CN103898234A - 一种地龙的dna条形码分子鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地龙的DNA条形码分子鉴定方法和其COI序列,使用该方法进行聚合酶链式反应(PCR)扩增出样品COI基因,PCR产物经过琼脂糖胶进行验证后送至生物测序公司进行测序,将测序结果通过手工校对、序列拼接,并与公开序列进行比对,如果与所述基因序列SEQ ID NO.1-NO.4的同源性在99%以上,即可判断所述的待测组织即为广地龙或者沪地龙来源。本发明采用可靠的DNA分子鉴定技术,无需对地龙品种进行形态学鉴定,可以快速、准确的鉴定《中华人民共和国药典》规定的地龙品种和非药材地龙品种,此外可以进一步区分广地龙和沪地龙品种,增强了准确性和可靠性,确保地龙作为药材了入药的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及物种鉴定领域,具体涉及地龙的DNA条形码分子鉴定方法。
背景技术
地龙,即蚯蚓,性寒,味微咸,是传统的中药材,而《中华人民共和国药典》2010年版(一部)“地龙”项下收载的仅有环节动物门钜蚓科动物参环毛蚓(Pheretimaaspergillum(E.Perrier))、通俗环毛蚓(Pheretima vulgaris Chen)、威廉环毛蚓(Pheretima.guillelmi(Michaelsen))或栉肓毛蚓(Pheretima pectinifera Michaelsen)的干燥体。前一种***喘、利尿的功效。常炒制后用于高热、神昏、惊痫抽搐、关节痹痛、肺热喘咳、尿少水肿、高血压等症。李时珍在《本草纲目》称之为具有通经活络、活血化瘀、预防治疗心脑血管疾病作用。现代研究表明,地龙含有多种药理活性成分,药理作用几乎涉及人体各个***,主要有抗血栓、溶栓和平喘、抗心律失常、降压、增强免疫、抗溃疡、解热、消炎、镇痛、免疫调节、促进创面愈合、镇静、抗肿瘤等多方面的药理作用,临床应用非常广泛。
对地龙品种的鉴定是入药的基础,目前中药材地龙的鉴定大多采用的是活体鉴别的方法,主要依据其外部形态和内部构造。但是由于动物类药材大多外部形态相似,组织特征无特异性,而且经过产地粗加工和饮片炮制后,难以看出物种本身的形状和颜色,显微特征也有不同程度的破坏,造成地龙干品鉴别比较困难。因此,亟需寻求一种新的方法,以弥补传统分类方法的缺陷。
DNA条形码技术(DNA Barcoding)是通过对一个标准目的基因的DNA序列进行分析,从而快速、准确地进行物种鉴定的技术。目前在动物中最常用的DNA barcode是细胞色素C氧化酶1号基因(COI)的部分序列。近几年来,DNA条形码技术已被证明是一个行之有效的生物鉴定手段,不仅可对传统鉴定方法作强有力的补充,而且因为其更客观、准确,突破以往对经验的过度依赖,能帮助鉴定物种、发现新种和隐种、重建物种和高级阶元的演化关系等。运用DNA条形码技术,可以很好的对广地龙和沪地龙的品种进行快速、有效的鉴定。
本发明提供一种地龙的DNA条形码分子鉴定方法,无形态学观察,可以快速准确鉴定《中华人民共和国药典》规定的地龙品种和非药材地龙品种,保证中药原材料的安全性。
发明内容
本发明克服目前以形态学鉴定地龙方法存在的缺陷,提高地龙鉴定结果的准确度,是一种易于操作、灵敏度高的鉴定方法。本发明的技术方案如下:
首先从采集的地龙样品提取基因组DNA,利用一对引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增出样品一段COI基因,将扩增产物测序,然后进行序列分析比对,建立广地龙和沪地龙的序列标准数据库,在比较数据库DNA的基础上,通过分析聚合酶链式反应的产物结果,根据COI基因序列的差异,从而达到快速、准确鉴定地龙物种的目的。本发明设计的用于《中华人民共和国药典》规定的地龙品种和非药材地龙品种鉴定方法,采用如下步骤:
1、提取地龙基因组DNA:按常规动物DNA提取方法或者血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒进行DNA提取,并用灭菌的去离子水将样品的DNA浓度稀释到0.1μg/μl-2μg/μl。
2、扩增DNA片段,进行聚合酶链式反应,即用特异的引物进行扩增,引物对序列为
LCO1490:5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′;
HCO2198:5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′:
扩增程序为94℃预变性1分钟,45℃退火1.5分钟,72℃延伸1.5分钟,5个循环94℃变性1分钟,50℃退火1.5分钟,72℃延伸1分钟,35个循环72℃延伸5分钟。
3、将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳分析,使用DNAmarker检测PCR片段大小。
4、鉴定结果的判断:若出现明显清晰的709bp大小的条带,且无杂带,则可送生物测序公司测序。
5、将测序结果进行手工校对、序列拼接,如果与所述基因序列SEQ ID NO.1-SEQ IDNO.4,如果与任一序列同源性在99%以上,即可判断所述的待测组织即为上述种属。
其中,所述的地龙DNA条形码分子鉴定方法采用的是血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒。
所述引物:
正向引物为5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′,
反向引物为5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′。
所使用的DNA聚合酶为pfu高保真酶。
所述的电泳为1%-2%的琼脂糖凝胶电泳。
所述的条带大小需要用DNA maker检测。
所述的DNA序列拼接软件包括CodonCode Aligner、Sequencher、Genious、DNA star等软件。
与传统的形态学鉴定方法相比,本发明获得的基因序列有利于实现《中华人民共和国药典》规定的地龙品种和非药材地龙品种的鉴定。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明:
1、地龙标本的采集与保存:采集的样品来自广西、上海等地。采获的标本经10%酒精麻醉处理约20分钟,再经75%酒精浸泡15分钟处死并保存。
2、试验样品的前处理:取出保存于75%酒精中的地龙标本,去内脏,避免内脏内容物的污染,剩余部分用蒸馏水浸泡清洗3次,洗去酒精,取尾部大约20mg解剖剪置入2ml EP管,加入磁珠,震荡粉碎。蛋白酶K56℃温浴1小时,至组织完全溶解。加入350μl氯仿:异戊醇(24∶1)混匀,10,000×g室温离心5分钟,小心吸取上清至新的1.5mL EP管中。
3、DNA模板制备:采用天根生物公司的血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒DNA进行提取,并用灭菌的去离子水将样品的DNA浓度稀释到0.5μg/μl。
4、引物合成:本实施例所用引物如下:
正向引物5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′;
反向引物5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′。
5、PCR扩增本实施例的PCR反应体系如下
PCR反应体系为25μl:ddH2O8.5uL,2×Taq PCR Master Mix12.5uL,正向引物/反向引物(2.5umol)各1uL,DNA模板2uL2×Taq PCR Master Mix包含了Taq DNA聚合酶、dNTPs、MgCl2、反应缓冲液、PCR反应的增强剂和优化剂及稳定剂,浓度为2×,且不含染料;扩增程序:反应条件为94℃预变性1分钟,45℃退火1.5分钟,72℃延伸1.5分钟,5个循环94℃变性1分钟,50℃退火1.5分钟,72℃延伸1分钟,35个循环72℃延伸5分钟6、琼脂糖电泳验证PCR结果琼脂糖电泳显示样品扩增良好,条带清晰无杂质,可直接送生物测序公司进行测序。
6、测序结果序列拼接:将测序结果用CodonCode Aligner生物软件,将序列导入,将引物剪切后将序列组装,然后分别跟SEQ ID NO.1-4进行比对,H1样品与跟SEQ ID NO.1同源率100%,为广地龙,参环毛蚓,属于《中华人民共和国药典》规定的地龙品种;H2、H3序列与SEQ ID NO.2同源率100%,为沪地龙通俗环毛蚓,属于《中华人民共和国药典》规定的地龙品种;H5、H6、H7样品与SEQ ID NO.3同源率100%,为沪地龙威廉环毛蚓,属于《中华人民共和国药典》规定的地龙品种;H8、H9与与SEQ ID NO.4同源率100%,为沪地龙栉肓毛蚓,属于《中华人民共和国药典》规定的地龙品种。
本发明所阐述的实施例并不是对本发明的限定,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,任何本领域技术人员根据常规手段可以预见或者微调的变化和改进,均落入本发明的保护范围内。
Claims (11)
1.一种地龙的DNA条形码分子鉴定方法,其特征在于无需对地龙品种进行形态学鉴定,可以快速、准确的鉴定药用地龙品种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于可以区分鉴定广地龙和沪地龙品种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于可以区分鉴定沪地龙,包括通俗环毛蚓、威廉环毛蚓和栉肓毛蚓。
4.根据权利要求1所述的方法为DNA条形码分子鉴定方法,其步骤主要包括:
(1)从待测的地龙样品组织中分离提取基因组DNA;
(2)以步骤(1)所提取的基因组DNA为模板用一对引物,通过聚合酶链式反应扩增;
(3)然后取适量步骤(2)的聚合酶链式反应扩增出DNA产物用琼脂糖电泳分离鉴定扩增产物大小,送生物测序公司测序;
(4)将测序结果进行拼接,与所述基因序列SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.4的同源性进行比对,同源性在99%以上,即可判断鉴定地龙品种。
5.根据权利要求4所述的引物,其特征在于引物DNA的序列为:
LCO1490:5’-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3’;
HCO2198:5’-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3’。
6.根据权利要求4所述聚合酶链式反应,其特征在于扩增条件为94℃预变性1分钟,45℃退火1.5分钟,72℃延伸1.5分钟,5个循环;94℃变性1分钟,50℃退火1.5分钟,72℃延伸1分钟,35个循环;72℃延伸5分钟。
7.根据权利要求4所述扩增产物,其特征在于扩增片段为709bp,用1%-2%琼脂糖电泳检测。
8.根据权利要求4所述的地龙DNA条形码标准检测基因序列,其特征在于所述条形码标准检测基因为COI基因,具有如下所述的广地龙参环毛蚓基因序列SEQ IDNO.1:AACACTATACTTCATTTTAGGAATTTGAGCTGGAATAATTGGAGCAGGTATAAGACTCCTTATTCGAATTGAACTAAGACAACCGGGCTCATTCCTGGGCAGAGATCAACTATATAACACAATTGTCACTGCTCATGCATTCTTAATAATTTTCTTTCTAGTTATACCAGTATTCATTGGAGGATTTGGAAATTGACTTCTTCCTCTAATACTCGGAACGCCAGATATAGCATTCCCACGACTTAATAATATAAGATTTTGACTTTTACCACCCTCTCTAATTCTATTAGTATCTTCTGCCGCTGTGGAGAAAGGAGCAGGAACCGGATGAACAGTATATCCACCCCTAGCAAGAAATATTGCGCATGCTGGACCATCTGTGGACCTCGCAATTTTTTCCCTTCACTTAGCGGGGGCATCATCTATCCTTGGAGCTATCAACTTTATTACCACAGTAATTAATATACGTTGATCAGGTCTACGACTAGAACGAATTCCACTATTTGTATGAGCAGTAGTAATTACTGTAGTCCTACTACTTCTATCCCTACCAGTACTCGCGGGGGCTATTACAATACTTCTAACAGATCGAAACCTAAATACATCTTTCTTCGACCCAGCCGGTGGAGGAGATCCAATTCTATATCAACATCTATTC。
9.根据权利要求4所述的地龙DNA条形码标准检测基因序列,其特征在于所述条形码标准检测基因为COI基因,具有如下所述的沪地龙通俗环毛蚓基因序列SEQ IDNO.2:GAATAGGTGTTGATATAAAATAGGGTCTCCCCCGCCAGCGGGGTCAAAGAAGGAGGTATTGAGATTACGGTCTGTTAATAGTATTGTAATGGCCCCAGCAAGCACTGGAAGGGATAGTAGGAGAAGTACTACGGTGATTACTACTGCTCATACGAATAATGGAATTCGTTCTAGTCGTAGACCGGATCATCGCATATTAATTACTGTGGTAATAAAGTTAATAGCCCCTAGAATTGAGGATGCACCAGCAAGGTGTAAAGAGAAAATCGCTAGGTCTACTGATGGTCCCGCATGTGCAATATTTCTAGCAAGTGGGGGGTAAACTGTCCATCCTGTTCCGGCCCCCTTCTCCACAGCAGCAGAAGACACTAATAGAATGAGAGATGGAGGTAGAAGTCAAAATCTCATGTTATTGAGTCGTGGAAAAGCTATGTCTGGTGTTCCAAGCATTAATGGGAGAAGTCAGTTTCCAAATCCTCCAATAAATACTGGTATTACTAGAAAAAAAATTATTAAAAAAGCATGAGCTGTAACGATTGTATTATATAGTTGATCTCTGCCAAGAAATGAGCCTGGCTGTCTTAACTCAATTCGGATTAGTAATCTTATTCCAGCTCCAATTATTCCGGCTCAGATACCTAGAATGAAATATAGGGTT。
10.根据权利要求4所述的地龙DNA条形码标准检测基因序列,其特征在于所述条形码标准检测基因为COI基因,具有如下所述的沪地龙威廉环毛蚓基因序列SEQ IDNO.3:GAATAGGTGTTGATATAAAATAGGGTCTCCCCCGCCAGCGGGGTCAAAGAAGGAGGTATTGAGATTACGGTCTGTTAATAGTATTGTAATGGCCCCAGCAAGTACTGGAAGGGATAGTAGGAGAAGTACTACGGTGATTACCACTGCTCATACGAATAATGGAATTCGTTCTAGTCGTAGCCCGGATCATCGCATATTAATTACTGTGGTAATAAAGTTAATAGCCCCTAGAATTGAGGATGCACCAGCAAGGTGTAAAGAGAAAATCGCCAGGTCTACTGATGGTCCCGCATGTGCAATATTTCTAGCAAGTGGGGGGTAAACTGTTCACCCTGTTCCGGCCCCCTTCTCTACAGCAGCAGAAGACACTAATAGAATGAGAGATGGAGGTAGAAGTCAAAATCTTATGTTATTGAGTCGTGGAAAAGCTATGTCTGGTGTTCCAAGCATTAATGGGAGAAGCCAGTTTCCAAATCCCCCAATAAATACTGGTATTACTAGAAAAAAAATTATTAAAAAAGCATGAGCTGTAACGATTGTATTATATAGTTGATCTCTGCCAAGAAATGAGCCCGGCTGCCTTAATTCAATTCGGATTAGTAATCTTATTCCAGCTCCAATTATTCCGGCTCAAATACCTAGAATGAAATATAGTGTT。
11.根据权利要求4所述的地龙DNA条形码标准检测基因序列,其特征在于所述条形码标准检测基因为COI基因,具有如下所述的沪地龙栉肓毛蚓基因序列SEQ IDNO.4:GAATAGATGTTGATATAGAATTGGATCTCCTCCACCGGCTGGGTCGAAGAAAGATGTATTTAGGTTTCGATCTGTTAGAAGTATTGTAATAGCCCCCGCGAGTACTGGTAGGGATAGAAGTAGTAGGACTACAGTAATTACTACTGCTCATACAAATAGTGGAATTCGTTCTAGTCGTAGACCTGATCAACGTATATTAATTACTGTGGTAATAAAGTTGATAGCTCCAAGGATAGATGATGCCCCCGCTAAGTGAAGGGAAAAAATTGCGAGGTCCACAGATGGTCCAGCATGCGCAATATTTCTTGCTAGGGGTGGATATACTGTTCATCCGGTTCCTGCTCCTTTCTCCACAGCGGCAGAAGATACTAATAGAATTAGAGAGGGTGGTAAAAGTCAAAATCTTATATTATTAAGTCGTGGGAATGCTATATCTGGCGTTCCGAGTATTAGAGGAAGAAGTCAATTTCCAAATCCTCCAATGAATACTGGTATAACTAGAAAGAAAATTATTAAGAATGCATGAGCAGTGACAATTGTGTTATATAGTTGATCTCTGCCCAGGAATGAGCCCGGTTGTCTTAGTTCAATTCGAATAAGGAGTCTTATACCTGCTCCAATTATTCCAGCTCAAATTCCTAAAATGAAGTATAGTGTT。
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