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张建强副教授课题组在Scientific Reports发表关于红景天ITS2条形码数据库的建立的研究论文
          发布时间:2017-09-20     阅读:1759

        2017830日在线出版的Scientific Reports(杂志)发表了题为“Establishment of the most comprehensive ITS2 barcodedatabase to date of the traditional medicinal plant Rhodiola(Crassulaceae)”的研究论文,报道了我院张建强副教授和其研究团队在用DNA条形码鉴定红景天属植物上取得的最新进展。

DNA条形码是用一或数段短的、标准化的DNA片段进行准确而快速的系统学鉴定的技术。经过一个半世纪的努力之后,COI被用作鉴定动物物种的标准条形码,rbcL+matK作为植物的标准条形码。此外,ITS序列被建议作为植物物种鉴定的补充标记。但是对于传统的中草药,这三种国际通用的条形码系统并不能达到有效鉴定的目的,因为在传统草药尤其是被加工成粉末状的产品中,由于DNA大多已经降解,rbcLmatK很难被扩增出来。由于它的高扩增效率和鉴别效力,ITS2近年来被成功地用于鉴定许多传统的草本药物。但是准确的鉴定需要建立在一个完善的DNA条形码数据库之上,这就需要包含目标植物所有地理分布区的样本信息。

红景天属(景天科)包括主要分布于北半球高海拔寒冷地区的70个种。中国有55个种(16个特有种),主要位于西部高山地区(横断山脉和青藏高原)。长久以来,红景天属植物因具有缓解焦虑、疲劳并减缓衰老等药效,在俄罗斯和欧洲北部地区被用作适应原。近年来对于红景天属植物的需求量逐渐增大,市面上开始出现大量的混伪品。本项目收集了55种红景天属植物中的47个属,共计518个个体,其中包括大花红景天16个群体共计253个个体,红景天11个群体共计98个个体,用这些材料来评估ITS2鉴定红景天属植物的有效性。研究检测到大花红景天的六个单倍型和红景天的一个单倍型,发现在种内和种间距离之间有一个明显的重叠。利用BLAST1和最近距离法以及系统发育树方法检测了ITS2的鉴定效率,发现其明显低于其他物种。但大花红景天和红景天可以用ITS2进行很好的鉴定。二级结构分析表明大花红景天不同于它的近缘物种。结果表明ITS2的条形码和ITS2的二级结构信息都是鉴定大花红景天和红景天的有效标记。这项研究代表了目前最完善的红景天属植物的ITS2条形码数据库,将来可以用在红景天相关产品的鉴定中。

本论文的第一作者是我院2014级生物学基地班的朱若玮,通讯作者为我院的张建强副教授。该项目的资助来源为国家自然科学基金(No. 31500177),中央高校基础研究经费(No. GK201603065)和全国大学生创新创业训练计划(cx16022)。

Scientific Reports创刊于2011年,由自然出版集团(NPG)主办,JCR数据库最新统计数据显示,该刊2016-2017年影响因子为4.259

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