全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 4 期 2015 年 2 月

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• 药材与资源 •
远志属 7 种药用植物 ITS1 和 ITS2 序列分析
樊 杰，白 妍，束明月
山西中医学院，山西 太原 030024
摘 要：目的 采用 ITS 序列进行远志属 7 种药用植物的分子鉴定。方法 通过测定远志 Polygala tenuifolia、卵叶远志 P.
sibirica、瓜子金 P. japonica、华南远志 P. glomerata、蓼叶远志 P. persicariifolia、肾果小扁豆 P. furcata 和小花远志 P. arvensis
的 ITS1、ITS2 序列，借助 ClustalX、MEGA 3.1 软件比较和分析 ITS1、ITS2 的序列特征。结果 远志属 7 种药用植物 ITS1
长度为 279～291 bp，ITS2 的长度为 211～219 bp，变异位点 232 个，信息位点 53 个；远志与卵叶远志的遗传距离最小，华
南远志与肾果小扁豆遗传距离最大，亲缘关系最远。结论 远志属 7 种药用植物的 ITS1、ITS2 序列可作为分子鉴定的依据。
关键词：远志属；ITS 序列；DNA 条形码；物种鉴别；ITS1；ITS2
中图分类号：R931 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2015)04 - 0562 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.04.019
ITS1 and ITS2 sequences analysis of seven medicinal plants in Polygala L.
FAN Jie, BAI Yan, SHU Ming-yue
Shanxi University of Traditional Chinese Medicine, Taiyuan 030024, China
Abstract: Objective To provide the evidence for the molecular identification of seven medicinal plants in Polygala L. Methods
Sequencing of ITS1 and ITS2 genes from Polygala furcata, P. japonica, P. tenuifolia, P. glomerata, P. persicariifolia, P. sibirica, and
P. arvensis was performed. Sequence features were compared and analyzed using ClustalX and MEGA 3.1 softwares. Results In the
seven medicinal plants of Polygala L., the length of ITS1 and ITS2 varied in 279—291 bp and 211—219 bp separately, with 232
variable sites and 53 parsimony information sites. The smallest genetic distance was observed between P. tenuifolia and P. sibirica, and
the largest existed between P. furcata and P. glomerata revealing their farest genetic relationship. Conclusion ITS sequences of the
seven medicinal plants in Polygala L. can be used as the reference for the molecular identification.
Key words: Polygala L.; ITS sequences; DNA barcodes; identification of species; ITS1; ITS2

远志属 Polygala L. 是一个世界性分布的大属，
尤以热带、亚热带为盛，约 500 种[1]，传统分类分
为 10 个组[2]或 12 个亚属[3]。我国有 3 个亚属，42
种 8 变种，全国分布，以西南和华南地区最多，3 个
亚属分别是黄杨亚属、小扁豆亚属和远志亚属[1,4]。
远志属植物含有丰富的三萜皂苷、 酮、寡糖酯类
成分及其他活性成分，组成该属植物生理活性的有
效物质群，该属植物有镇咳、祛痰、益智、安定、
解毒消肿、补益强壮等作用[5-6]。在临床和民间常用
于心神不安、惊悸失眠健忘、咳痰不爽、疮疡肿毒
等[6]。肾果小扁豆 Polygala furcata Royle、瓜子金
P. japonica Houtt.、远志 P. tenuifolia Willd.、华南远
志 P. glomerata Lour.、蓼叶远志 P. persicariifolia
DC. 卵叶远志 P. sibirica L. 及小花远志 P. arvensis
Willd. 为常见的远志属药用植物，近年来，在化学
成分、HPLC 指纹图谱、遗传多样性、组织培养和
药理作用等方面有一些相关研究[7-9]。
核糖体 DNA 内转录间隔区（internal transcribed
spacer，ITS）序列由于长度保守、信息位点丰富、
核苷酸变异快，已被广泛用于植物种间、属间和科
内的系统发育与分类研究[10-12]。近年来，在药用植
物的分子鉴定、遗传多样性、系统分类等方面有大
量研究[9,13-14]，而有关用 ITS 序列鉴定远志属药用植
物的研究未见报道。本研究通过测定 ITS1、ITS2 序
列，构建了远志属 7 种植物的系统发育树，从分子
系统学角度探讨它们的亲缘关系，同时为远志属药

收稿日期：2014-09-28
基金项目：山西省自然科学基金项目（2012011034-2）；山西中医学院博士科研启动基金项目（2014）
作者简介 樊 杰（1972—），女，讲师，研究方向为药用植物资源开发。E-mail: fanjie6789@163.com
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用植物的分子鉴定提供参考。
1 材料和方法
1.1 材料
远志 Polygala tenuifolia（山西盂县和灵丘）和
卵叶远志 Polygala sibirica（山西盂县）由山西中医
学院樊杰讲师鉴定。肾果小扁豆 Polygala furcata、
华南远志 Polygala glomerata 及小花远志 Polygala
arvensis的叶片材料取自中国科学院植物所标本馆。
从GenBank数据库获得另外 3个种的 ITS序列 3条，
材料来源和 GenBank 数据见表 1。
表 1 样品来源
Table 1 Sample sources
GenBank 登录号 种名 来源
ITS1 ITS2
肾果小扁豆 中国科学院植物所标本馆 KJ490654 KJ490656
华南远志 中国科学院植物所标本馆 KJ490653 KJ490657
远志-1（山西灵丘） 山西中医学院 KJ462466 KJ490655
远志-2（山西盂县） 山西中医学院 KJ755057 KJ755057
小花远志 中国科学院植物所标本馆 KJ755055 KJ755055
卵叶远志-1（山西盂县） 山西中医学院 KJ755056 KJ755056
卵叶远志-2 － GQ889020* GQ889020*
蓼叶远志 － GQ888998* GQ888998*
瓜子金 － GQ888972* GQ888972*
*GenBank 下载序列
*GenBank download sequence
1.2 基因组 DNA 的提取
DNA 的制备采用改良CTAB 法，但无法获得进行
后续 PCR 的 DNA，根据文献报道 [15]对实验环节略作
调整，水浴温度 45 ℃，水浴 5 h，加异丙醇沉淀 1 h。
1.3 ITS1、ITS2 序列的 PCR 扩增及测序
引物参考文献中的引物[14]，ITS 片段均无法一
次完成 PCR扩增，所以分为 ITS1和 ITS2两段扩增。
使用的引物包括 ITS 正向：5’-CGAGAAGTCCAC-
TGAACCTTATC-3’和 ITS 反向：5’-TCT TYTCC-
TCCGCTTATTGATATGC-3’；ITS internal 反向：
5’-GCGTTCAAAGACTCGATGGTTC-3’，ITS internal
正向：5’-GACTCTCGGCAACGGATATCTCGGC-3’。
PCR 反应在 PTC-200 型 PCR 仪上进行。PCR 总
体积为 25 μL，包括：12.5 μL Mix（Takara Premix
Taq），10 μm 引物各 0.5 μL，0.5～1 μL 模板（10～
50 ng），用灭菌超纯水补足反应体积。扩增程序
为：94 ℃、3 min，33 个循环：94 ℃、1 min，58
℃、1 min，72 ℃、80 s，72 ℃、6 min。PCR 产
物 10 μL 用 1%琼脂糖凝胶电泳检测。PCR 产物送
华大基因测序。
1.4 序列提交和分析
序列通过 Sequin 软件提交至 NCBI 数据库，
并获得相应登录号。ClustalX 1.81 软件用于序列比
对，采用 MEGA 3.1 软件计算遗传距离并构建系统
发育树。
2 结果与分析
2.1 ITS1、ITS2 序列比较
测序结果表明，序列中除 ITS1 和 ITS2 的全长
外，还包含 5.8、18、28 S 的部分序列，远志属 4
种药用植物的 ITS 序列已提交至 NCBI，GenBank
登录号和对应的植物名称见表 1。序列分析结果表
明，远志属 7 种药用植物 ITS1 长度为 279～291 bp，
（G＋C）量为 55.6%～62.5%；ITS2 的长度为 211～
219 bp，（G＋C）量为 59.3%～65.0%。结果见表 2。
利用 Clustal X 1.81 软件分别对 ITS1 和 ITS2
的 9 个序列进行比对，结果表明，ITS1 和 ITS2
结果类似，ITS1 序列远志与卵叶远志之间差异最
小，仅存在 1 个碱基的差别，其余种间差别都很
大；ITS2 序列远志与卵叶远志之间差异最小，仅
存在 1 个碱基的差别，瓜子金与远志有 2 个碱基
差异，与卵叶远志有 3 个碱基的差异；其余种间
差别都很大。
2.2 系统发育分析
利用 MEGA 3.1 软件计算 ITS1 和 ITS2 的变异
位点及信息位点，结果表明，ITS1 含 144 个变异位
点和 35 个信息位点，分别占总位点数的 42.48%和
10.32%；而 ITS2 序列中的变异位点和信息位点分
别为 88 和 18 个，占总位点数的 37.93%和 7.76%。
利用 MEGA 3.1 的 Kimura 2-parameter 计算 6 种
药用植物之间的遗传距离，结果表明，远志的 2
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个样品及卵叶远志的 2 个样品之间遗传距离为
0，远志与卵叶远志之间的遗传距离为 0.006，两
者的亲缘关系为种间最近；华南远志与肾果小扁
豆之间遗传距离最大，达 0.472，两者关系最远
（表 3）。
基于 ITS1 和 ITS2 序列，采用 NJ 法构建了
系统发育树，经 1 000 次自举检测，结果（图 1）
表明，亲缘关系较近的卵叶远志与远志处于同一
分支，并得到 100%支持；瓜子金与小花远志聚
为一支，支持率中等（63%）。与它们遗传距离
较远的蓼叶远志、华南远志、肾果小扁豆依次各
自成一支。
表 2 远志属 7 种药用植物 ITS1、ITS2 序列长度及(G＋C)量
Table 2 Length and G + C contents of ITS1 and ITS2 sequences of seven medicinal plants in Polygala L.
ITS1 ITS2 样品 长度/bp (G＋C)/% 长度/bp (G＋C)/%
肾果小扁豆 291 55.6 211 59.3
华南远志 285 62.1 219 64.3
远志-1 282 61.7 216 64.4
远志-2 282 61.7 216 64.4
小花远志 284 62.0 215 63.3
卵叶远志-1 282 62.4 217 65.0
卵叶远志-2 282 62.4 217 65.0
蓼叶远志 279 61.2 212 62.3
瓜子金 280 62.5 216 64.4
表 3 远志属 7 种药用植物的遗传距离
Table 3 Genetic distances among seven medicinal plants in Polygala L.
样品 远志-2 卵叶远志-1 小花远志 肾果小扁豆 蓼叶远志 远志-1 卵叶远志-2 瓜子金 华南远志
远志-2 1.000
卵叶远志-1 0.006 1.000
小花远志 0.057 0.055 1.000
肾果小扁豆 0.428 0.428 0.432 1.000
蓼叶远志 0.155 0.149 0.157 0.457 1.000
远志-1 0.000 0.006 0.059 0.431 0.157 1.000
卵叶远志-2 0.006 0.000 0.057 0.432 0.152 0.006 1.000
瓜子金 0.050 0.050 0.051 0.440 0.166 0.053 0.052 1.000
华南远志 0.171 0.173 0.176 0.472 0.234 0.173 0.176 0.177 1.000

图 1 基于 ITS1 和 ITS2 序列构建的系统发育树
Fig. 1 Phylogenetic tree based on ITS1 and ITS2 sequences
3 讨论
ITS 序列分析技术具有技术简单、结果准确、
重复性好等优点，近年来广泛应用于药用植物鉴定，
是药学研究中的一种重要分子标记[16]。其中 ITS2
被认为比 ITS1 具有更多的信息位点，具有更高的鉴
定效率[17-18]。但本研究并不支持这一结论，ITS1 序
列中的信息位点占总位点数的 10.32%略高于 ITS2
的 7.76%。
本研究以 7 种远志属药用植物为材料，利用
PCR 技术分离、测定了其中 5 种的 ITS1、ITS2 序
列，并提交至 NCBI 数据库，丰富了 GenBank 数据
库中远志属植物的序列信息。卵叶远志和远志同为
药材远志的基源植物[19]，两者在形态上十分相似，
药材也较难区别，基于 ITS 序列建立的系统发育树
远志-2
远志-1
卵叶远志-1
卵叶远志-2
小花远志
瓜子金
蓼叶远志
华南远志
肾果小扁豆
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
相似系数
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也支持这一观点，二者是 7 种药用植物中遗传距离
最小的。ITS 序列可用于植物种间、属间和科内的
系统发育与分类，本研究中，远志属植物在 ITS 序
列上存几个到几十个碱基的差异，变异位点和信息
位点丰富，ITS 序列可作为远志属 7 种药用植物之
间鉴定的分子标记。
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