基于DNA条形码的三种药用植物分子系统学研究

发布时间：2020-06-25 07:24

【摘要】：三种药用植物沉香、降香、钩藤均具有较多药理活性和较高的药用价值,但存在以假乱真、以次充好及近缘物种难以区分等现象。DNA条形码技术经过10多年的发展与应用,被广泛用于药用植物的物种分类与鉴定,可以弥补传统鉴定方法的不足。本文以这三种药用植物所在属(沉香属、黄檀属、钩藤属)的属内物种为研究对象,基于多条通用条形码(ITS、mat K、rbcL、psbA-trnH和trnL-trnF)序列,对DNA条形码技术在药用植物中的可行性进行验证,同时探讨这三种药用植物的属内系统发育关系,为它们的鉴定与分类提供理论依据。得出以下结论:(1)沉香属系统发育分析:使用6个DNA条形码(ITS、matK、rbcL、psb A-trnH、trn L-trn F和ITS+trnL-trnF)对沉香属及拟沉香属23个物种共608条序列进行分析,结果表明组合条形码ITS+trnL-trnF序列具有较多变异位点、较大的种内种间距离和较高的物种鉴别率,且系统发育树中具有较好的分辨能力,但仍较难清晰区分Aquilaria crassna和Aquilaria subintegra这2个近缘物种。(2)黄檀属系统发育分析:本实验先对3个降香黄檀(Dalbergia odorifera)样品进行DNA提取、纯化及PCR扩增,进而对GenBank中已有的黄檀属序列进行序列特征分析和系统发育学分析,实验的相关结果表明改良CTAB法可用于降香黄檀的DNA提取,组合条形码ITS+mat K+rbcL具有比较好的物种鉴定能力,能较好地反映黄檀属物种之间的差异,因此建议使用该组合条形码作为鉴定黄檀属植物的DNA条形码。(3)钩藤属系统发育分析:基于《中国植物志》中记录的12个钩藤物种共132条ITS序列进行分析,结果表明ITS序列比ITS2序列拥有更多变异位点;在系统发育树中,ITS序列阐明了大部分钩藤属物种的亲缘关系;ITS2二级结构可作为区分云南钩藤Uncaria yunnanensis和恒春钩藤Uncaria lanosa的候选方法。
【学位授予单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S567
【图文】：

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广东药科大学硕士研究生学位论文R 扩增良 CTAB 法进行提取后，用 1%琼脂糖凝，电泳结果见图 2-1，可见总 DNA 主条带纯化后再使用各引物进行 PCR 扩增，各样，部分沉香样品 PCR 扩增结果见图 2-2，可序结果表明，由于 trnL-trnF 序列含有大于，高频率的单核苷酸重复干扰相关酶的功接后手动校正，其余 4 个条形码序列的测

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图 2-2 部分沉香样品 PCR 电泳图Figure 2-2 Electrophoresis result of different barcodes of partial Aquilaria samples注：M：Marker DL 2000；1-3：ML-10 ~ ML-122.3.2 序列特征本实验总共 350 条序列，部分序列已提交至 NCBI GenBank 数据库，登录号为KY817942 - KY817985，KY927165 - KY927340。从 GenBank 数据库获取 272 条序列，汇总实验得到的序列后总共 622 条序列，涵盖 16 个沉香属物种、7 个拟沉香属物种及 3 个外类群物种（附表 1）。其中 ITS 的序列数及变异位点最多，种内、种间距离最高；trnL-trnF 序列所占物种数最多，变异位点、种内种间距离均比 ITS 序列低，但均比 matK、psbA-trnH 和 rbcL 序列高（表 2-3）。由于 trnL-trnF 序列在瑞香科植物中的进化速率较快[84]，且基于物种数、变异位点数量及遗传距离等方面的考虑，本实验决定串联拼接 ITS 及 trnL-trnF 序列为一条组合条形码，结果表明 ITS +trnL-trnF 能提供较多变异位点且种内、种间距离较大。

【参考文献】