全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 3 期 2014 年 2 月

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旋覆花属 8 种药用植物 ITS2 序列分析
刘义梅 1，喻 珊 1，罗 焜 2，姚 辉 2，陈科力 1*
1. 湖北中医药大学，湖北 武汉 430065
2. 中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193
摘 要：目的 对旋覆花属 8 种药用植物进行 ITS2 序列分析，为其分子鉴定提供依据。方法 对 4 种旋覆花属药用植物的
8 个样本 ITS2 序列进行 PCR 扩增和测序，同时从 GenBank 下载 13 个样本。用 MEGA5.0 计算其种间、种内的 K2P 距离，
及各序列变异位点并进行聚类分析。结果 旋覆花属 8 种药用植物 ITS2 的长度为 210～212 bp，变异位点为 60 个；旋覆花
药材 2 种不同来源药用植物有 3 个变异位点，与其他同属 6 种植物有 13～43 个变异位点；构建的系统发育树显示旋覆花药
材的不同基原样本各聚为一支，能很好与其他 6 种植物区分；旋覆花 Inula japonica、欧亚旋覆花 I. britannica、总状土木香
I. racemosa、土木香 I. helenium 4 个物种的遗传距离值远小于其与羊耳菊 I. cappa、赤茎羊耳菊 I. rubricaulis、显脉旋覆花 I.
nervosa、泽兰羊耳菊 I. eupatoerioides 4 个物种的遗传距离值。结论 ITS2 序列能够为旋覆花属 8 种药用植物的鉴定和 Flora of
China 对羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋覆花、泽兰羊耳菊分类修订提供一定的分子证据。
关键词：旋覆花属；变异位点；ITS2 序列；遗传距离；分子鉴定；羊耳菊
中图分类号：R282.12 文献标志码：A 文章编号：0253-2670(2014)03 - 0410 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.03.020
ITS2 sequence analysis of eight medicinal plants in Inula L.
LIU Yi-mei1, YU Shan1, LUO Kun2, YAO Hui2, CHEN Ke-li1
1. Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan 430065, China
2. Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Science & Peking Union Medical College, Beijing
100193, China
Abstract: Objective To provide evidence for the molecular identification of eight medicinal plants in Inula L. Methods Eight ITS2
sequence samples of four species in Inula L. were PCR amplified and sequenced, and 13 samples from the GenBank were downloaded.
The intra-specific and inter-specific K-2P distances were calculated, and cluster analysis was constructed by MEGA 5.0. Results The
length of ITS2 region varied from 210—212 bp with 60 variable sites. Inulae Flos from two different sources had three variable sites and
its sibling species had 13—43 ones. Different samples of Inula japonica and I. britannica were gathered together and could be
distinguished from its six sibling species by UPGMA tree. The genetic distances of four species among I. japonica, I. britannica, I.
helenium, and I. racemosa were far less than those of four other species among I. cappa, I. rubricaulis, I.nervosa, and I.eupatoerioides.
Conclusion The ITS2 sequence provides the molecular evidence for the identification of eight species of medicinal plants in Inula L. and
taxonomic revision of I. cappa, I. rubricaulis, I. nervosa, and I. eupatoerioides in Flora of China.
Key words: Inula L.; variable site; ITS2 sequence; genetic distance; molecular identification; Inula cappa (Buch. -Ham.) DC.

旋覆花属 Inula L. 植物为菊科（Compositae）
多年生草本，我国有 20 余种和多数变种[1]。本属多
种植物常供药用，如旋覆花 Inula japonica Thunb.、
欧亚旋覆花 I. britannica L. 的干燥头状花序具有降
气、消痰、行水、止呕等功效[2]；土木香 I. helenium
L. 和总状土木香 I. racemosa Hook. f. 的根可健脾
和胃、行气止痛、安胎[2-3]；显脉旋覆花 I. nervosa
Wall. 在民间主要用于跌打损伤，能祛风寒、通经
络、消积止痛[4]；羊耳菊 I. cappa (Buch. -Ham.) DC.
的干燥全草具有散寒解表、祛风除湿、行气止痛、

收稿日期：2013-10-16
基金项目：国家科技支撑计划课题（2011BAI07B08）
作者简介：刘义梅（1971—），女，博士，副教授，研究方向为中药资源与开发研究。Tel: (027)68896238 E-mail: liuyimei1971@126.com
*通信作者 陈科力，男，博士生导师，教授，研究方向为中药资源与开发研究。Tel: (027)68890106 E-mail: kelichen@126.com
网络出版时间：2014-01-08 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.7501/j.issn.0253-2670.2014.03.html
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清热解毒之功[5]。旋覆花属药材因历史上各地用药
习惯不同，市售品混淆现象时有发生。ITS2 片段在
物种水平的变异较快，在中药材的物种鉴定方面具
有一定的研究价值[6-12]。本研究运用 ITS2 序列鉴定
旋覆花药材不同来源及其同属的药用植物，为旋覆
花属药材的物种快速和准确鉴定提供分子依据。
1 材料
实验采集旋覆花、欧亚旋覆花、土木香、羊耳
菊 4 个物种 8 个样本，材料经中国医学科学院药用
植物研究所林余霖副研究员鉴定，凭证标本保存于
中国医学科学院药用植物研究所，其余 4 个物种 13
个样本来源于 GenBank。样本来源见表 1。
2 方法
样品的 DNA 提取、PCR 扩增及测序的方法均参
照 Gao 等[13]和朱英杰等[14]的研究方法。实验所得 8 条
序列与 GenBank 上下载的 13 条 TS2 序列采用基于隐
马尔可夫模型的 HMMer 注释方法获得 ITS2 间隔
区序列[15]。通过 MEGA5.0 软件计算 K2P（Kimura-
2-parameter）距离，比较 8 个物种 21 条序列间的差
异性，并基于 K2P 模型进行遗传距离分析，构建
UPGMA 系统聚类树[16]。
3 结果与分析
3.1 旋覆花正品不同基原植物与其混伪品植物
ITS2 序列种内和种间比较
8个物种 21个样本的旋覆花属植物序列长度为
210～212 bp，GC 量为 48.6%～54.3%。根据 K2P
参数遗传距离模型计算得到的序列间遗传距离（表
2）：旋覆花药材来源植物旋覆花与欧亚旋覆花的
表 1 样品来源
Table 1 Sources of samples
编号 样品 拉丁名 采集地 标本号 GenBank 号
1 旋覆花 I. japonica 中国医学科学院药用植物研
究所
PS0698MT01 JF421506
2 旋覆花 中国医学科学院药用植物研
究所广西分所
PS0698MT04 GU724329
3 旋覆花 中国医学科学院药用植物研
究所广西分所
PS0698MT05 GU724330
4 欧亚旋覆花 I. britannica GenBank GenBank AF228394
5 欧亚旋覆花 中国医学科学院药用植物研
究所广西分所
PS0670MT01 GQ434511
6 欧亚旋覆花 中国医学科学院药用植物研
究所广西分所
PS0670MT02 GU724293
7 欧亚旋覆花 中国医学科学院药用植物研
究所广西分所
PS0670MT03 GU724294
8 总状土木香 I. racemosa GenBank GenBank EU257426
9 总状土木香 GenBank GenBank EU257425
10 土木香 I. helenium 中国医学科学院药用植物研
究所
PS0689MT01 GQ434528
11 土木香 GenBank GenBank EU239683
12 土木香 GenBank GenBank EU239682
13 土木香 GenBank GenBank EU257424
14 土木香 GenBank GenBank EU257423
15 羊耳菊 I. cappa GenBank GenBank JF733771
16 羊耳菊 GenBank GenBank EF210973
17 羊耳菊 GenBank GenBank EF210951
18 羊耳菊 中国医学科学院药用植物研
究所云南分所
PS0701MT01 GQ434532
19 赤茎羊耳菊 I. rubricaulis GenBank GenBank FM995372
20 显脉旋覆花 I. nervosa GenBank GenBank EF210932
21 泽兰羊耳菊 I. eupatoerioides GenBank GenBank EF210961
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表 2 ITS2 序列的 K2P 遗传距离
Table 2 K2P genetic distances of ITS2 sequences
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2 0.000 0
3 0.000 0 0.000 0
4 0.014 4 0.014 4 0.014 4
5 0.014 4 0.014 4 0.014 4 0.009 6
6 0.014 4 0.014 4 0.014 4 0.009 6 0.000 0
7 0.014 4 0.014 4 0.014 4 0.009 6 0.000 0 0.000 0
8 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.075 1 0.075 2 0.075 2 0.075 2
9 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8
10 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8 0.000 0
11 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8 0.000 0 0.000 0
12 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8 0.000 0 0.000 0 0.000 0
13 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8 0.000 0 0.000 0 0.000 0 0.000 0
14 0.064 7 0.064 7 0.064 7 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.069 9 0.004 8 0.000 0 0.000 0 0.000 0 0.000 0 0.000 0
15 0.178 5 0.178 5 0.178 5 0.184 4 0.184 9 0.184 9 0.184 9 0.153 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3
16 0.178 5 0.178 5 0.178 5 0.184 4 0.184 9 0.184 9 0.184 9 0.153 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.000 0
17 0.178 5 0.178 5 0.178 5 0.184 4 0.184 9 0.184 9 0.184 9 0.153 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.000 0 0.000 0
18 0.178 5 0.178 5 0.178 5 0.184 4 0.184 9 0.184 9 0.184 9 0.153 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.000 0 0.000 0 0.000 0
19 0.225 0 0.225 0 0.225 0 0.231 3 0.232 0 0.232 0 0.232 0 0.216 5 0.209 8 0.209 8 0.209 8 0.209 8 0.209 8 0.209 8 0.204 9 0.204 9 0.204 9 0.204 9
20 0.216 9 0.216 9 0.216 9 0.223 2 0.223 8 0.223 8 0.223 8 0.190 3 0.184 0 0.184 0 0.184 0 0.184 0 0.184 0 0.184 0 0.165 9 0.165 9 0.165 9 0.165 9 0.038 9
21 0.178 5 0.178 5 0.178 5 0.184 4 0.184 9 0.184 9 0.184 9 0.153 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.147 3 0.004 7 0.004 7 0.004 7 0.004 7 0.204 9 0.165 9

K2P 距离为 0.014 4，旋覆花种内 K2P 距离为 0，欧
亚旋覆花种内 K2P 距离为 0～0.009 6；旋覆花、欧
亚旋覆花、总状土木香、土木香 4 个物种的遗传距
离值为 0～0.075 2，其 4 个物种与羊耳菊、赤茎羊
耳菊、显脉旋覆花、泽兰羊耳菊 4 个物种的遗传距
离值 0.147 3～0.232 0。
3.2 旋覆花与其近缘种的变异位点分析
旋覆花属8个物种的种间序列共有60个位点变
异。其中旋覆花种内 3 条序列完全相同，欧亚旋覆
花种内有 2 个变异位点，即 155 bp（C-G 颠换）、164
bp（T-C 转换）；旋覆花与欧亚旋覆花有 3 处碱基不
同，即 28 bp（G-T 颠换）、164 bp（T-C 转换）、202
bp（G-C 颠换）。旋覆花、欧亚旋覆花、总状土木香、
土木香 4 个物种的变异位点为 0～14 个，远少于与
羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋覆花、泽兰羊耳菊 4
个物种的变异位点（图 1）。
3.3 聚类分析
基于 ITS2 序列，通过非加权配对算术平均法构
建的 UPGMA 系统聚类树（图 2）可以看出，旋覆
花 3 个样本和欧亚旋覆花 4 个样本各聚为 1 支，2
个物种 7 个样本再聚为 1 支，支持率为 99%，明显
与同属其他药用植物分开。旋覆花、欧亚旋覆花、
总状土木香、土木香 4个物种 14个样本聚为 1大支，
支持率为 99%。
4 讨论
《中国药典》2010 年版记载旋覆花药材 Inulae
Flos 来源于菊科植物旋覆花或欧亚旋覆花的干燥头
状花序，来源于 2 种植物的药材其性状、显微、理
化鉴别方法完全相同[2]。本实验结果显示旋覆花和
欧亚旋覆花 ITS2 序列种内最大 K2P 距离小于与其
他 6 个物种的种间最小距离；同时，从基于 ITS2
序列构建的 UPGMA 聚类树可以看出，ITS2 序列能
很好地区分旋覆花药材 Inulae Flos 不同基原植物及
同属其他药用植物。
《中国植物志》把泽兰羊耳菊、羊耳菊、赤茎羊
耳菊划分为旋覆花属羊耳菊组，显脉旋覆花与旋覆
花、欧亚旋覆花、总状土木香、土木香同划分为旋
覆花属旋覆花组，由表 2 和图 1 可以看出，旋覆花、
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“-”表示该位点碱基缺失
“-” means the site base deletion
图 1 8 种旋覆花属药用植物的变异位点图
Fig. 1 Variable sites of ITS2 sequence of eight medicinal plants in Inula L.

图 2 基于 ITS2 序列构建的 21 个样本的 UPGMA 聚类树
Fig. 2 UPGMA dendrogram of 21 species based on ITS2
sequences
欧亚旋覆花、总状土木香、土木香 4 个物种之间的
遗传距离值远小于与羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋
覆花、泽兰羊耳菊 4 个物种的遗传距离值，旋覆花、
欧亚旋覆花、总状土木香、土木香 4 个物种之间的
变异位点远少于与羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋覆
花、泽兰羊耳菊 4 个物种之间的变异位点，ITS2 序
列为《中国植物志》英文修订版 Flora of China 把
羊耳菊、泽兰羊耳菊、赤茎羊耳菊、显脉旋覆花 4
种植物修订为 Duhaldea 属，而旋覆花、欧亚旋覆花、
总状土木香、土木香仍为 Inula 属提供了一定的分
子依据。
本研究使用 DNA 条形码技术对旋覆花药材 2
种不同来源药用植物及同属其他 6 种药用植物进行
分子鉴定，为旋覆花属药用植物的 DNA 条形码鉴
定提供分子证据。
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旋覆花（JF421506）
旋覆花（GU724329）
旋覆花（GU724330）
欧亚旋覆花（AF228394）
欧亚旋覆花（GQ434511）
欧亚旋覆花（GU724293）
欧亚旋覆花（GU724294）
总状土木香（EU257426）
总状土木香（EU257425）
土木香（GQ434528）
土木香（EU239683）
土木香（EU239682）
土木香（EU257424）
土木香（EU257423）
羊耳菊（JF733771）
羊耳菊（EF210973）
羊耳菊（EF210951）
羊耳菊（GQ434532）
泽兰羊耳菊（EF210961）
赤茎羊耳菊（FM995372）
显脉旋覆花（EF210932）
5
6
7
4
3
1
2
8
11
14
9
10
12
13
21
15
18
16
17
19
20
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