全 文 ：— 74 — 现代中药研究与实践2009年第22卷第6期Research and Practice of Chinese Medicines
DNA 分子标记技术是近二十年来兴起并不断
发展和完善的新检测技术。
近年来，DNA 分子标记技术在人参属植物的
许多研究中均有应用，如中药鉴定、遗传多样性
与种质资源、物种进化与亲缘关系、野生类型与
栽培品种的鉴别、道地性等，本文就 DNA 分子标
记技术在人参属植物中应用的现状作以综述。
1 中药鉴定研究
人参属植物药材的鉴定方法主要有形态鉴
定、理化鉴定、细胞鉴定等，这些传统的鉴定手
段由于易受环境条件的影响或植物本身的限制，
人为干扰因素较多，无法直接体现种质的遗传特
征，有时难以得到准确的结果 [1]。而 DNA 分子标
记则是从分子水平上客观地反映待测材料基因片
段之间的差异 , 鉴别结果不受环境因素、样品形态
和材料来源的影响，一般通过杂交或电泳等方式
就能直观地体现出来，结果更为准确可靠。因此，
中药鉴定也就成为 DNA 分子标记在人参属植物中
应用最早且最多的领域。
在 DNA 分子标记技术中应用最多的是随机扩
增多态性（RAPD）技术。Shaw 和 But 于 1995 年
首先采用 RAPD 方法明显地区分开人参属的 3 种
药材人参、西洋参、三七和桔梗、紫茉莉、栌兰
Talinum paniculatum 及商陆 Phytolacca Acinosa 4
种伪品 [2]。Kim 等的研究表明 RAPD 标记可以方
便有效地将韩国人参和其他人参属植物鉴别开 [3]。
Cui 等也采用 RAPD 技术准确地将三七从竹节参、
DNA 分子标记在人参属植物研究中的应用
段银妹 1,2 , 段承俐 1,3*
（1. 云南农业大学中药材研究所，云南省中药材规范化种植技术指导中心，云南 昆明 650201;
2. 云南农业大学农学与生物技术学院，云南 昆明 650201;
3. 浙江林学院林学与生物技术学院 , 浙江 临安 310031）
关键词 ：DNA 分子标记 ；人参属植物 ；应用
中图分类号 ：S567.5+1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673-6427(2008)06-0074-03
姜状三七、屏边三七等人参属药材与 4 种常见伪
品中区分出来 [4]。
除 RAPD 技术外，随机引物 PCR（AP-PCR）、
聚合酶链式反应（PCR）直接测序、rRNA 和特征
性片断扩增区域（SCAR）等技术也被应用在人参
属植物药材的鉴定中。1994 年，Cheung 等首次将
AP-PCR 技术应用在人参与西洋参的药材鉴别中
[5]。曹晖等采用 PCR 直接测序技术测定了三七及
4 种伪品竹节参、蓬莪术 Curcuma Phaeocaulis、
温莪术 C.wenyujin、桂莪术 C.kwangsiensis 的 18S
rRNA 基因和 matK 基因核苷酸序列，根据它们
的序列差异，就可以有效鉴别出三七正品 [6]。
Choi 等采用扩增片断长度多态性（AFLP）衍生出
的 SCAR 标记技术首次获得了一个清晰的竹节参
AFLP 特异性标记 JG14，可将竹节参与人参、西
洋参和三七区分开来，为竹节参的快速鉴定奠定
了基础 [7]。
2 遗传多样性与种质资源研究
药用植物种质资源研究常包括种质资源的鉴
定和遗传多样性评价。长期以来，人们主要是采
用表型特征比较、化学成分分析等常规方法来进
行人参属植物种质资源的研究 [8-9]，这种方法是建
立在个体性状描述和宏观观测水平上的，由于表
型易受环境因素的影响而发生变化，所以有时不
能真实地反映遗传差异而难以得出正确的结论，
还易引起争论。DNA 分子标记的应用改变了传统
的研究模式，通过不同种质 DNA 差异性的直接比
较，并借助计算机软件来进行遗传关系分析，不
仅能准确区分不同种质间的遗传变异，而且还极
大地提高了研究效率。
RAPD 也是在人参属植物种质资源研究中应
用最多的 DNA 分子标记技术。该技术被先后用
收稿日期：2008-04-08
基金项目：国家自然科学基金资助项目[30760116]和云南省自然科学基金
[2007C204M]
作者简介：段红妹（1984－），女，在读硕士研究生，研究方向：三七种
子生理研究。
*通讯作者：段承俐，Tel:0871-5227160;E-mail:chengliduan@hotmail.com
DOI:10.13728/j.1673-6427.2009.06.005
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于人参和三七栽培群体及变异类型的遗传关系分
析。马小军等利用 RAPD 技术证明在人参栽培群
体中存在较丰富的遗传多样性，RAPD 多态位点为
46.1％ [10]。段承俐等采用该技术对三七栽培群体
中的七个变异类型进行了遗传多样性分析，发现
变异类型之间的多态性差异达 75.5％，说明三七
栽培群体具有丰富的遗传多样性 [11]。许多研究实
践均表明 RAPD 技术是人参属植物系统分类、品
种鉴定的有效方法 [12-14]。
Zhou 等则利用基因间隔（ITS）序列和 AFLP
标记对三七栽培群体和野生屏边三七的遗传多样
性进行比较研究，结果表明三七栽培群体的多态
性低于野生屏边三七的多态性 [15]。Wang 等采用
荧光 AFLP 技术对云南省文山州四个乡镇三七样
品的遗传多样性进行了研究，发现所采样品不仅
形态特征变异较大 , 分子变异分析也显示种群内的
遗传多样性达到了 93.5%, 说明人工种植的三七群
体仍存在较高水平的生物多样性 , 这为三七的育种
工作提供了丰富的种质资源 [16]。大量研究表明，
DNA 分子标记技术可以有效揭示人参属植物种内
和种间的遗传多样性，对进一步了解其种质资源
的进化过程、开展遗传育种和引种驯化工作具有
重要的指导意义。
3 物种进化与亲缘关系研究
人参属植物各种间的外部形态十分相似，种
的变异和种间的过渡类型较多，给该属的分类鉴
定带来了一定困难。不同的学者曾采用经典植物
学、植物化学、细胞学、地理学等方法对人参属
植物的分类及亲缘关系进行研究，得出了不尽相
同的分类意见 [17]。DNA 分子标记的应用，可明确
人参属植物种间的亲缘关系，使植物的分类和资
源研究更加系统化和科学化。
rDNA 的 ITS 区序列由于能够提供较丰富的变
异位点和信息位点，已成为在分子水平上研究植
物系统发育与分类的有效手段 [18]。Wen 和 Zimmer
对人参属 12 种植物的 ITS 区和 5.8S rRNA 基因区
的序列进行了分析比对，发现起源于美洲东北部
的 2 个种西洋参与三叶人参中，西洋参与东亚种
人参、竹节参和三七的亲缘关系更近，而且 ITS
序列证明人参、西洋参和三七不是一个单系群，
喜马拉雅和中国的中西部是人参属植物的多样性
中心 [19]。Yoo 等将叶绿体 DNA 用于人参属的分
类研究，证实 cpDNA 的独特性能够提供分类单位
的准确信息，来自中国的竹节参、人参与喜马拉
雅人参属植物的 cpDNA 之间存在明显差异 [20]。
Wen 等先后利用叶绿体 DNA 以及 trnC -trnD 基因
间区的序列分析来研究人参属植物的亲缘关系，
发现它们能提供与 ITS 序列相似的系统信息特
征，这些序列同样可用于有花植物的系统分化研
究 [21-22]。Komatsu 等利用 DNA 测序技术测定了越
南人参及其 5 种相关植物人参、西洋参、竹节参、
珠子参 Panax japonicus var.major 和假人参的 matK
基因和 18S rRNA 基因序列，通过序列同源性比较
和所建立的分子系统树可看出，越南人参与其它 5
种植物具有重叠的地理分布，并和珠子参与假人
参具有较近的亲缘关系 [23]。DNA 分子标记技术的
先进性和可靠性为人参属植物亲缘关系的研究提
供了更加令人信服的证据。
4 野生类型与栽培品种的鉴别
由于野生种和栽培种来自同一个物种，其表
现型、化学成分和药材性状上往往没有明显差异，
从形态和理化性质上很难加以区分。DNA 分子标
记技术为正确评价人参属植物野生类型和栽培品
种的遗传差异、育种和野生资源的保护提供了有
效手段。
RAPD、DNA 测序法和 DALP 等技术常用于
野生类型与栽培品种鉴别。马小军等采用 RAPD
技术研究发现野山人参与栽培人参之间的遗传变
异比人参与西洋参之间的遗传差距要小 [24]，采用
银染 DNA 测序法对野山人参和栽培人参、西洋参
的 ITS 序列进行比较，发现人参与西洋参之间具
有比人参种内变异更稳定的遗传差异 [25]。丁建弥
等也采用 RAPD 技术有效鉴别了野山人参、移山
参与栽培人参，并找出野山人参的特异性条带，
以此来鉴别野山人参和栽培人参 [26]。王琼等采用
DALP 技术进行野山人参与栽培人参的遗传差异研
究，发现两者的指纹图谱存在差异，且各自存在
一条特异性条带 [27]。DNA 分子标记技术的应用为
人参属植物野生资源的准确鉴别、有效保护和合
理利用提供了强有力的技术支撑。
4 道地性研究
道地药材的优良品质是基因型与特定环境
条件长期共同作用的结果。道地药材与非道地药
材由于来源于相同或相近的物种种类，在形态、
生药性状及化学成分等特征上表现出较高的相似
度，采用传统方法难以进行鉴别，存在很大的主
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观性和随意性 [28]。DNA 分子遗传标记的应用则让
道地药材的快速、准确鉴定成为可能。
Fushimi 等利用 DNA 测序技术对不同产地
三七的 matK 基因和 18S rRNA 基因进行测序分
析，发现广西产与云南产三七样本间的 18S rRNA
和 matK 基因序列存在两个基因型，并且分别存在
5 个碱基变异位点，说明三七基因序列具有遗传异
质性特点，这为鉴定三七药材的道地性提供了分
子依据 [29]。Um 等采用 RAPD 和 RFLP 技术分析
了来自中国和韩国 4 个产地的人参并构建 DNA 指
纹图谱，结果表明，4 个产地人参的相似系数极低
（0.197~0.491），且韩国产地人参间的指纹图谱存
在很大的差异性，因此能将不同产地的人参进行
区分 [30]。研究实践表明，DNA 分子标记技术可从
分子水平揭示人参属植物的道地性，使道地药材
的鉴定、优品选取更为准确、便捷。
6 展望
DNA 分子标记技术的应用为人参属植物的研
究提供了新的技术手段和方法，带来了新的方向，
使得人参属植物的研究更为系统、科学、深入和
便捷，也展示了广阔的应用前景。相信随着 DNA
分子标记技术的发展，并与其它研究手段相结合，
必将对人参属植物的认识进入一个崭新的阶段。
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