA条形码技术在药用植物鉴定中具有广泛的应用前景，但仍存在一些 问题和挑战。例如，对于一些形态特征相近的物种，DNA条形码技术可能无法准 确区分；另外，由于药用植物种类的多样性和复杂性，建立通用的DNA条形码数 据库仍需进一步努力。
四、未来发展方向
1、加强药用植物DNA条形码数 据库建设
Байду номын сангаас
DNA条形码技术在动植物物种鉴定中的应用
DNA条形码技术在动植物物种鉴定中的应用DNA条形码技术是一种新兴的分子生物学技术，它可以通过对物种特定的DNA区段进行扩增和测序，从而为物种鉴定提供高效、准确的手段。
自从DNA条形码技术在2003年提出以来，其在动植物物种鉴定、生物多样性研究、食品安全监测等领域得到了广泛的应用。
动物物种鉴定中的应用在动物物种鉴定方面，DNA条形码技术可以解决传统分类学无法解决的许多问题，例如对于外形相似，但分子水平存在巨大差异的物种，传统分类学很难准确定位其分类位置。
利用DNA条形码技术可以识别物种间的遗传差异，准确地鉴定物种。
动物种类数目繁多，不同物种的DNA测序技术方案通常也会有所不同。
不过目前来看，最常用的DNA条形码序列为mtDNA的cytochromec oxidase subunit I (COI)和ITS2 (Internal Transcribed Spacer)序列。
近年来，高通量测序技术的应用给DNA条形码研究带来了巨大的推动，可以同时鉴定数以万计的动植物品种。
同时，在动物保护中，DNA条形码技术也可以为野生动物分析提供有效手段。
例如，对于一些濒危物种，在采样过程中DNA样本的提取会带来很大的损伤。
传统的种系组分析可能会因为样本提取的方式导致鉴定出错误的分类结果，而DNA条形码技术由于其基于DNA序列的鉴定特征，在样本提取时对DNA片段的长短、数量变异性等也有相应的容错度。
此外，由于样本的可降解性，DNA条形码技术比传统分类学的标本保存容易得多，能够有效保存物种的种系信息。
植物物种鉴定中的应用在植物物种鉴定方面，DNA条形码技术也已经得到广泛的应用。
对于目前传统分类学无法准确标识的一些物种，通过对其基因组序列的测序，修改其圈分子标记，就可以将其精准地区分出来，并对其进行归类和研究。
DNA条形码技术在植物的遗传多样性分析中也有应用。
例如，可以利用DNA条形码技术识别复杂的草地和落叶乔灌丛等生态系统中的植物，这些植物彼此之间存在密切的关系，通常是由于其共同的分支起源而发生的。
利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物共3篇
利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物共3篇利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物1DNA条形码技术是一种基于DNA序列的方法，主要用于分类生物学中物种鉴定，特别是对于那些难以鉴定的生物，如药用双子叶植物，具有非常重要的应用价值。
本文将探讨利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物的方法，并且详细介绍了在该领域的最新进展。
1. DNA条形码技术基本原理DNA条形码技术是基于一小段特定的基因序列的方法，这个小段的序列被称为“DNA条形码”，通常为500-800个碱基对长。
DNA条形码通过快速高通量测序技术获取，并且用于物种鉴定。
此技术基于一个重要的假设：同一物种的DNA条形码序列具有高度独特性，而不同物种的DNA条形码序列具有高度差异性。
因此，可以通过比对DNA条形码序列来鉴定物种。
DNA条形码技术在分类生物学领域已经被广泛采用，尤其是对于那些难以鉴定的生物物种具有非常重要的应用价值。
除了药用双子叶植物外，该技术也可用于动物、昆虫和微生物等其他生物物种的鉴定。
2. 鉴定药用双子叶植物的意义药学是人类生命科学中的一部分，药用天然植物是重要的药物来源。
虽然许多草药和植物化学物质已经被发现具有很好的药用效果，但寻找和分离这些成分是非常困难的。
因此，鉴定药用双子叶植物非常重要，可以快速、准确地鉴定草药的成分，进而提取出有效的药物成分，并帮助保障药用天然植物的质量、有效性和安全性。
传统的鉴定药用双子叶植物的方法包括形态学、解剖学和化学成分分析等。
但这些方法要求具有丰富的知识和经验，缺乏标准化，且存在易出错等问题。
DNA条形码技术以它的可靠性、快速性和高效性获得了极高的关注，更是优化和替代了传统的鉴定方法。
3. 利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物的方法在利用DNA条形码技术鉴定药用双子叶植物的方法中，首先需要确定的是鉴定时所选取的DNA条形码基因。
在实际操作中，研究者可以从多个基因组之间进行选择。
在植物学种物学上，一般选择核两个亚基基因rbcL和matK进行鉴定，这两个基因在不同植物物种之间的差異較大，保证鉴定的特异性和准确性。
植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究
植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究DNA条形码是指用短的、标准的DNA序列作为物种标记来鉴定物种的一种新技术,它是传统形态学分类的有效补充。
目前,植物类群中DNA条形码的研究和应用尚处于探索阶段,筛选候选片段、进而确定通用条形码是当前植物条形码研究的首要任务。
为了评估候选条形码在植物中的通用性,本文选取了植物主要类群之一裸子植物门作为取样对象进行研究。
此外,由于DNA条形码的应用主要集中在属内物种水平,因此本文还专门针对被子植物门中蔷薇科和大戟科两个具体类群进行小范围研究,进而加快植物标准DNA条形码的确定,促进植物完整条形码数据库的建立。
综合实验分析结果,得出的主要结论如下：(1)基于扩增效率、种内种间遗传距离、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个筛选标准,本文评估了七个DNA 片段(psbA-trnH, rbcL, matK, rpoB, rpoCl,ITS和ITS2)对裸子植物鉴定的有效性。
研究结果表明ITS2是所选片段中最适合鉴定裸子植物的条形码。
为了进一步验证ITS2对裸子植物的鉴定能力,我们扩大了样本范围对其进行评估。
对于涵盖12科80属502种的888个样本,ITS2的正确鉴定效率在种水平和属水平分别达到73%和98%。
(2)以蔷薇科植物为研究对象,本文分别对四个DNA片段(rbcL, matK, rpoCl 和ITS2)的扩增成功率、遗传距离差异、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个方面进行了评估和比较。
研究结果表明ITS2是所评估DNA片段中最有潜力的DNA条形码。
为了进一步检验ITS2对蔷薇科植物鉴定的有效性,本文基于一个更大的样本量对其进行验证。
对于来自96属893种的1410个样本,ITS2可以将其78%的样本正确鉴定到种,属水平的鉴定成功率可达到100%。
此外,本文还专门针对蔷薇科中12个富含密切相关种的属进行了研究。
基于DNA条形码技术的动植物物种鉴定方法研究
基于DNA条形码技术的动植物物种鉴定方法研究随着人类对于自然环境的认识逐渐加深，对于物种的鉴定和分类也日益重要。
传统的分类方法存在时间长、费时费力、专业门槛高等不足之处。
而DNA条形码技术的出现，为物种鉴定和分类提供了一种全新的思路和解决方法。
DNA条形码技术的基本原理DNA条形码技术即基于DNA序列的鉴定方法，通过对物种特定的DNA区域进行PCR扩增，然后对扩增产物进行测序分析，最终得到物种的DNA条形码信息。
作为物种的唯一标识，DNA条形码包括物种名称、基因、序列等信息，具有高度的鉴别性和可靠性。
DNA条形码技术的应用DNA条形码技术不仅可以用于物种鉴定和分类，还可以用于对于基因分析以及生态学研究等领域。
对于动植物的物种鉴定和分类，DNA条形码技术可以作为一种辅助手段，帮助鉴别物种和确认物种的分类位置，可以应用于如下领域：1. 食品安全监测：因为DNA条形码技术可以快速且高度可靠的鉴别食物中是否含有不同的动植物种类，因此可以保障食品的安全性。
2. 生态学研究：对于野生动植物的研究，DNA条形码技术可以精确鉴别不同物种，进而了解物种在自然生态系统中的作用，为保护野生动植物提供理论支持和数据支持。
3. 生命科学研究：DNA条形码技术也可以应用于基因分析和生命科学研究，为人类的医学研究、治疗和药物研发提供支持和帮助。
DNA条形码技术在动植物物种鉴定和分类中的应用在对于动植物物种鉴定和分类中，DNA条形码技术的应用已经显现出了其优越性。
例如，一些植物形态相似度非常高，很难通过传统的形态学特征来区分它们之间的差异，而通过使用DNA条形码技术，可以更加精确和快速的鉴别不同植物的种类。
同时，DNA条形码技术也可以被用于动物的物种鉴定和分类中。
例如，在对于甲壳动物的研究中，使用了16S rRNA和COI基因序列进行DNA条形码的测序分析，鉴定不同的甲壳动物物种，可在鉴定省时且高精度的情况下，提高工作效率、减轻工作难度和减少漏检等问题的产生。
常见牧草DNA条形码通用序列筛选及数据库建立
常见牧草DNA条形码通用序列筛选及数据库建立常见牧草DNA条形码通用序列筛选及数据库建立随着牧草学的发展与研究方法的进步，我们对于牧草资源的保护及合理利用越来越重视。
而牧草的快速准确鉴定则是牧草资源管理和利用的基础。
在过去的鉴定中，我们大多借助传统的形态学特征来进行分类，但受到环境和生长条件的影响，牧草的形态特征并不稳定，误导了我们的研究和实践。
而随着分子生物学的发展，DNA条形码技术的应用为牧草鉴定提供了一种更为准确、快速的方法。
DNA条形码，即通过测序获取一种短的某个特定区域的DNA序列，利用这些DNA序列作为分类鉴定的依据。
该方法准确度高、稳定性好、鉴别效果可靠，并且在样本处理时无需进行复杂的提取和纯化工作，节省了时间和成本。
因此，建立一个常见牧草的DNA条形码数据库具有重要的意义。
首先，我们需要从常见的牧草样本中筛选出适用于DNA条形码鉴定的通用序列。
所谓通用序列，就是一段对于各个物种都适用的DNA序列。
具体来说，我们希望找到一个能够在物种间保持高度保守性的区域，以确保鉴定的准确性。
这个区域应该足够长，以提供充分的变异信息，但同时不能过长，以免影响测序的效率。
同时，我们也需要考虑到测序技术的限制，选择适合使用Sanger测序等传统测序方法的区域。
通过比对已知序列，并利用分子进化的原理，我们可以筛选出适用于牧草DNA条形码的通用序列。
其次，我们需要建立一个常见牧草的DNA条形码数据库。
这个数据库可以记录每一个牧草物种的DNA条形码序列，以及相应的形态学特征、生态习性等信息。
借助数据库，我们可以方便地检索、比对和鉴定牧草样本，提高鉴定的准确性和效率。
我们可以利用已有的数据库软件，如NCBI、GenBank等，同时也可以结合分子生物学研究的最新进展和技术，开发更专业、更便捷的牧草DNA条形码数据库。
最后，我们需要验证建立的DNA条形码数据库的准确性和可靠性。
这一步需要收集新的牧草样本，并利用建立的数据库进行鉴定。
莪术基原植物ＤＮＡ 条形码序列的筛选与鉴定
㊀Ｇｕｉｈａｉａ㊀Ａｕｇ.２０２１ꎬ４１(８):１２６３－１２６９ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｇｕｉｈａｉａ－ｊｏｕｒｎａｌ.ｃｏｍＤＯＩ:１０.１１９３１/ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１９１２０２７张玉秀ꎬ刘杨ꎬ刘培卫ꎬ等.莪术基原植物ＤＮＡ条形码序列的筛选与鉴定[Ｊ].广西植物ꎬ２０２１ꎬ４１(８):１２６３－１２６９.ＺＨＡＮＧＹＸꎬＬＩＵＹꎬＬＩＵＰＷꎬｅｔａｌ.ＳｃｒｅｅｎｉｎｇａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｏｒｉｇｉｎａｌｐｌａｎｔｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａ[Ｊ].Ｇｕｉｈａｉａꎬ２０２１ꎬ４１(８):１２６３－１２６９.莪术基原植物ＤＮＡ条形码序列的筛选与鉴定张玉秀１ꎬ刘㊀杨２ꎬ刘培卫１ꎬ符传坤１ꎬ卢丽兰１ꎬ魏建和１ꎬ２∗(１.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所海南省南药资源保护与开发重点实验室ꎬ海口５７０３１１ꎻ２.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室＆濒危药材繁育国家工程实验室ꎬ北京１００１９３)摘㊀要:为寻找适用于中药材莪术基原植物鉴定的ＤＮＡ条形码序列ꎬ探索快速高效的莪术基原植物鉴定的新方法ꎬ该文首先利用扩增成功率和测序成功率对中药材莪术三种基原植物ꎬ９个样本的７种ＤＮＡ条形码序列(ＩＴＳ㊁ＩＴＳ２㊁ｍａｔＫ㊁ｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ㊁ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ㊁ｒｐｏＢ和ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ)进行评估ꎬ然后利用ＭＥＧＡ６.０软件对获得的高质量的序列通过变异位点分析㊁遗传距离计算和系统树分析等进一步进行评估ꎬ最后将筛选到的ＤＮＡ条形码序列对未知基原的待测样品进行基原鉴定ꎮ结果表明:(１)ＩＴＳ㊁ＩＴＳ２和ｍａｔＫ等条形码序列在莪术基原植物中的扩增或测序成功率较低ꎬ难以应用于实际鉴定ꎻ而ｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ㊁ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ和ｒｐｏＢ条形码序列变异位点信息过少ꎬ不足于区分莪术的三种不同基原植物ꎻ只有ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ条形码序列的扩增和测序成功率较高ꎬ容易获得高质量的序列ꎬ同时序列长度(６４２~６４５ｂｐ)理想ꎬ变异位点多(１１个)ꎬ可实现莪术的三种不同基原的区分鉴别ꎮ(２)待测样品经基于ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列构建的系统发育树鉴别为温郁金ꎮ综上所述ꎬ叶绿体ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列能够准确鉴定莪术不同基原植物ꎬ可以作为中药材莪术基原植物鉴定的条形码序列ꎮ关键词:莪术ꎬＤＮＡ条形码ꎬ筛选ꎬａｔｐＢ￣ｒｂｃＬꎬ基原植物鉴定中图分类号:Ｑ９４３.２㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１０００￣３１４２(２０２１)０８￣１２６３￣０７ＳｃｒｅｅｎｉｎｇａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｏｒｉｇｉｎａｌｐｌａｎｔｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａＺＨＡＮＧＹｕｘｉｕ１ꎬＬＩＵＹａｎｇ２ꎬＬＩＵＰｅｉｗｅｉ１ꎬＦＵＣｈｕａｎｋｕｎ１ꎬＬＵＬｉｌａｎ１ꎬＷＥＩＪｉａｎｈｅ１ꎬ２∗(１.ＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳｏｕｔｈｅｒｎＭｅｄｉｃｉｎｅꎬＨａｉｎａｎＢｒａｎｃｈｏｆｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃｉｎａｌＰｌａｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＰｅｋｉｎｇＵｎｉｏｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬＨａｉｋｏｕ５７０３１１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏａｃｔｉｖｅＳｕｂｓｔａｎｃｅｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎｅｓｅＨｅｒｂａｌＭｅｄｉｃｉｎｅꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ＆ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＢｒｅｅｄｉｎｇｏｆＥｎｄａｎｇｅｒｅｄＭｅｄｉｃｉｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓꎬＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃｉｎａｌＰｌａｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＰｅｋｉｎｇＵｎｉｏｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１９３ꎬＣｈｉｎａ)收稿日期:２０２０－０１－１４基金项目:海南省重大科技计划项目(ＺＤＫＪ２０１６００６)[ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＫｅｙＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｏｆＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ(ＺＤＫＪ２０１６００６)]ꎮ作者简介:张玉秀(１９８４－)ꎬ硕士ꎬ助理研究员ꎬ研究方向为中药质量评价与资源开发ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｓｃａｕｚｙｘ＠１６３.ｃｏｍꎮ∗通信作者:魏建和ꎬ研究员ꎬ博士研究生导师ꎬ研究方向为药用植物基因资源㊁分子育种及次生代谢产物调控研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗｊｉａｎｈ＠２６３.ｎｅｔꎮＡｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄａｒａｐｉｄａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｒｅｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａꎬｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄｉｎｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙ.ＴｏｔａｌｌｙｎｉｎｅｓａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄ.ＡｆｔｅｒＤＮＡｅｘｔｒａｃｔｉｏｎꎬＰＣＲａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎬｓｅｖｅｎｋｉｎｄｓｏｆＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇＩＴＳꎬＩＴＳ２ꎬｍａｔＫꎬｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨꎬｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦꎬｒｐｏＢａｎｄａｔｐＢ￣ｒｂｃＬꎬｗｅｒｅｆｉｒｓｔｌｙｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅｏｆＰＣＲａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｑｕｅｎｃｅｓ.ＴｈｅｎꎬｂｙｍｅａｎｓｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｔｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｇｅｎｅｔｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎬｔｈｅｓｅｓｅｖｅｎｋｉｎｄｓｏｆＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｅｖａｌｕａｔｅｄ.ＦｉｎａｌｌｙꎬｔｈｅｕｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈｏｓｅｎＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ:(１)ＩＴＳꎬＩＴＳ２ａｎｄｍａｔＫｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｗｅｒｅｉｎａｐｐｌｉｃａｂｌｅｄｕｅｔｏｔｈｅｌｏｗｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅｏｆＰＣＲａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇꎻＴｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨꎬｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦａｎｄｒｐｏＢｗａｓｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｉｇｉｎａｌｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａꎻＯｎｌｙａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｗａｓ６４２－６４５ｂｐｉｎｌｅｎｇｔｈｗｉｔｈ２９.０％－２９.９％ＧＣｃｏｎｔｅｎｔａｎｄ１１ｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｔｅｓꎬｆｏｒｗｈｉｃｈꎬｔｈｅｔｈｒｅｅｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａｃｏｕｌｄｂｅｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄｏｎｌｙｂｙａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅ.(２)ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｂａｓｅｄｏｎａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｓｅｑｕｅｎｃｅꎬｔｈｅｕｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓＣｕｒｃｕｍａｗｅｎｙｕｊｉｎ.ＩｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓａｓｔａｎｄａｒｄｓｅｑｕｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｒａｐｉｄａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｒｉｇｉｎａｌｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＣｕｒｃｕｍａｅＲｈｉｚｏｍａꎬＤＮＡｂａｒｃｏｄｅꎬｓｃｒｅｅｎｉｎｇꎬａｔｐＢ￣ｒｂｃＬꎬｏｒｉｇｉｎａｌｐｌａｎｔｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ㊀㊀中药材莪术由广西莪术(Ｃｕｒｃｕｍａｋｗａｎｇｓｉｅｎｓｉｓ)㊁蓬莪术(Ｃ.ｐｈａｅｏｃａｕｌｉｓ)和温郁金(Ｃ.ｗｅｎｙｕｊｉｎ)的根茎加工而成ꎬ为我国常用中药材ꎬ具有行气破血㊁消积止痛等功效(中国药典ꎬ２０１５)ꎮ现代研究表明ꎬ不同来源莪术的化学成分和药效存在较大差异(吴伯英和李敏ꎬ２０１２):莪术二酮㊁莪术醇㊁吉马酮和β￣榄香烯等主要有效成分含量在不同来源莪术中有明显差异(毛春芹等ꎬ２０１３)ꎻ药效实验表明温郁金治疗胃癌和肝癌效果最好(唐德才等ꎬ２０１３ꎻ臧文华等ꎬ２０１４)ꎬ妇科药保妇康栓的主要成分莪术油主要来源于温郁金(张永文和杨瑞琦ꎬ２０１０)ꎮ随着国内外市场对莪术需求量的日益增大ꎬ人工种植莪术已成为莪术药材的主要来源(吴正强和赵小文ꎬ２００３)ꎬ为保证栽培选种正确ꎬ临床用药安全有效ꎬ莪术基原植物的准确鉴别亟待解决ꎮ广西莪术㊁蓬莪术和温郁金均为姜黄属(ＣｕｒｃｕｍａＬ.)植物ꎬ该属植物的传统鉴别主要基于花或叶片等的形态特征(中国植物志ꎬ２００４ꎻＺáｖｅｓｋáｅｔａｌ.ꎬ２０１２ꎻ沈荔荔等ꎬ２０１４)ꎮ莪术三种基原植物形态特征类似极易混淆ꎬ依靠形态特征的传统鉴定和分类比较困难(中国植物志ꎬ２００４ꎻ肖小河等ꎬ２００４)ꎬ而人工栽培以及各地相互引种等因素加剧了分类的不确定性ꎬ因此ꎬ有必要确定各地种植莪术的基原和种质以保证正确种植ꎮ各学者分别运用显微鉴别㊁理化鉴别㊁ＲＡＰＤ分析和化学指纹图谱(肖小河等ꎬ２０００ꎬ２００１ꎻ沈艳等ꎬ２０１４ꎻ杨丰庆等ꎬ２００５ꎻ刘双利等ꎬ２０１６)等对莪术基原植物进行了研究ꎬ但上述方法在实际应用中仍存在不少困难或因序列太长而大大增加了应用的难度(曹晖等ꎬ２０１０)ꎮ本研究通过对多种ＤＮＡ条形码序列进行筛选ꎬ建立了适用于莪术三种基原植物的ＤＮＡ条形码技术鉴定方法ꎬ同时也为姜黄属植物的分类和鉴定提供一定的参考ꎮ１㊀材料与方法１.１材料本实验共收集１４份材料ꎬ包括９份试验样本和５份待检样本ꎮ蓬莪术㊁广西莪术和温郁金分别采自温州㊁广西㊁四川等道地产区ꎬ待测样本采自海南和江西等引种地ꎬ具体信息见表１ꎮ材料由中国医学科学院药用植物研究所海南分所朱平老师鉴定ꎮ１.２方法１.２.１样品ＤＮＡ的提取、扩增和测序㊀每个样品取１００ｍｇ新鲜叶片ꎬ参照植物基因组ＤＮＡ提取试剂盒(ＯＭＥＧＡＨＰＰｌａｎｔＤＮＡＫｉｔꎬ美国)提取ＤＮＡꎮ提取后的总ＤＮＡ用微量核酸蛋白测定仪(Ｔｈｅｒｍｏꎬ４６２１广㊀西㊀植㊀物４１卷表１㊀植物样品来源与ＧｅｎＢａｎｋ登录号Ｔａｂｌｅ１㊀ＯｒｉｇｉｎｓａｎｄＧｅｎＢａｎｋａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒｓｏｆｐｌａｎｔｓａｍｐｌｅｓ序号Ｎｏ.编号Ｃｏｄｅ样品名Ｓａｍｐｌｅｎａｍｅ样品来源ＳａｍｐｌｅｓｏｕｒｃｅＧｅｎＢａｎｋ注册号ＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｎｕｍｂｅｒｏｎＧｅｎＢａｎｋａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨｒｏｐＢｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ１Ａ１温郁金Ｃｕｒｃｕｍａｗｅｎｙｕｊｉｎ浙江省瑞安市陶山镇沙洲村ＳｈａｚｈｏｕＶｉｌｌａｇｅꎬＴａｏｓｈａｎＴｏｗｎꎬＲｕｉａｎＣｉｔｙꎬＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３４５３９ＭＨ６３４５５２ＭＨ６３１０１０ＭＨ５９６００１２Ａ２温郁金Ｃ.ｗｅｎｙｕｊｉｎ浙江省瑞安市马屿镇ＭａｙｕＴｏｗｎꎬＲｕｉ ａｎＣｉｔｙꎬＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３４５４０ＭＨ６３４５５０ＭＨ６３１００８ＭＨ５７４９１２３Ａ３温郁金Ｃ.ｗｅｎｙｕｊｉｎ浙江省瑞安市南滨街ＮａｎｂｉｎＳｔｒｅｅｔꎬＲｕｉ ａｎＣｉｔｙꎬＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３４５４１ＭＨ６３４５５１ＭＨ６３１００９ＭＨ５７４９１３４Ｂ１广西莪术Ｃ.ｋｗａｎｇｓｉｅｎｓｉｓ广西壮族自治区钦州市灵山县陆屋镇ＬｕｗｕＴｏｗｎꎬＬｉｎｇｓｈａｎＣｏｕｎｔｙꎬＱｉｎｚｈｏｕＣｉｔｙꎬＧｕａｎｇｘｉＺｈｕａｎｇＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎＭＨ６３１００１ＭＨ６１５０９４ＭＨ６３４５５９ＭＨ５７４９１９５Ｂ２广西莪术Ｃ.ｋｗａｎｇｓｉｅｎｓｉｓ广西壮族自治区钦州市灵山县陆屋镇ＬｕｗｕＴｏｗｎꎬＬｉｎｇｓｈａｎＣｏｕｎｔｙꎬＱｉｎｚｈｏｕＣｉｔｙꎬＧｕａｎｇｘｉＺｈｕａｎｇＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎＭＨ６３１００２ＭＨ６１５０９５ＭＨ６３４５６０ＭＨ５７４９２０６Ｂ３广西莪术Ｃ.ｋｗａｎｇｓｉｅｎｓｉｓ广西壮族自治区钦州市灵山县陆屋镇ＬｕｗｕＴｏｗｎꎬＬｉｎｇｓｈａｎＣｏｕｎｔｙꎬＱｉｎｚｈｏｕＣｉｔｙꎬＧｕａｎｇｘｉＺｈｕａｎｇＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎＭＨ６３１００３ＭＨ６１５０９６ＭＨ６３４５６１ＭＨ５７４９２１７Ｂ４广西莪术Ｃ.ｋｗａｎｇｓｉｅｎｓｉｓ广西壮族自治区贺州市ＨｅｚｈｏｕＣｉｔｙꎬＧｕａｎｇｘｉＺｈｕａｎｇＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎＭＨ６３４５４２ＭＫ１８８７１９ＭＨ６３４５６６ＭＨ５７４９２２８Ｃ１蓬莪术Ｃ.ｐｈａｅｏｃａｕｌｉｓ四川省成都市崇州市三桥村ＳａｎｑｉａｏＶｉｌｌａｇｅꎬＣｈｏｎｇｚｈｏｕＣｉｔｙꎬＣｈｅｎｇｄｕＣｉｔｙꎬＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３４５３７ＭＨ６１５０９７ＭＨ６３４５５７ＭＨ５７４９１７９Ｃ２蓬莪术Ｃ.ｐｈａｅｏｃａｕｌｉｓ四川省成都市双流区舟渡村ＺｈｏｕｄｕＶｉｌｌａｇｅꎬＳｈｕａｎｇｌｉｕＤｉｓｔｒｉｃｔꎬＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３４５４３ＭＨ６１５０９８ＭＨ６３４５５８ＭＨ５７４９１８１０Ｄ１待测样品Ｓａｍｐｌｅｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄ海南省临高县ＬｉｎｇａｏＣｏｕｎｔｙꎬＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３０９９９ＭＨ６３４５４８ＭＨ６３１００７ＭＨ５７４９１５１１Ｄ２待测样品Ｓａｍｐｌｅｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄ海南省海口市琼山区ＱｉｏｎｇｓｈａｎＤｉｓｔｒｉｃｔꎬＨａｉｋｏｕＣｉｔｙꎬＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３１０００ＭＨ６３４５４９ＭＨ６３１００６ＭＨ５７４９１６１２Ｄ３待测样品Ｓａｍｐｌｅｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄ海南省澄迈县ＣｈｅｎｇｍａｉＣｏｕｎｔｙꎬＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＭＨ６３１００４ＭＨ６３４５４７ＭＨ６３１００５ＭＨ５７４９１４１３Ｅ１待测样品Ｓａｍｐｌｅｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄ江西省新余市ＸｉｎｙｕＣｉｔｙꎬＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅＭＫ１８８７１４ＭＫ１８８７１７ＭＫ１８８７２３ＭＫ１８８７０６１４Ｅ２待测样品Ｓａｍｐｌｅｔｏｂｅｔｅｓｔｅｄ江西省新余市ＸｉｎｙｕＣｉｔｙꎬＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅＭＫ１８８７１３ＭＫ１８８７１８ＭＫ１８８７２４ＭＫ１８８７０７美国)进行质量检测ꎮＰＣＲ扩增使用的引物和扩增程序参照相关文献(表２)ꎮＰＣＲ反应体系为２５μＬꎬ其中ꎬ２ｘＥｃｏＴａｑＰＣＲＳｕｐｅｒＭｉｘ(Ｔｒａｎｓｇｅｎꎬ中国)１２.５μＬꎬ正反引物各１μＬꎬＤＮＡ模板２０ｎｇꎮＰＣＲ产物用１％琼脂糖凝胶电泳进行检测ꎮ扩增成功的ＰＣＲ产物送到华大基因公司纯化ꎬ并双向测序ꎮ１.２.２数据处理㊀利用ＣｏｄｏｎＣｏｄｅＡｌｉｇｎｅｒＶ２.０(ＣｏｄｏｎＣｏｄｅＣｏ.ꎬ美国)对测序峰图进行校对拼接ꎬ去除低质量序列及引物区ꎬ应用相似性搜索法(ＢＬＡＳＴ)进行防错ꎬ将正确的有效序列在ＧｅｎＢａｎｋ注册新序列号(表１)ꎮ运用ＭＥＧＡ６.０进行多序列比对ꎬ计算种内或种间Ｋｉｍｕｒａ２￣ｐａｒａｍｅｔｅｒ(Ｋ２Ｐ)遗传距离并构建ＮＪ系统树ꎮ２㊀结果与分析２.１ＰＣＲ扩增和测序ＩＴＳ㊁ＩＴＳ２序列的ＰＣＲ成功率虽可达到１００％ꎬ但其测序峰图表现为多位点的无规则套峰ꎬ无法５６２１８期张玉秀等:莪术基原植物ＤＮＡ条形码序列的筛选与鉴定表２㊀ＰＣＲ引物信息Ｔａｂｌｅ２㊀Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｐｒｉｍｅｒｓ序号Ｎｏ.目的序列Ｔａｒｇｅｔｇｅｎｅ引物Ｐｒｉｍｅｒ引物序列Ｐｒｉｍｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅ参考文献Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ１ＩＴＳＩＴＳ￣ＬｅｕＧＴＣＣＡＣＴＧＡＡＣＣＴＴＡＴＣＡＴＴＴＡＧＩＴＳ４ＴＣＣＴＣＣＧＣＴＴＡＴＴＧＡＴＡＴＧＣＧｒｏｕｐｅｔａｌ.ꎬ２０１１２ＩＴＳ２ＩＴＳ２￣Ｓ２ＦＡＴＧＣＧＡＴＡＣＴＴＧＧＴＧＴＧＡＡＴＩＴＳ２￣Ｓ３ＲＧＡＣＧＣＴＴＣＴＣＣＡＧＡＣＴＡＣＡＡＴ陈士林ꎬ２０１５３ｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨｆｗｄＰＡＧＴＴＡＴＧＣＡＴＧＡＡＣＧＴＡＡＴＧＣＴＣｒｅｖＴＨＣＧＣＧＣＡＴＧＧＴＧＧＡＴＴＣＡＣＡＡＴＣＣ陈士林ꎬ２０１５４ｍａｔＫ３９０ＦＣＧＡＴＣＴＡＴＴＣＡＴＴＣＡＡＴＡＴＴＴＣ１３２６ＲＴＣＴＡＧＣＡＣＡＣＧＡＡＡＧＴＣＧＡＡＧＴＧｒｏｕｐｅｔａｌ.ꎬ２０１１５ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬａｔｐＢ￣１ＡＣＡＴＣＫＡＲＴＡＣＫＧＧＡＣＣＡＡＴＡＡｒｂｃＬ￣１ＡＡＣＡＣＣＡＧＣＴＴＴＲＡＡＴＣＣＡＡＣｈｉａｎｇｅｔａｌ.ꎬ１９９８６ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦｔｒｎ￣ｅＧＧＴＴＣＡＡＧＴＣＣＣＴＣＴＡＴＣＣＣｔｒｎ￣ｆＡＴＴＴＧＡＡＣＴＧＧＴＧＡＣＡＣＧＡＧＬｅｅｅｔａｌ.ꎬ２０１６７ｒｐｏＢ１ｆＡＡＧＴＧＣＡＴＴＧＴＴＧＧＡＡＣＴＧＧ４ｒＧＡＴＣＣＣＡＧＣＡＴＣＡＣＡＡＴＴＣＣＳａｓｓｅｔａｌ.ꎬ２００７得到准确单一的序列ꎮｍａｔＫ的平均扩增成功率仅为１８.７５％ꎮｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ㊁ｒｐｏＢ㊁ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ和ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ的ＰＣＲ扩增效率和测序成功率都为１００％ꎬ序列长度介于３２５~６４５ｂｐ之间ꎬｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ和ｒｏｐＢ的变异位点为０ꎬｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ有１个变异位点ꎬａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ在１４个样品间有１１个变异位点(表３)ꎮ２.２ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列特征分析通过对ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列比较发现ꎬ蓬莪术的ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列长度为６４２ｂｐꎬ温郁金和广西莪术的序列长度均为６４５ｂｐꎮ广西莪术与温郁金相比ꎬ仅在５５０位点上存在一个Ｃ到Ｔ转换ꎬ而与蓬莪术相比存在８处碱基的不同ꎬ例如在７６位点Ｃ到Ｔ转换ꎬ２５９位点Ｔ插入ꎬ３１０位点Ｃ到Ｔ转换ꎬ３９７位点Ｃ到Ｔ转换ꎬ４３０位点４个碱基Ｔ缺失等ꎮ待测样品中ꎬ江西新余㊁海南澄迈和临高的ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列与温州温郁金的一致性为１００％ꎬ只有海南琼山与温州温郁金的ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列存在一个碱基变异ꎮ２.３遗传距离计算及基于ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列的系统进化树应用ＭＥＧＡ６.０软件ꎬ基于Ｋ２Ｐ距离模型计算莪术不同基原植物间的遗传距离ꎮ其中广西莪术种内遗传距离均为０ꎬ温郁金的种内遗传距离为０.０００４ꎬ蓬莪术的种内遗传距离为０.００６３ꎻ温郁金与广西莪术种间的平均遗传距离为０.００１８ꎬ温郁金与蓬莪术之间的平均遗传距离均为０.００８１ꎬ广西莪术和蓬莪术种间的遗传距离平均为０.００９５ꎮ待测样品中ꎬ海南样品和温州产温郁金的遗传距离在０~０.００１６之间ꎬ平均遗传距离为０.０００５ꎬ江西样品和温州产温郁金的遗传距离均为０ꎮ应用ＭＥＧＡ６.０软件构建基于ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列的广西莪术㊁温莪术和蓬莪术的ＮＪ系统树(图１)ꎮ在ＮＪ系统树上ꎬ温郁金３个居群㊁广西莪术４个居群和蓬莪术２个居群分别聚为单系分支ꎬ其中温郁金和广西莪术合聚为一大支ꎬ蓬莪术单独聚为一支ꎬ表明基于ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列构建的ＮＪ系统树可将温郁金㊁广西莪术㊁蓬莪术三个物种明显分开ꎬ而温郁金与广西莪术的关系较近而与蓬莪术关系较远ꎮ待测样品都与温州产温郁金聚在同一分支(图１)ꎮ３㊀讨论与结论ＤＮＡ条形码技术自２００３年提出以来ꎬ已成为６６２１广㊀西㊀植㊀物４１卷表３㊀不同ＤＮＡ条形码序列的评估Ｔａｂｌｅ３㊀ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ参数ＰａｒａｍｅｔｅｒＩＴＳＩＴＳ２ｍａｔＫｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦｒｐｏＢ样本数量Ｎｏ.ｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ１４１４１４１４１４１４１４ＰＣＲ成功率ＰＣＲｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅ(％)１００１００１８.７５１００１００１００１００测序成功率Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅ(％)０７.１４７５１００１００１００１００序列长度Ｓｅｑｕｅｎｃｅｌｅｎｇｔｈ(ｂｐ)２４６６１９６４２６４２~６４５３２５~３２６３４１变异位点数Ｎｏ.ｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｉｔｅｓ１０１１１０图１㊀基于ＮＪ法(ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ数据)构建的系统树Ｆｉｇ.１㊀ＰｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＮＪｍｅｔｈｏｄｓ(ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬｄａｔａ)全球生物分类研究的热点和方向(陈士林等ꎬ２０１３)ꎮ由于植物的核苷酸进化速率低于动物ꎬ且植物存在更多杂交和多倍化的进化事件ꎬ植物中没有一个单独的片段能像动物ＣＯＩ一样成为高效和通用条形码ꎮ因此ꎬ筛选一个或多个适合植物分类的ＤＮＡ条形码序列成为十分重要的研究内容(Ｃｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１０ꎻＧｒｏｕｐｅｔａｌ.ꎬ２０１１)ꎮ本研究在ＩＴＳ㊁ＩＴＳ２㊁ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ㊁ｍａｔＫ㊁ｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ㊁ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ和ｒｐｏＢ等７条ＤＮＡ条形码候选序列中ꎬ从ＰＣＲ扩增的难易程度ꎬ测序成功率和变异程度等方面ꎬ筛选到了一条适宜鉴定莪术基原植物ＤＮＡ条形码序列ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬꎮ核基因ＩＴＳ和ＩＴＳ２在莪术类植物间的测序成功率很低ꎬＣｈｅｎｅｔａｌ.(２０１４)认为这主要是由于多倍体杂交和多年人工栽培造成的ꎮ虽可通过构建单克隆载体的方式得到ＩＴＳ２序列ꎬ但这无疑增加了成本和难度ꎬ且在姜黄属内能提供分辨率仅为４６.７％(Ｃｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎮｍａｔＫ是植物ＤＮＡ条形码研究的核心条形码序列之一(Ｌｅｉｓｔｅｒｅｔａｌ.ꎬ１９９８)ꎬ但它在本研究的样本中ＰＣＲ扩增效率最低(１８.７５％)ꎬ类似的问题在其他植物中也多有报道(Ｓａｓｓｅｔａｌ.ꎬ２００７ꎻＨｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈｅｔａｌ.ꎬ２００９ꎻＣｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎮＣｈｅｎｅｔａｌ.(２０１４)利用多对引物和多次摸索后ꎬ将姜黄属ｍａｔＫ序列扩增成功率提高至８５.４％ꎬ却发现姜黄属ｍａｔＫ序列不存在ｂａｒｃｏｄｅｇａｐ(Ｃｈｅｎｅｔａｌ.ꎬ２０１４)ꎮ我们利用其序列进行分析ꎬ发现ｍａｔＫ序列不能将莪术不同基原植物分开ꎮ从ＰＣＲ扩增效率和测序成功率考虑ꎬ我们认为ｍａｔＫ㊁ＩＴＳ和ＩＴＳ２这三条序列不适宜作为莪术基原植物鉴定的候选序列ꎮｐｓｂＡ￣ｔｒｎＨ㊁ｒｏｐＢ㊁ｔｒｎＬ￣ｔｒｎＦ和ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ这四条序列在本研究中的扩增和测序成功率均为１００％ꎬ但前三个序列在这些样本中极度保守㊁进化速率慢ꎬ其种间差异为零或差异极小ꎬ而ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ存在丰富的变异ꎮ因此ꎬ我们将其作为莪术不同基原植物鉴定的适宜序列ꎮ在此基础上ꎬ本研究基于ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列ꎬ通过计算遗传距离和构建ＮＪ系统树ꎬ将«中国药典»中莪术的三种基原植物明显区分开ꎬ同时鉴定结果说明海南和江西引种的样品７６２１８期张玉秀等:莪术基原植物ＤＮＡ条形码序列的筛选与鉴定都为温郁金ꎮ近年来海南种植莪术的规模越来越大ꎬ本文利用ＤＮＡ条形码技术ꎬ将海南引种的莪术基原植物鉴定为温郁金ꎬ为其合理的开发和利用提供了保障ꎮ本研究对莪术基原植物的ＤＮＡ条形码鉴定进行了初步的探讨ꎬ筛选获得的ａｔｐＢ￣ｒｂｃＬ序列对莪术不同基原植物的快速准确鉴定具有重要意义ꎬ但莪术基原植物的栽培品种众多ꎬ且分布范围广ꎬ因此ꎬ进一步扩大取样范围十分必要ꎮ本研究可为莪术基原植物的品种选育㊁引种栽培等提供可行的方法ꎬ同时ꎬ也为姜黄属植物的分类和鉴定提供借鉴ꎮ参考文献:ＣＡＯＨꎬＳＡＳＡＫＩＹꎬＦＵＳＨＩＭＩＨꎬｅｔａｌ.ꎬ２０１０.ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｕｒｃｕｍａｓｐｅｃｉｅｓ(Ｚｉｎｇｉｂｅｒａｃｅａｅ)ｂａｓｅｄｏｎｎｕｃｌｅａｒ１８ＳｒＤＮＡａｎｄｐｌａｓｔｉｄｔｒｎＫｓｅｑｕｅｎｃｅｓ[Ｊ].ＡｃｔａＰｈａｒｍＳｉｎꎬ４５(７):９２６－９３３.[曹晖ꎬ佐佐木阳平ꎬ伏见裕利ꎬ等ꎬ２０１０.基于核１８ＳｒＤＮＡ和叶绿体ｔｒｎＫ序列鉴定姜黄属植物[Ｊ].药学学报ꎬ４５(７):９２６－９３３.]ＣＨＥＮＪꎬＺＨＡＯＪꎬＥＲＩＣＫＳＯＮＤＬꎬｅｔａｌ.ꎬ２０１４.ＴｅｓｔｉｎｇＤＮＡｂａｒｃｏｄｅｓｉｎｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｓｐｅｃｉｅｓｏｆＣｕｒｃｕｍａ(Ｚｉｎｇｉｂｅｒａｃｅａｅ)ｆｒｏｍＭｙａｎｍａｒａｎｄＣｈｉｎａ[Ｊ].ＭｏｌＥｃｏｌＲｅｓｏｕｒꎬ５(２):３３７－３４８.ＣＨＥＮＳＬꎬＹＡＯＨꎬＨＡＮＪＰꎬｅｔａｌ.ꎬ２０１０.ＶａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＩＴＳ２ｒｅｇｉｏｎａｓａｎｏｖｅｌＤＮＡｂａｒｃｏｄｅｆｏｒｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｍｅｄｉｃｉｎａｌｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓ[Ｊ].ＰＬｏＳＯＮＥꎬ５(１):ｅ８６１３.ＣＨＥＮＳＬꎬＹＡＯＨꎬＨＡＮＪＰꎬｅｔａｌ.ꎬ２０１３.ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｆｏｒｍｏｌｅｃｕｌａｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍａｔｅｒｉａｍｅｄｉｃａｕｓｉｎｇＤＮＡｂａｒｃｏｄｉｎｇ[Ｊ].ＣｈｉｎＪＣｈｉｎＭａｔＭｅｄꎬ３８(２):１４１－１４８.[陈士林ꎬ姚辉ꎬ韩建萍ꎬ等ꎬ２０１３.中药材ＤＮＡ条形码分子鉴定指导原则[Ｊ].中国中药杂志ꎬ３８(２):１４１－１４８.]ＣＨＥＮＳＬꎬ２０１５.ＳｔａｎｄａｒｄＤＮＡｂａｒｃｏｄｅｓＣｈｉｎｅｓｅｆｏｒｍａｔｅｒｉａｍｅｄｉｃａｉｎＣｈｉｎｅｓｅＰｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ.[陈士林ꎬ２０１５.中国药典中药材ＤＮＡ条形码标准序列[Ｍ].北京:科学出版社.]ＣＨＩＡＮＧＴꎬ１９９８.ＵｎｉｖｅｒｓａｌｐｒｉｍｅｒｓｆｏｒａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇａｎｏｎｃｏｄｉｎｇｓｐａｃｅｒｂｅｔｗｅｅｎａｔｐＢａｎｄｒｂｃＬｇｅｎｅｓｏｆｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔＤＮＡ[Ｊ].ＢｏｔＢｕｌｌＡｃａｄＳｉｎꎬ３９(４):２４５－２５０.ＣｈｉｎｅｓｅＰｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎꎬ２０１５.ＰｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａｏｆｔｈｅＰｅｏｐｌｅ 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栀子叶绿体DNA条形码的研究
栀子叶绿体DNA条形码的研究目的评价3个叶绿体DNA（cpDNA）条形码候选序列对茜草科植物栀子属的鉴别能力，探索栀子属植物鉴定的新方法。
方法使用matK、rbcL和psbA候选序列的通用引物对栀子属植物cpDNA进行PCR扩增和测序，比较各序列的扩增成功率、长度、种内和种间变异、barcoding gap，并采用BLAST和DNA MAN 进行分析评价。
结果matK、rbcL、psbA序列对栀子属3个物种、5个样本的扩增成功率均为100%，其中通用引物matK扩增的序列种内种间变异差异、barcoding gap较psbA、rbcL序列具有更明显的优势，其鉴定成功率相对较高。
结论matK是适合栀子属植物鉴别的较好cpDNA条形码。
Abstract：Objective To test and eva1uate the abi1ity of three potential chloroplast DNA （cpDNA）barcoding sequences;To find new methods to identify the species of gardenia. Methods Three cpDNA sequences were amplified and sequenced by universal primers of matK，rbcL and psbA. By comparing PCR amplification efficiency，length，intra- and inter-specific divergence，and barcoding gap，BLAST and DNA MAN were used to evaluate these loci. Results The amplification efficiency of 5 samples from 3 gardenia species was 100%. Analysis of the intra- and inter-specific divergence of matK among the sequences showed that barcoding gap was superior to psbA and rbcL，with higher identification efficiency. Conclusion Gardenia jasminoides Ellis can be better identified by matK sequence.Key words：cpDNA barcoding;gardenia;matK;rbcL;psbA栀子Gardenia jasminoides Ellis.为茜草科栀子属植物，主要分布于长江以南的湖南、江西、福建、浙江、四川、湖北，广东、广西、贵州、云南、江苏、河南和台湾亦有分布，收载于2010年版《中华人民共和国药典》（一部），以干燥成熟果实入药，系湖南产道地药材之一。
栀子属药用植物DNA条形码的研究
栀子属药用植物DNA条形码的研究
目的:DNA条形码技术能实现对物种的快速成功鉴定,通常情况下是用一段有足够变异、相对通用、易扩增和相对较短的片段来进行的研究。
核基因ITS2序列和叶绿体rbcL、matK、psbA片段用于对茜草科植物栀子属的鉴别能力的评价,探索栀子属植物鉴定的新方法。
方法:对4条不同的DNA条形码序列(ITS2、rbcL、matK、psbA)片段进行PCR 扩增并进行双向测序,所得序列经过CodonCode Aligner拼接后,序列变异位点采用PAUP4.0b10进行统计分析,利用MEGA5.0软件进行数据分析,比较各序列的扩增成功率、长度、种内和种间变异并构建邻接(NJ)树,再利用已建立的ITS2数据库及其网站预测ITS2的二级结构。
结果:栀子及其近缘茜草科植物、混伪品ITS2序列长度为201~235bp,系统发育树上显示不同来源的样本根据亲缘关系的远近各聚一支,表现出单系性;而同时又与混伪品明显分开。
比较ITS2二级结构发现,栀子及其近缘茜草科植物、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。
matK、rbcL、psbA 序列对栀子属16个样本的扩增成功率均为100%,其中通用引物mat K扩增的序列种内种间变异差异较psbA、rbcL序列具有更明显的优势,其鉴定成功率相对较高。
结论:ITS2、matK是适合栀子属植物鉴别的较好DNA条形码。
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植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究
DNA条形码是指用短的、标准的DNA序列作为物种标记来鉴定物种的一种新技术,它是传统形态学分类的有效补充。
目前,植物类群中DNA条形码的研究和应用尚处于探索阶段,筛选候选片段、进而确定通用条形码是当前植物条形码研究的首要任务。
为了评估候选条形码在植物中的通用性,本文选取了植物主要类群之一裸子植物门作为取样对象进行研究。
此外,由于DNA条形码的应用主要集中在属内物种水平,因此本文还专门针对被子植物门中蔷薇科和大戟科两个具体类群进行小范围研究,进而加快植物标准DNA条形码的确定,促进植物完整条形码数据库的建立。
综合实验分析结果,得出的主要结论如下：(1)基于扩增效率、种内种间遗传距离、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个筛选标准,本文评估了七个DNA 片段(psbA-trnH, rbcL, matK, rpoB, rpoCl,ITS和ITS2)对裸子植物鉴定的有效性。
研究结果表明ITS2是所选片段中最适合鉴定裸子植物的条形码。
为了进一步验证ITS2对裸子植物的鉴定能力,我们扩大了样本范围对其进行评估。
对于涵盖12科80属502种的888个样本,ITS2的正确鉴定效率在种水平和属水平分别达到73%和98%。
(2)以蔷薇科植物为研究对象,本文分别对四个DNA片段(rbcL, matK, rpoCl 和ITS2)的扩增成功率、遗传距离差异、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个方面进行了评估和比较。
研究结果表明ITS2是所评估DNA片段中最有潜力的DNA条形码。
为了进一步检验ITS2对蔷薇科植物鉴定的有效性,本文基于一个更大的样
本量对其进行验证。
对于来自96属893种的1410个样本,ITS2可以将其78%的样本正确鉴定到种,属水平的鉴定成功率可达到100%。
此外,本文还专门针对蔷薇科中12个富含密切相关种的属进行了研究。
结果表明,除了Amelanchier, Alchemilla和Rosa之外,ITS2对其他九个属均有较高的物种鉴定成功率(69%-97%)。
对于含有大于100个物种的属(Cliffortia, Prunus和Rubus),ITS2仍能正确鉴定>70%的物种。
(3)通过对大戟科植物四个DNA条形码候选序列rbcL, matK, ITS和ITS2在种内种间遗传距离差异,"DNA barcoding gap"以及物种鉴定能力等方面的评估和比较,结果表明,ITS/ITS2非常适合鉴定大戟科植物。
为了证明ITS/ITS2的鉴定能力,本文在扩大样本量的基础上对这两个片段进行了进一步评估,对于大戟科66属871种的1183个样本,ITS/ITS2可以成功鉴定大于90%的种以及100%的属。
此外,本文还专门研究了ITS/ITS2对大戟科中七个属(Andrachne, Mallotus, Euphorbia, Croton, Phyllanthus, Macaranga and Glochidion)的鉴定能力。
结果表明,ITS／ITS2对七个属均有较高的物种鉴定成功率(68%-100%)。
对于Euphorbia和Croton两个属,每个属的物种数均大于240个,ITS／ITS2仍能正确鉴定88%-99%的物种。
本研究以裸子植物、蔷薇科以及大戟科为例,系统地分析和比较了不同DNA 片段作为植物DNA条形码的鉴定有效性。
ITS2在所选取的三个植物分类单元中均有较好表现,因而我们的研究结果表明ITS2有潜力成为植物标准DNA条形码之一。
该研究将会给其他植物类群DNA条形码研究提供参考并最终促进植物标准
DNA条形码的确定。