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ITS sequence analysis on medicinal plants of Euphorbia L. in Anhui and Jiangsu Provinces

苏皖产大戟属药用植物rDNA的ITS序列分析



全 文 :·900· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月
药材与资源
苏皖产大戟属药用植物rDNA的ITS序列分析
蒋继宏1,孟 娜1’2,曹小迎1,周守标,戴传超3
(1.徐州师范大学江苏省药用植物生物技术重点实验室,江苏徐州 221116;2.安徽师范大学生命科学学院,
安徽芜湖241000;3.南京师范大学生命科学学院,江苏南京210097)
摘 要:目的 研究苏皖产大戟属内6种药用植物的ITS长度的变异,为探讨大戟属植物的系统演化关系和大戟
属植物鉴定提供DNA分子证据。方法利用PCR技术对大戟属植物的rDNAITS区碱基序列进行测定。结果
这6种大戟属植物的ITSl的长度范围为255~262bp,ITS2的长度范围为214~236bp。运用Mega2软件进行的
系统分析得到大戟属内6种植物的系统进化树。这一分析结果与来自形态学的研究结果相吻合。结论此法可用
于大戟属植物种间及真伪品鉴别。
关键词:大戟属;ITs序列;分析
中图分类号:R282.710.3文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)06—0900—03
ITSsequenceanalysisonmedicinalpl ntsofEuphorbiaL. nAnhuiandJiangsuProvinces
JIANGJi—hon91,MENGNal’2,CAOXiao—yin91,ZHOUShou—bia02,DAIChuan—cha03
(1.KeyLaboratoryofBiotechnologyforMedicinalPl ntofJiangsuProvince,XuzhouNormalUniversity,
Xuzhou221116。China;2.CollegeofLifeScience,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241000,China;
3.CollegeofLifeScience,NanjingNormalUniversity,Nanjing210097,China)
Abstract:ObiectiveTostudythecorrelationndvariationbetweenplantsofinternaltranscribed
spacers(ITS)sequenceofthesixm dicinalpl ntsofEuphorbiaL. nAnhuiandJiangsuProvinces,in
ordertOprovideth irDNAmolecularmarkertoidentifyandexplorethphylogeneticrelationshipoft e
plantsofE甜由矗D而缸L.MethodsTodeterminerDNAITSsequencefortheplantsofEuphorbiaL.by
PCRtechnology.ResultsTheequencesofITSlinthesixspeciesrangedfrom255to262bpinlength
andthoseofITS2from214tO236bp.Thed ndrogramwasobtainedwithMega2nalysis.Theanalysis
resultwasconsistentwiththosefrommorphology.C:onclusionThemeth dcanbeusedtOidentifythe
plantsofEuphorbiaL.amongdifferentspeciesandtodifferentiatetheirfakes.
Keywords:EuphorbiaL.;internaltr nscribedspacers(ITS)sequence;analysis
大戟属EuphorbiaL.为大戟科中最大的一属,
全世界有2000余种,安徽产6种[1]。大戟属植物资
源丰富,适应于不同的生态环境,从热带到亚热带,
从陆地到沙漠,分布十分广泛,易被发现和采集。本
属植物的特征是含有白色或黄白色乳汁,并具有双
重特性,但对皮肤有刺激和毒性,而且有重要的药用
价值。大戟属植物具有抗肿瘤等多种活性与其所含
的化学成分有关,大戟、月腺大戟、泽漆、地锦草、斑
地锦也广泛应用于临床[2],因此深入研究大戟属植
物对大戟属植物的进一步应用和开发都具十分重要
的意义。
分子系统学的飞速发展给植物系统学中很多疑
难问题的解决提供了重要佐证。分子生物学研究技
术如RFLP分析、AFLP分析、SSR分析、RAPD分
析、序列分析为分子系统学的研究提供了可靠的分
子标记资料。其中核糖体DNA内转录间隔区
(ITS)序列分析已被广泛地用于植物属内、近缘属
间乃至科内的系统发育研究[3]。本实验以分布于安
徽、江苏的6种大戟属植物为代表,采用PCR产物
测序方法测定了大戟属ITS区序列(包括5.8
SrDNA)测定和分析,为探讨大戟属植物的系统演
化关系和生药鉴定提供分子证据。
1材料
1.1 材料来源:用于提取DNA的材料为新鲜叶
收稿日期:2004—09—17
基金项目:江苏省药用植物生物技术重点实验室开放项目(KJS03079)
作者简介:蒋继宏(1964一),男,安徽滁州人,副教授,博士,主要从事药用植物生物技术方面研究。
Tel:(0516)3403515E—mail:jhjang@xznu.edu.cn
*通讯作者周守标
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月·901·
片,采集的植物均经周守标教授鉴定,其来源见
表1。
表1材料来源
Table1 Originofmaterials
1.2 仪器与试剂:电泳仪(Bio—rad公司),离心机
(Beckman—Coulter公司),PTC一200型PCR仪
(MJResearch公司);CTAB、Trisbase、t3-巯基乙
醇、EDTA、Taq酶等为生工产品,其他试剂均为分
析纯。
2方法与结果
2.1植物总DNA提取:用于DNA提取的材料均
为新鲜叶片,总DNA提取方法为CTAB法[4],但
将1体积CTAB沉淀DNA这一步骤改为1体积异
丙醇沉淀DNA。
2.2 ITS区片段的扩增与纯化:PCR反应过程及
所用引物参照文献报道[5]。PCR扩增产物用Wiz—
ardTMPCRPrepsDNAPuridicationSystem
(Promega公司)纯化后直接作为测序模板。
2.3序列测定:测序工作在中科开瑞芯片股份有限
公司的DNA自动测序仪上完成。每种植物的ITS
序列均用P。和P。引物正反链测定,保证序列测定的
准确性。所得的ITS序列包括ITSl序列、5.8Sr—
RNA、ITS2序歹0。
2.4 ITS区序列分析:序列经用互补链校对后,参
照GenBank上Takaiwa,Oono,andSugiura
(1985)与Steinmann,andPorter(2002)的序列,
确定非编码的ITSl和ITS2的边界。序列排列用
ClustalX程序进行对位排列。进一步用人工核对排
列。排好的序列运用Maga软件构建ITS树,进行
系统发育分析,并用自展法(bootstrap)进行检测,
自展数据集为1000次,结果见图1。
2.5 ITS片段长度及碱基百分含量:共测定了6个
类群的ITS(包括ITSl、5.8SrDNA、ITS2)序列。
每个种的ITS长度及G+C含量见表2。大戟属6
个类群ITS序列长度变异不大,5.8SrDNA区很保
守,除斑地锦长度为163bp外,其余均为164bp。6
个类群G+C含量在ITSl区变化范围为51%~
64%,在ITS2区变化范围为56%~68%,其G+C
Epekinensis
Eebracteolata
Eesula
最pulcherrim
E^Mf‰d
最supina
P————叫
0.02
分支上的数字是1000次重复抽样检测的靴带值(%)
Sequencenumbersabovebranchesarbootstrap
values(%)of1000replications
图1基于ITS区序列分析得到的系统树
Fig.1DendrogrambasedonsequencesofITS
表2大戟属6种植物ITS序列长度及其G+c含量
Table2 LengthandG+CcontentofITSfor
sixkindsofplantsinEuphirbiaL.
ITSl ITS2 5.8SrDNA名称——————
长度/bp(G+C)/%长度/bp(G+C)/%长度/bp(G+C)/%
大戟 262 51 222 56 164 55
乳浆大戟 255 64 226 68 164 55
月腺大戟 261 59 221 59 164 60
一品红 261 55 224 59 164 56
地锦 262 54 236 57 164 53
斑地锦 264 56 214 57 163 67
的含量相差不大,反映出协同进化现象。
2.6 ITS序列的系统发育分析:通过ITS序列分
析,结合形态学研究,6个类群分为二大支,其中,大
戟属的匍匐纤细草本地锦和斑地锦为一分支,其具
有强的支持率(100%)而聚类在一起,说明两者的
亲缘关系很近,与这两者的形态特征也相符。另一支
为大戟、月腺大戟和乳浆大戟这3种植物为直立草
本,上部叶同色,野生植物而聚为一类,具有93%
较强的支持率。
3讨论
DNA分子标记技术已广泛地用于药用植物遗
传多样性、系统学、分类学研究,并逐渐渗透到中药
材鉴定领域。目前植物学研究者们越来越清楚地认
识到ITS序列分析在植物系统学及构建植物网状
进化树、探讨物种形成等方面的作用。但在不同的植
物类群以及在不同分类等级上,其ITS序列分析的
价值是不一样的,因为不同类群的起源时间及进化
速率不同,其ITS序列所含有的信息量也不同。本
实验测定的6种大戟属植物的ITS区及5.8Sr—
DNA基因序列,其所得结果与形态学资料相吻合。
由此可见,ITS序列分析在研究和探讨大戟属植物
的起源、不同种类的进化关系和进化速率及大戟属
的系统位置、种问分类及与其他植物种群之问的亲
缘关系等方面具有重要意义和广阔的应用前景。
万方数据
·902· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第6期2005年6月
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白芷干物质积累和异欧前胡素的动态研究
张志梅1,翟志席1,郭玉海,付秀敏2,邓素君2,卜彦英2,赵志民2,赵永华3,杨春清3,屠鹏飞4,赵明波4
(1.中国农业大学中药材研究中心,北京100094;2.安国市农业局,河北安国071200;3.中国医学科学院
中国协和医科大学药用植物研究所,北京 100094;4.北京大学药学院,北京100083)
摘 要:目的 明确白芷不同生长时期干物质积累及根中异欧前胡素质量分数和积累量变化。方法 采用称重法
测定白芷干物质,高效液相色谱法测定根中异欧前胡素。结果 白芷地上和地下部分干物质积累呈“s”型曲线,地
上部分干物质在7月底至10月初逐渐增加,10月中旬达到高峰,随后降低;地下部分干物质前期增加较慢,8月底
至9月底为快速增长期,随后增加稍有减慢。根中异欧前胡素以7月底8月初最高,为0.2453%,10月底最低,为
0.117%。异欧前胡素积累量在10月底收获时达到最大。结论以白芷产量和异欧前胡素积累量为白芷的收获目
标,10月底为白芷的收获期,与传统采收期一致。
关键词:白芷;干物质;异欧前胡素
中图分类号:R282.6 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)06—0902—03
DynamiccharacteristicofdrymatteraccumulationandisoimperatorininAngelicadahurica
ZHANGZhi—meil,ZHAIZhi—xil,GU0Yu—hail,FUXiu—rain2,DENGSu—jun2,BUYan—yin92,
ZHAoZhi—min2,ZHAOYong—hua3,YANGChun—qin93,TUPeng—fei4,ZHAOMing-b04
(1.ChineseM dicinalHerbsResearchCenter,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100094,China;2.Agricultural
BureauofAnguoCity,HebeiProvince,Anguo071200,China;3.InstituteofMedicinalPl ntDevelopment,
ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100094,China;4.SchoolofPharmaceutical
Sciences,PekingUniversity,Beijing100083,China)
Abstract:ObjectiveTostudytheaccumulationofdrymatterandchangesofi oimperatorincontent
andaccumulationintherootofAngelicadahuricaindifferentgrowthandevelopmentdura ion.Methods
UseweighingmethodtoweightthedrymatterandanHPLCmethodt determinethecontentofisoimper—
atorininA.dahuricaoot.ResultsDrymatteraccumulationofaerialpartandunderg oundpartofA.
dahuricashowed“S”curve,drymatteofaerialpartgraduallyincreasedfromthendofJulytothearly
Octoberandgotothepeakinmid—October,thengraduallydecreased;drymatterofunderg oundportion
increasedslowlyinearlierstageandbecamerapidlyfromthendofAugusttothendofSeptember,then
reduced.IsoimperatorincontentinA.dahuricaootw sthehighestinthendofJulyandthearlyofAu—
gustas0.2453oAandthe10westin hendof0ctoberas0.177%.Theaccumulationofisoimperatorin
wasthehighestinthendofOctoberwhenA.dahuricawash rvest.ConclusionTakingA.dahurica
yieldandtheaccumulationofis imperatorinasha vestaim,theoptimaltimeforharvestisa thendof
0ctober.
Keywords:Angelicadahurica(Fisch.)Benth.etHook;drymatter;isoimperatorin
收稿日期:2004—09—20
基金项目:国家“十五”科技攻关重大项目(2002BASl7A02);国家重点科技项目(攻关)(99—929—0121)
*通讯作者郭玉海Tel:(010)62732556Fax:(Olo)62731062E—mail:jzjysh@cau.edu.cn
万方数据
苏皖产大戟属药用植物rDNA的ITS序列分析
作者: 蒋继宏, 孟娜, 曹小迎, 周守标, 戴传超, JIANG Ji-hong, MENG Na, CAO Xiao-
ying, ZHOU Shou-biao, DAI Chuan-chao
作者单位: 蒋继宏,曹小迎,JIANG Ji-hong,CAO Xiao-ying(徐州师范大学,江苏省药用植物生物技术重
点实验室,江苏,徐州,221116), 孟娜,MENG Na(徐州师范大学,江苏省药用植物生物技术重
点实验室,江苏,徐州,221116;安徽师范大学生命科学学院,安徽,芜湖,241000), 周守标
,ZHOU Shou-biao(安徽师范大学生命科学学院,安徽,芜湖,241000), 戴传超,DAI Chuan-
chao(南京师范大学生命科学学院,江苏,南京,210097)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(6)
被引用次数: 18次

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