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内蒙产草麻黄不同居群的ITS序列分析



全 文 :2011 年
第 31 卷
9 月
第 9 期
河 南 中 医
HENAN TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
September 2011
Vol. 31 No. 9
·方药纵横·
收稿日期:2011 - 03 - 31
基金项目:日本学术振兴会资助项目(JSPS,No:17405014)
作者简介:王利丽(1979 -) ,女,河南新乡人,博士学位,讲师。
通讯作者:陈随清,E - mail:suiqingchen@ sohu. com
内蒙产草麻黄不同居群的 ITS序列分析
王利丽1,御影雅幸2,陈随清1
(1.河南中医学院药学院,河南 郑州 450008;2.日本金泽大学自然科学研究科)
摘要:目的:对内蒙古不同居群间的草麻黄进行 ITS序列分析。方法:用直接测序法对草麻黄的 ITS1 和 ITS2 进行序列解析。结果:草麻黄 ITS1
序列长度为 1 139 bp,ITS2 序列长度为 246 bp。将 Genebank中登录的草麻黄的 ITS序列设为标准序列,内蒙产草麻黄的 ITS1 区发现了 882,
908,930 和 1117 等 4 个变异位点,ITS2 区未发现变异位点。结论:内蒙产草麻黄存在着明显的序列变异,可为麻黄种内变异和产地鉴别提供参
考。
关键词:内蒙产草麻黄;ITS序列;变异
中图分类号:R282. 71 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5028(2011)09 - 1051 - 03
麻黄科(Ephedreae)植物草麻黄(Ephedra sinica Stapf)是
中药麻黄的重要来源之一,主要分布于我国的内蒙、新疆等
地,具有发汗散寒,宣肺平喘,利水消肿等功效,广泛用于治
疗感冒、咳嗽和哮喘等症状。在日本汉方药中,麻黄是麻黄
汤、葛根汤等治疗感冒药物的重要组成之一[1]。麻黄生长于
干旱地带,对西北的生态保护起着重要作用,为了保护野生
麻黄资源,我国政府鼓励麻黄的人工种植,并于 1999 年限制
了对日麻黄的出口。为了满足日本国内对麻黄的需求,日本
政府开展了一系列的麻黄资源调查和人工种植工作。内蒙
古草原是我国麻黄的主要产区之一,作者曾对内蒙古不同居
群产麻黄进行了显微结构和生物碱的含量测定,发现不同居
群间草麻黄的显微结构和生物碱的含量有着较大差别[2],为
了进一步明确造成差别的原因,有必要对内蒙产不同居群间
草麻黄进行遗传背景方面的分析。
内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)位于 18S
和 26SrRNA基因之间,被 5. 8S rRNA 基因分为 2 段,即 ITSl
和 ITS2。ITS区的进化速率较快,该片段特别适合于科内及
属、种间,以及居群之间的分子系统演化关系和物种鉴别[3]。
本文对内蒙古不同居群草麻黄的生长环境和 ITS 序列的遗
传背景进行调查,为麻黄的质量评价和栽培研究打下基础。
1 材料和方法
1. 1 试验材料 草麻黄样品采集于 2007 年 8 月,自内蒙古
草原苏尼特右旗开始,每隔 100 - 200 km,根据生长地麻黄生
长的具体情况采集麻黄样品 1 - 5 株,取地上茎用硅胶快速
干燥后保存。样品信息见表 1。
表 1 草麻黄样品来源
样品编号 采集地点
A01
A02
A03
A04
A05
苏尼特左旗东,101 省道 507 左侧,采石厂山上
B01
B02 阿巴嘎旗东,巴彦查干镇 10 km,路侧
C01
C02 阿巴嘎旗东,101 省道 544 左侧
D01
D02 苏尼特右旗西南方向 20 km,四王子旗方向路东 500 m
E01
E02
E03
E04
苏尼特右旗二连方向 10 km
F01
F02 苏尼特左旗南 60 km,101 省道 350 沿旧路西南 5 km
G01
G02
G03
东乌珠穆沁旗,阿锡高速 75,右侧路
H01 东乌省道 871,右侧山坡
I01 扎鲁特旗东南,304 国道 664 左侧
J01 通辽南 30KM,304 国道 510 右侧
1. 2 ITS序列解析
1. 2. 1 DNA的提取 草麻黄的地上茎被切为 2 mm 左右的
小段,用液氮研磨至粉末状。用 DNeasy Plant Mini Kit(QIA-
GEN,Germany)提取,提取程序参照说明书。
1. 2. 2 PCR扩增 根据麻黄 ITS 序列特征,采用已报道的
麻黄属 ITS 专用引物[4]。ITS1 采用引物 Eph - F,5. 8S - R,
ITS2 采用引物 5. 8S - F,Eph - R。引物序列如图 1 所示。
·1501·
DOI:10.16367/j.issn.1003-5028.2011.09.067
2011 年
第 31 卷
9 月
第 9 期
河 南 中 医
HENAN TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
September 2011
Vol. 31 No. 9
图 1 麻黄 ITS序列扩增所用引物示意图
表 2 所有样品的 ITS1 与 E. sinica(Genbank)的 ITS1 序列差异
样品编号 437 469 476 483 485 487 490 539 564 581 582 671 683 882 908 930 1117 1133
E. sinica C G G T T T G G G A G G G C G G T A
A01 * * * * * * * * * * * * * A A C A C
A02 C&A * A&G G&T G&T G&T * * C&G A&G * * A&G A A C A C
A03 * A&G A&G * * * C&G A&G * * A&G A&G * A A C A C
A04 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
A05 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
B01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
B02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
C01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
C02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
D01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
D02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
E01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
E02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
E03 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
E04 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
F01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
F02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
G01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
G02 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
G03 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
H01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
I01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
J01 * * * * * * * * * * * * * A A C A *
注:* 表示与 E. sinica相同碱基。
PCR 扩增采用 25 μL反应体系:10 × PCR buffer 2. 5 μL,Mg2 +
(25 mmol /L)2. 0 μL,dNTP(25 mmol /L)2. 0 μL,正反向引
物(10 umol /L)各 1 μL,模板 DNA约 50 ng,KOD - plus DNA
聚合酶(TOYOBO) (5 U /μL)1 μL,加入 dd H2O 使总体积达
25 μL。扩增条件为:94 ℃预变性 2 min,94 ℃ 15 s,55 ℃
30 s,68 ℃ 45 s,共 30 循环,最后 68 ℃延长 5 min,4 ℃保温。
1. 2. 3 PCR 产物纯化 采用 QIA quick PCR Purification kit
(QIAGEN,Germany)对 PCR扩增产物进行纯化。
1. 2. 4 序列测定 纯化后的 PCR 产物采用 Bigdye Termina-
tor Cycle Sequencing Kit (ABI)进行处理后,置于 ABI PRISM
310(ABI)进行测序。测定后的数据经 DNASIS 3. 0(Hitachi)
进行序列解析。
2 结果
草麻黄 ITS 序列的长度和变异:通过直接测序法,草麻
黄的 ITS1 序列长度为 1139bp,ITS2 序列长度为 246bp,将
Genbank 中记录的草麻黄 Ephedra sinica 的 ITS1(登记号:
AY394071)和 ITS2(登记号:AY394063)设为标准序列,内蒙
古产草麻黄的 ITS1 和 ITS2 与标准序列的长度一致。在 ITS1
区,共有 5 个位点发生变异,在 ITS2 区,未发现变异位点。
ITS1 区变异位点如表 2 所示。所有内蒙产草麻黄均 882,
908,930,1117 处在发生变异,以此提示,内蒙产麻黄可能由
于地理气候等影响产生序列变异,此特征能否成为内蒙古产
麻黄区别于其他产地麻黄的鉴别特征,需要做一步的研究和
验证。
在 ITS序列分析中,同一居群内的样品发生了明显的变
异。苏尼特左旗所采集 5 份样品中,A02 和 A03 两份样品
ITS1 区发现了碱基重叠现象,且 A01、A02 和 A03 三份样品
在 1133 位点处发生变异。
通过上述分析发现,居群间和居群内的 ITS1 的碱基序
列存在一定差异。提示 ITS 序列不仅适用于较高分类等级
的系统分类研究,也能反映种内变异及多态性。
3 讨论
麻黄在日本汉方药中需求量大约为每年 300 吨左右,因
此麻黄的栽培和引种问题一度受到日本学者的关注[5]。由
于麻黄生长于草原或者沙漠地带,而日本气候多雨潮湿,在
日照、温度、湿度、土壤等方面给麻黄的生长带来较多不利因
·2501·
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September 2011
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素,因此麻黄在日本的栽培较为困难。中药材常规的栽培育
种技术育种周期长,对种质资源尚未深入到基因水平的系统
评价。作者在以往的研究中发现不同居群间或者是同一居
群内的草麻黄在显微特征和生物碱含量方面都存在差异,草
麻黄种内存在着不同的分化类型[2]。本研究在对内蒙产草
麻黄的生物碱含量和显微特征研究的基础上,对其 ITS 序列
进行了分析,由于试验条件和结果所限,目前 ITS 序列变异
与生物碱含量之间的关系尚未明确,可能是由于草麻黄中调
控麻黄碱含量积累的特定基因和局部环境共同调节的结果。
要想明确麻黄碱的含量积累与何种功能基因相关或者是与
局部环境的相关,还有待于进一步研究。因此,未来的研究
重点应该综合应用分子生物学和化学分析的技术和手段,深
入分子水平研究基因多态性及其与活性成分含量的相关性,
为高含量优质药材的分子育种以及栽培奠定理论基础。
参考文献:
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Current situation of the Cultivation of Ephedra Plants in China[J].
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(编辑:孙 铮)
收稿日期:2011 - 04 - 08
作者简介:朱会清(1973 -) ,女,天津人,理学学士,主管药师。
几组名称相似、极易混淆的中药
朱会清
(天津市蓟县中医院,天津 蓟县 301900)
摘要:白附片与白附子,故纸与破故纸,白蒺藜与潼蒺藜,紫河车与草河车,蛤蚧与海蛤壳、五倍子,五加皮与香加风,川木通与关木通,大血藤与
鸡血藤,川贝母与浙贝母,以上几组中药名称相似,极易混淆,但功能主治却相差甚远,应注意区分。
关键词:白附片;白附子;故纸;破故纸;白蒺藜;潼蒺藜;紫河车;草河车;蛤蚧;海蛤壳;五倍子;五加皮;香加风;川木通;关木通;大血藤;鸡血
藤;川贝母;浙贝母
中图分类号:R282. 7 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5028(2011)09 - 1053 - 02
我国中药品种繁多,其中有许多药品名称十分相似,中
药同物异名或同名异物现象长期存在,因而在临床调剂时极
易混淆。如不注意,就有可能用错药物,轻者影响疗效,重者
引起不良反应或中毒,给病人的用药安全带来了潜在的威
胁。笔者在多年的工作实践中总结出几组极易混淆的中药
饮片,介绍如下。
1 附子(白附片)、禹白附(白附子)
附子是毛茛科植物乌头的子根的加工品。根据加工方
法不同而分成盐附子、黑顺片、白附片。性热,味辛,有毒,归
心、脾、肾经。功效:回阳救逆,补火助阳,散寒止痛。“为回
阳救逆第一药品”。用于亡阳证,肾阳虚、脾阳虚、心阳虚、卫
阳虚诸证及寒湿痹痛。用法用量:3 - 15 g。先煎 1 h以减弱
其毒性。禹白附为天南星科独角莲的块茎。别名白附子。
性温,味辛、甘,有毒,入脾胃、肝经。功效:燥湿化痰,祛风止
痉,解毒散结。主治:风痰壅胜,口眼歪斜,破伤风,偏头痛,
瘰疬痰核、毒蛇咬伤。用法用量:煎服,3 - 5 g。外用适量。
白附子切莫与附子、白附片混淆。
2 千张纸(故纸)、补骨脂(破故纸)
千张纸为紫薇科植物木蝴蝶的成熟种子。常用别名故
纸、千层纸、玉蝴蝶、破布子、白故子、云故纸。味微苦甘,性
微寒,归肺、肝、胃经。功效:清肺利咽,疏肝和胃,敛疮生肌。
主治:咽痛喉痹,声音嘶哑,咳嗽;肝胃气痛;疮疡久溃不敛,
浸淫疮。内服:煎汤 6 - 9 g;研末:1. 5 - 3 g。外用适量,敷贴
或研末撒患处。补骨脂为豆科植物补骨脂的果实。别名:破
故纸。性大温,味辛、苦,归肾、脾经。功能:补肾助阳,固精
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