壮药金花茶、铁包金的DNA分子鉴定及毛瓣金花茶不同器官表达差异研究

发布时间：2019-05-10 11:42

【摘要】：随着国际市场的快速增长和优质中药材需求的日益增加,对中药材的正确鉴定是保证其安全、有效、公平贸易的关键因素。分子鉴定技术提供了一个可靠和强大的工具,用于不同的分类水平,包括科,属、种,变种和栽培品种的鉴别。随着DNA条形码(DNA barcoding)的倡议,已成为近年来生物多样性的研究热点。标准的DNA条形码片段可以对物种准确、快速的鉴定和识别。由于DNA提取和测序成本逐步降低,更多的分子标记的条形码鉴定方法得以发现并推广,DNA条形码实验室数量的增加,DNA分子鉴定工作将更加方便开展。本研究以壮药铁包金、金花茶为研究对象,建立了铁包金和金花茶的分子鉴定体系。壮药铁包金Berchemia lineata为鼠李科勾儿茶属藤状或矮灌木,具有消肿解毒,止血镇痛,祛风除湿等功效。本研究使用ITS2、psbA-trnH和rbcL三个候选序列作为鉴定体系,考察了7个勾儿茶属的总共56个植物样本。发现ITS2在物种水平上的鉴定成功率为100%。但通过对勾儿茶属植物的遗传距离分析发现,铁包金和光枝勾儿茶这两个物种的遗传距离为零,即使在不考虑其与亚种的形态相似性情况下,ITS2仍无法对勾儿茶属亚种进行鉴定。金花茶Camellia nitidissima为山茶科Theaceae山茶属Camellia金花茶组Sect.Chrysantha Chang常绿灌木或小乔木,主产于广西壮族自治区,被誉为“植物界大熊猫”、“茶族皇后”,是世界上稀有的观赏植物,在中药及民族医药领域也是极为名贵的药材品种,被列为国家重点一级保护植物。本论文系统全面的综述了名贵壮药金花茶分子鉴定技术的方式与发展,在化学成分、药理学、组织培养、分子生物学、生理学、农学栽培以及保护生物学与资源开发等方面取得一定研究进展。通过查询NCBI等数据库,尚未发现有金花茶转录组数据或者基因组数据,使得对金花茶遗传背景研究缺乏,无法获得高通量测序带来的数据支持。已有的研究仅限于同源克隆得到的为数不多的基因。本研究在通过DNA条形码鉴定获得金花茶作为供试材料的基础上,利用RNA-seq技术在RNA水平上建立起毛瓣金花茶的转录组数据库,获得盛花期毛瓣金花茶花、嫩叶两个转录本的特征。运用生物信息学分析方法对两组转录本进行了注释,分析。并对两组转录本进行了比较分析,系统的研究了毛瓣金花茶花、毛瓣金花茶叶的表达谱特征。研究共获得了90960条Unigene,可被Nr、GO、KOG、KEGG等数据库注释的Unigene共60233条,占所有Unigene比例的66.2%。涵盖了GO数据库三个大类45个小类,COG数据库26个分类,KEGG数据库279条代谢通路。明确了毛瓣金花茶花和毛瓣金花茶叶表达特征差异,成功建立了毛瓣金花茶转录组数据库平台。终上所述,本研究通过DNA条形码鉴定技术,对勾儿茶属和金花茶组DNA条形码候选序列进行了评价。同时,进一步对毛瓣金花茶两组转录本进行了比较分析,利用毛瓣金花茶转录组数据库平台,挖掘得到毛瓣金花茶黄酮类、萜类等次生代谢合成过程关键基因,为后续揭示参与毛瓣金花茶植物生理过程,药效物质合成等相关基因的表达水平,开展毛瓣金花茶次生代谢产物调控提供了数据支持。
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【学位授予单位】：湖北中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R29

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