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开发DNA条形码技术用于快速、准确鉴定物种,可作为传统中药鉴定体系的重要补充,是保障临床用药安全有效的新型工具。本研究中以贯众类药材基原植物、水龙骨科药用植物为对象,探讨DNA条形码技术用于该类群物种鉴定的可行性。目的:探讨DNA条形码技术用于贯众类药材及水龙骨科药用植物等两大类群物种鉴定的可行性,为解决中药同名异物现象和构建药用蕨类植物DNA条形码鉴定体系提供示范,为健全药用植物DNA条形码鉴定平台积累资料。方法:结合生物信息学预测、课题组早期实验基础和目前国际同行共识,筛选出优先实验序列。其中,生物信息学预测具体内容是:利用改进Mauve算法对11种代表性蕨类植物叶绿体全基因组数据进行多重序列比对,提取具有完全覆盖度的局部共线性区域(LCB),并利用Primer.Oligo等生物信息学软件,筛选获得具有(较)通用引物并具有适当长度和变异度的序列作为预测DNA条形码序列。以水龙骨科药用植物(23种38样品)、贯众类(67种110样品)为对象,进行候选DNA条形码序列的PCR扩增、测序和软件分析,获取PCR成功率、测序成功率、种内种间变异情况和物种鉴定率等数据。结果:1)psbA-trnH序列在水龙骨科药用植物(实验样品范围)PCR及测序成功率均为100%,所获得的38条序列长度在257到446bp之间,比对长度为484bp,其中,变异位点数为185(38.2%)。在综合Genbank水龙骨科psbA-trnH序列数据时,序列长度未变,但比对长度增加为546bp,变异位点数为266(48.7%)。结合Taxongap及Mega软件分析结果,psbA-trnH序列在水龙骨科药用植物范围(22物种36样品)鉴定效率为82.6%(19/23)。其中,膜叶星蕨(Microsorum membranaceum)与表面星蕨(Microsorum superficiale)未能分开。在水龙骨科扩大样品范围的鉴定分析时,鉴定效率降至61.8%(总分析数据76物种134序列,有效鉴定其中47物种);在结合N-J邻近树分析时,psbA-trnH序列能较好的将同属物种聚集在同一支。2)psbA-trnH序列在贯众类药用原植物的PCR及测序成功率均为100%,所获得的110个序列,长度在360到620bp之间,比对后长度为638bp,变异位点数为485bp(76.0%)。ITS2/ITS序列在贯众类psbA-trnH序列未能有效鉴定(19个物种)及部分种内种间差异性过大(2个物种)共21物种36样品中,成功获得其中20物种31样品(序列获得率为86.1%),31个序列长度在154-327bp之间,比对长度为391bp,变异位点数361(92.3%)。贯众类67种110个药用植物的鉴定中,psbA-trnH可有效鉴别其中48个物种(鉴定效率为71.6%);在所有含2份以上样品的31个物种中,只有7个物种种内最大变异大于种间最小差异。ITS2序列在贯众类20物种31样品的鉴定中能完全鉴定,即鉴定效率为100%;在8个含2份以上样品的物种中,其中7个样品最大种内差异大于最小种间差异,表明该序列在种内存在较大的差异性。综合psbA-trnH及ITS2序列分析结果,贯众类(67种110样品)的总体鉴定效率为98.5%(66/67),其中红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora)未能获得ITS2序列。结论:psbA-trnH序列可作为水龙骨科药用植物和贯众类药材DNA条形码的推荐条形码序列。具体使用中,(1)水龙骨科psbA-trnH在扩大范围的鉴定中效率会降低,需明确鉴定范围;(2)psbA-trnH序列在贯众类某些近缘同属物种中分辨能力不够,需辅助序列(如ITS2)提升鉴定成功率。