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Identification of rhizome of Polygonatum odoratum and its adulterants by RAPD

玉竹及其掺伪品的RAPD鉴定



全 文 :中草芮 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月·1727·
玉竹及其掺伪品的RAPD鉴定
王润玲,唐铖,周 晔+,刘 奇,安适之
(天津医科大学药学院,天津300070)
摘要:目的探索鉴别玉竹及其掺伪品热河黄精、黄精等药用植物的方法。方法采用显微鉴定和RAPD技术
进行药材鉴别。结果通过所选引物进行PCR扩增,可以获得特异性的谱带,将玉竹及其主要掺伪品热河黄精、黄
精区分开。结论建立的该分析方法可用作区分玉竹及其掺伪品的依据。
关键词:玉竹f显微鉴定;RAPD
中图分类号:R282.7 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)11—1727—03
IdentificationofrhizomefPolygonatumodoratumanditsadulterantsbyRAPD
WANGRun—ling,TANGCheng,ZHOUYe,LIUQi,ANShi—zhi
(CollegeofPharmacy,TianjinMedicalUniversity,Tianjin300070,China)
Keywords:RhizomaPolygonatiOdorati;microscopicidentification;RAPD
玉竹始载于《神农本草经》,列为上品。玉竹性
甘、微寒,归肺、肾二经,有滋阴润燥、生津止渴之功
效。经现代研究表明玉竹有降血糖、调血脂、免疫调
节等药理活性C1]。据《中国药典》2005年版记载玉竹
的来源应为百合科植物玉竹Polygonatum
odoratum(Mill.)Druce的干燥根茎[z]。由于该属植
物外形相近,玉竹等黄精属生药显微特征只有细微
的不同。古今均将黄精属多种具互生叶而根茎圆柱
状者如热河黄精P.macropodiumTurcz.、黄精P.
sibiricumDelar.exR doute等作玉竹入药,造成玉
运用分子标记技术研究黄精属部分植物卧],但未见
玉竹与热河黄精等掺伪品鉴别的研究报道。本实验
采用传统方法与分子标记技术相结合将玉竹及其掺
伪品热河黄精、黄精区分开,并建立植物DNA提取
的新方法。
1材料与仪器
1.1 材料:本实验的样品采自河北省、江西省山区
和北京植物园,样品来源及其特征见表1。所有植物
的根状茎均经75%酒精灭菌并用蒸馏水充分漂
洗,储存于一20℃备用。
竹品种混淆、鉴别困难,影响临床疗效‘3|。此前曾有 1.2试剂及其配制:琼脂糖(Promega公司)、Taq
表1玉竹及其掺伪品的主要特征
Table1 MaincharactersofrhizomefP.odoratumnditsadulterants
酶、dNTP、随机引物、DL一2000(宝生物公司)、EB
(Sigma公司),其他试剂为分析纯。CTAB提取液:
2%CTAB,100mmol/LTris—HCI,pH8.020
mmol/LEDTA,1.4mol/LNaCl,2%二巯基乙
醇,pH8.0;CTAB/NaCl溶液:10%CTAB,0.7
mol/LNaCl;CTAB沉淀剂:1%CTAB,50mmol/
LTris—HCI,10mmol/LEDTA,pH8.0;高盐TE
缓冲液:10mmol/LTris—HCl,10mmol/LEDTA,
1mol/LNaCI,pH8.0。
1.3 仪器:万能研究显微镜(Olypuswvanox),
收稿日期:2006—04一01
基金项目:天津市卫生局基金资助项目(03009)}天津医科大学科学基金资助项目(2003KY4)
作者筒介:王润玲(1959一),女,天津市人,教授,天津医科大学药学院副院长,硕士生导师,研究方向为药物化学和中药有效成分分析。
*通讯作者 周 哗 Tel:(022)23529697E—mail:zhouye@tijmu.edu.ell
万方数据
·1728· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月
QI。一901型漩涡混合器(江苏海门麒麟医用仪器
厂),TGL一16G型台式高速离心机(上海医用分析
仪器厂),HH一42型快速恒温数显水箱(常州国华
电器有限公司),日本岛津UV一240紫外分光光度
仪,9600型PCR仪(PE公司),GDS8000凝胶成像
分析系统。
2方法
2.1 显微鉴定:截取1cm3的根状茎,投入F.A.A
固定液中固定24h。取出后用流水冲洗,乙醇脱水。
用熔点58C的石蜡包埋,上滑走切片机。切后用
1%番红、2%淡绿染色,中性树胶封片。用Olypus
wvanox万能研究显微镜PM一10AD照像系统
拍照。
2.2 RAPD分析
2.2.1DNA提取:取0.1g植物根茎置于一80‘C
预冻40rain,迅速置于白瓷乳钵并加入2mL
CTAB提取液,研磨至粉碎,置于65℃水浴60
rain,并不断振荡使之充分反应;取出后加入等体积
CHCl。一异戊醇(24:1)溶液,10000r/rain离心5
rain,取上层液,重复抽提2次至澄清.力Ⅱ入1/10体
积,65C预热的CTAB/NaCl溶液混匀,再加入等
体积CHCl。一异戊醇(24:1)溶液抽提,10000r/
rain离心5rain,取上层液,加入等体积CTAB沉淀
剂,于65℃水浴30rain,4000r/rain离心10rain;
取沉淀,加入500pL高盐TE,混匀,再加入0.6体
积的异丙醇,小心振摇,10000r/min离心15rain。
用80%乙醇清洗沉淀,挥干,用100弘I。TE(10,1)
溶液溶解,可得DNA溶液,并将样品浓度稀释至
5ng/vI。。
2.2.2PCR:PCR反应体系共20pI。,包括:20ng
DNA模板、1mmol/L引物、2弘L10×PCR缓冲液
(含M92+)、0.25mmol/I。dNTP混合物、1UTaq
酶、10pI。高压水,混匀。在PCR一9600上扩增,扩增
程序:第1阶段,预变性94℃、5rain;第2阶段,每
个循环94C变性1rain,37C退火1rain,72‘C
延伸2rain,共5个循环;第3阶段,每个循环94℃
变性15S,37‘C退火1rain,72‘C延伸2rain,共
40个循环;第4阶段,72C继续延伸7rain;4℃
储存。
2.2.3凝胶电泳:配置1.8%琼脂糖凝胶(含EB
1pg/mL).Marker加入另一个加样孔作参照。在
lxTAE缓冲液中电泳,电泳电压70V,采用
GDS8000UVP紫外摄像分析系统下观察、照相。
3结果与分析
3.1显微鉴定:结果见图1、2(横切放大倍数lo×
10,针晶放大倍数10×40)。玉竹的维管束以外韧型
为主,热河黄精的维管束大多为外韧型,少数周木
型,针晶大小亦有所不同,但这些差别可因地理位
置,气候条件的不同发生二定的变异。
图1玉竹P.odoratum(九山顶)昱微图
Fig.1Microscopicidentificationofrhizome
ofP.odoratum(Jiushanding)
图2热河黄精P.macropodium(雾灵山)显微图
Fig.2MicroscopicidentificationofP.macropodium
(Wulingshan)
3.2 PCR:经筛选23种引物,并用其进行PCR反
应,从产生的多态性条带可以看出,玉竹与其主要掺
伪品热河黄精、黄精等的亲缘关系较近,这与它们的
性状特征和显微特征相近是一致的。由于所采集植
物的遗传特征已经发生了一定的变异,通过所产生
的多态性条带,可对所采植物进行区分。其中引物
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月·1729·
$22(TGCCGAGCTG)、$27(GAAACGGGTG)的
PCR结果稳定,可用作区分本次采集的玉竹及其掺
伪品的依据。
在对所采集的玉竹与热河黄精的PCR扩增产
物分析后可以看到,以$27作为引物进行扩增时,
在750~1000bp有一条热河黄精的特异条带,见
图3。另外,采用此种引物扩增不同条件下生长的玉
竹DNA模板并未表现出差异性,从而为其人工种
植提供了实验依据。在黄精与玉竹的鉴别方面,本实
验采用多个引物都可将二者区分开。如二者经引物
$22扩增,在250~500bp范围内得到黄精只扩增出
有一条谱带,而玉竹则可以得到两条谱带,见图4。
1、2-热河黄精(雾灵山)
3一玉竹(栽培)4-玉竹
(九江) 5-玉竹(雾灵
山) 6~8一黄精(3叶,
4叶,5叶)9-Marker
1, 2-P. macropodium
(Wulingshan)3-rhizo—
meofP.odorati(eul—
ture)4一P.odoratum
(Jiujiang)5-P.odora—
turn(Wuling—shan)
6—8一P. sibiricum(3
leaves.4leaves.5
leaves)9一Marker
图3引物$27产生的结果
Fig.3ResultofPremier$27
1~4一黄精(3叶,4叶,5
叶,6叶) 5~6一玉竹
(栽培) 7-玉竹(九山
顶)8-玉竹(雾灵山)
9一Marker
l一4一P.sibiricum(3
leaves,4leaves,5
1eaves,6leaves)5—
6-rhizomeofP.odora—
turn(culture)7-P.
odoraturn(Jiushanding)
8一rhizomefP.odorati
(Wulingshan)
9一Marker
图4 引物$22产生的结果
Fig.4ResultofPremier$22
3.3 由于植物中次生代谢产物——多酚类化合物
可介导DNA降解,而多糖的污染也是影响植物
DNA纯度最常见的问题,这些多糖能抑制限制酶、
连接酶及DNA聚合酶等酶类的生物活性。因而本
实验采用的是在Doyle[51的基础上改进的CTAB提
取法。CTAB是一种阳离子去污剂,能与核酸形成
复合物,这些复合物在低盐溶液中会因溶解度的降
低而沉淀,在高盐溶液中可解离,使DNA和多糖分
开,再用乙醇沉淀DNA除去CTAB,这样可有效避
免多酚类化合物介导的DNA降解[6]。本实验利用
CTAB这一性质,并在提取过程中多次通过氯仿一异
戊醇溶液提取蛋白质等有机物杂质逐步将各种植物
的模板DNA提纯,再通过沉淀模板DNA除去
CTABO这样不仅可以获得较纯的模板DNA,而且
可有效地避免DNA降解。此外,向样品加入适当比
例、预冷的异丙醇处理可使DNA较快地沉淀出来,
而蛋白、多糖以及CTAB等提取试剂则大部分残留
在溶液中。这对于最终获得高质量的DNA也有一
定的促进作用。虽然该方法的提取步骤较复杂,但对
于提取试剂的要求不高。一般方法裂解细胞,需要用
蛋白酶K来消化蛋白质或降解一些细胞组分,而后
通常用酚一氯仿溶剂抽提。分离成两相后,核酸在水
相中。用乙醇沉淀法做进一步纯化,再重新溶解在适
宜的缓冲液中。本实验在提取过程中未采用蛋白酶
K,苯酚等试剂,不仅避免了干扰,而且仍获得了纯
度较高的DNA。一般做植物多态性等研究时,通常
提取新鲜植物的叶绿体DNA,但本实验建立的提
取方法即使根茎部含有大量的多糖,蛋白质等干扰
物质,也能提取到足够量的DNA,所得到的DNA
纯度仍能达到生物学实验技术要求。另外,对常温放
置一年以上的玉竹、黄精等根茎的DNA进行提取,
结果表明本法同样适用。这对玉竹等根茎人药的药
用植物很有意义,在生药采收后,人们可从人药部位
提取遗传物质进行药材真伪鉴定。
玉竹的来源较多,分类混乱,运用传统方法鉴别
较为困难,通过提取所采样品药用部位的DNA,运
用分子生物学技术,建立了玉竹及其掺伪品的快速、
准确的鉴别方法。
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万方数据
玉竹及其掺伪品的RAPD鉴定
作者: 王润玲, 唐铖, 周晔, 刘奇, 安适之, WANG Run-ling, TANG Cheng, ZHOU Ye,
LIU Qi, AN Shi-zhi
作者单位: 天津医科大学药学院,天津,300070
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(11)
被引用次数: 8次

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