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摘要:目的 對藏藥鐮形棘豆及其易混偽品進行分子鑒定,以確保該藥材的質量及臨床療效。方法 提取樣本基因組DNA,對核基因ITS2片段進行PCR擴增并測序,并對所得序列進行同源性比�^,利用MEGA軟件進行相關數據分析,并構建基于ITS2序列的鄰接(NJ)樹。結果 鐮形棘豆物種種內K2P遺傳距離為0,與其他混偽品的K2P遺傳距離分布于0.068~0.084,構建的NJ樹表明ITS2序列能夠區分鐮形棘豆與其他易混偽品。結論 ITS2序列作為DNA條形碼可以方便快捷地鑒別鐮形棘豆及其易混偽品,為其種質資源鑒定及臨床安全用藥提供了重要分子依據。

  關鍵詞:鐮形棘豆;DNA條形碼;ITS2;分子鑒定
  DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.02.019
  中圖分類號:R282.5 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2017)02-0076-03
  鐮形棘豆Oxytropis falcate Bunge是我國青藏高原常用的民間草藥之一,收載于1995年頒布的《衛生部藥品標準》藏藥第一冊。全草入藥,具有清熱解毒、生肌愈瘡、澀脈生血、通利大便等功效[1]。由于其突出的抗炎療效,被譽為藏醫“三大抗炎藥”之一,是奇正消痛貼膏、青鵬膏劑、流感丸、藏紅花油、棘豆扶正膠囊等多種藏藥復方或成藥的主要藥物。王棟等[2]實驗研究顯示,鐮形棘豆具有良好的外周鎮痛活性,對急性炎癥和慢性炎癥都有較好的作用。其黃酮類成分具有抗炎與抗氧化活性[3]。有研究報道,鐮形棘豆活性成分對胃癌、肝癌細胞株具有較強的細胞毒
  但至目前為止,對藏藥鐮形棘豆生藥鑒定方面的研究還非常薄弱,并且只見于利用傳統方法進行鑒定[8]。棘豆屬近緣種植物,尤其是同生境分布的近緣種,產地來源相同、表型具有趨同性、形態特征相似,往往很難通過傳統的基原鑒定、性狀鑒定、顯微鑒定等方法進行準確鑒別。因此,本研究提出采用DNA條形碼(DNA barcoding)的方法對鐮形棘豆及其易混偽品砂珍棘豆、小花棘豆、貓頭刺和甘肅棘豆等進行分子鑒定。
  DNA條形碼技術利用短的、標準的DNA序列片段對物種進行分子鑒定[9]。因其是基于物種基因的檢測,而不是與環境密切相關的表現型,避免了人為因素和客觀條件的影響,為生藥鑒定提供了本質依據,適用于對中藥材進行真偽鑒定[10]。ITS2序列位于5.8S和28S rRNA之間,在物種水平的變異較快,已被用于多個物種的DNA條形碼鑒定[11-13]。本研究利用ITS2條形碼對鐮形棘豆及其易混偽品進行比較研究,旨在為該藥材的質量控制、臨床安全用藥及合理開發利用提供分子依據。
  1 儀器與試藥
  共20個樣本,來自7個物種,包括樣品及Genbank下載序列。樣品由蘭州大學生命科學學院副教授盛紅梅進行鑒定,憑證標本保存于甘肅省中醫藥研究院中藥研究所。樣品及GenBank下載序列見表1。
  低溫高速離心機(Eppendorf,德國),恒溫水浴鍋(科哲,中國上海),PCR儀(Bio-Rad,美國),水平電泳儀(Bio-Rad,美國),凝膠成像系統(Bio-Rad,美國)。
  植物DNA提取試劑盒、dNTP Mix、PCR buffer(10×)、Taq酶,北京天根生物技術有限公司;定量Marker DS2000,廣東東盛生物科技有限公司;引物由上海生工生物工程有限公司合成。
  2 方法
  2.1 樣品總DNA提取
  稱取100 mg樣品組織,在預冷的研缽中進行快速充分研磨,然后利用天根植物基因組DNA提取試劑盒提取總DNA。經瓊脂糖凝膠電泳檢測后,置4 ℃冰箱保存備用。
  2.2 目的序列PCR擴增
  ITS2序列擴增引物正向5'-GCGATACTTGGTGTG AAT-3',反向5'-GACGCTTCTCCAGACTACAAT-3'。反應體系25 μL,包括:DNA模板0.5 μL,10×PCR buffer 2.5 μL,dNTP mix 0.5 μL,引物各0.5 μL,Taq酶0.5 μL,ddH2O 20 μL。擴增程序:95 ℃預變性5 min;94 ℃變性30 s,55 ℃復性30 s,72 ℃延伸1 min,30個循環;72 ℃延伸5 min,4 ℃保存。
  PCR擴增產物經瓊脂糖凝膠電泳檢測后,由上海生工生物工程有限公司完成測序。
  2.3 數據處理與分析
  對測序峰圖進行校對,去除引物區,使用基于HMM的注釋方法[14],去除兩端5.8s和28s區段,獲得ITS2間隔區序列。將所有序列用Clustal X軟件進行多序列比對,利用MEGA軟件分析比對,并基于K2P模型計算序列間進化距離,用鄰接(NJ)法構建系統聚類樹。利用自展Bootstrap檢驗評價各分支的支持率,1000次重復。
  3 結果
  3.1 PCR產物電泳檢測
  采用ITS2序列引物對采集樣本基因組DNA進行PCR擴增,瓊脂糖凝膠電泳結。
  3.2 種內與種間變異分析
  20個樣本的ITS2序列平均長度為211 bp;GC含量差異較小,分布于51.2%~52.8%,平均GC含量為51.8%。K2P遺傳距離分析表明,鐮形棘豆種內的遺傳距離為0,鐮形棘豆與其易混偽品種間平均K2P距離為0.075,分布于0.068~0.084。
  3.3 聚類分析
  基于ITS2序列,利用軟件MEGA構建的NJ系統聚類樹顯示,不同來源的鐮形棘豆樣本聚為一支,表現出單系性,自展支持率100%。砂珍棘豆、小花棘豆、貓頭刺和甘肅棘豆也分別聚為獨立的支,與鐮形棘豆區分明顯。
  4 討論
  由于棘豆屬一些物種形態相似,鐮形棘豆與相同生境的同屬近緣植物難以辨識。棘豆屬其他植物如甘肅棘豆、小花棘豆等植物多具毒性[15-16],采食有毒棘豆屬植物后常會引發動物發生中樞神經抑制、呼吸抑制,引起中毒乃至死亡,或導致動物流產、畸形[17]。偽品混用嚴重影響真品鐮形棘豆的用藥安全,因此,對鐮形棘豆藥材的準確鑒定至關重要。本研究發現,ITS2作為DNA條形碼序列,可以有效便捷地鑒別鐮形棘豆與砂珍棘豆、小花棘豆、貓頭刺和甘肅棘豆等易混偽品,具有重要的應用價值。   參考文獻:
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  (收稿日期:2015-09-09)
  (修回日期:2015-11-02;編輯:陳靜)
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