基于全叶绿体基因组分析筛选乌头属药用植物DNA条形码序列

乌头属有毒药用植物的鉴定困难，给中药安全使用造成极大隐患。国际上通用的DNA条形码序列不能有效鉴定乌头属各种，尚需开发新的条形码序列。申请人首次提出基于高通量叶绿体基因组测序技术筛选乌头属鉴定用条形码序列。本研究已利用GS FLX高通量测序技术获得了3个乌头属物种的全叶绿体基因组序列。①应用生物信息学的方法分析叶绿体基因及基因间隔区的变异大小；②应用BEST1.0软件寻找鉴定用SNP(单核苷酸多态性)，应用Wilcoxon检验获得种间变异大、种内变异小条形码序列；通过BLAST进行鉴定成功率比较；③设计通用引物对已采集到的284份乌头属样品进行鉴定，筛选获得乌头属药用植物DNA条形码鉴定序列；④建立快速有效的乌头属有毒药用植物DNA条形码鉴定技术体系。研究结果将对有毒中药和药用植物的鉴定及安全用药提供理论依据。

乌头属有毒药用植物种类繁多，形态近似，理化鉴定难以准确区分，给中药安全使用造成极大隐患。本研究在课题组已有的工作基础上，利用高通量测序技术，获得Aconitum kusnezoffii Reichb. Aconitum gymnandrum. Aconitum ochranthum三个物种的全叶绿体基因序列。本研究将①用PAUP4.0软件进行叶绿体序列比对；用BEST1.0软件寻找大量的SNP（包括种内和种间），从足够大的种间变异和小的种内变异及容易扩增和比对等多方面综合来考虑，选定ITS2和psbA-trnH作为乌头属药用植物鉴定用条形码候选序列。②设计通用引物，进行PCR扩增、测序和比对，对中国医学科学院药用植物研究所标本馆馆藏乌头标本进行鉴定。构建了药用植物DNA序列数据库平台。同时，通过构建系统进化树，对乌头属有毒药用植物的系统进化及亲缘学进行研究。本研究结果将对有毒中药的鉴定及常规方法难以鉴定的类群起到示范作用。