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分子技术破解石斛类中药快速鉴定难题
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分子技术破解石斛类中药快速鉴定难题

原创 2017-04-14 金效华,袁媛


特别提示:石斛药材的分子快速鉴定技术已开发成功,若有相关的技术需求,请与李先生(15313953779)联系。


石斛类中药鉴定的终极利器

分子鉴定之中国石斛属植物DNA数据库建设


石斛属物种植物形态非常相似,分类特征主要集中在花器官性状上,且物种之间还存在一定相同的形态特征,其物种鉴定一直被认为是植物分类领域中的难题。对于药材石斛来说,已经完成丧失了花的特征,比原植物更难鉴定。


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DNA分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段,其不受器官、发育阶段、外界环境的影响,已广泛用于中药材、中药饮片的分子鉴定。在开展分子鉴定之前,首先要利用分子系统学手段对鉴定对象和鉴定标记进行评估。

为了获得准确、客观的结果,取样的数量和范围至关重要,尤其是针对石斛这种复杂的品种。“会当凌绝顶 一览众山小”,在全属采样的基础上,分析物种与物种之间的关系,才能避免因“盲人摸象”而做出不正确的判断。

中国中医科学院中药资源中心石斛研究团队花费10年时间,对亚洲大陆石斛属184种1600个样品开展研究,在准确进行标本鉴定的和严格筛选的基础上,利用不同基因片段对这些标本进行分子系统学分析。



基于基因进化树和TaxonDNA软件分析进行物种鉴定率评估,其中ITS+matK在所研究的DNA条形码及其组合中物种鉴定率最高,184个物种的鉴定率为72.16%。基于上述方法,随机挑选石斛属5种植物进行物种鉴定,鉴定率为100%;但随机挑选石斛属91种植物进行物种鉴定,其鉴定率降为79.12%。随着物种数量的增多,基于ITS+matK进行物种鉴定的准确性越低,因此建立覆盖中国石斛属植物DNA片段数据库对于药材的鉴定具有重要的意义。


对于具体品种,是否能选用某种DNA标记进行鉴定,需要具体分析,才能做出判断。如铜皮石斛D.moniliforme,通过基因进化树分析,利用ITS+matK无法将其与霍山石斛、梵净山石斛、河南石斛等鉴别;而金钗石斛则可以和其他石斛物种鉴别。

上述基础工作以及石斛属药材原植物DNA片段数据库的建设,为进一步建立石斛药材分子鉴定方法奠定了坚实的基础。


本文研究内容已发表,详见:Xu S, Li D, Li J, et al. Evaluation of the DNA Barcodes in Dendrobium (Orchidaceae) from Mainland Asia[J]. Plos One, 2015, 10(1):e0115168.


团队介绍:

中国中医科学院中药资源中心是道地药材国家重点实验室培育基地、北京市道地药材功能基因组重点实验室、国家中医药管理局生药分子鉴定三级实验室的依托单位,是中华中医药学会中药鉴定专业委员会、中国植物学会药用植物及植物药专业委员会的主任委员单位以及全国中药材种子(种苗)标准化技术委员会和ISO/TC249/WG1 的挂靠单位。拥有国家中医药管理局中药鉴定学、分子生药学(培育)重点学科。

   在中药分子鉴定领域处于国际先进和国内领先水平,建立的蛇类药材及饮片PCR鉴定方法被《中国药典(2010版)》收载,这也是首个被药典收载的分子鉴定方法。目前中药资源中心已针对中药材种子种苗、中药材及饮片、中药提取物和中成药,开发了一系列真实性鉴定技术,可满足准确、快速、低成本、高通量的鉴定需求。研究成果先后得到中国食品药品检定研究院、安徽省食品药品检验研究院、广东药品检验所等单位的复核。目前已申请发明专利60余项、转化20余项,研制的试剂盒产品已上市销售。


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