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党荣理,马永红',吴霞2,刘庆华
(1新疆军区卫生防疫大队,乌鲁木齐 830011;2.新疆药物研究所,乌鲁木齐 830000)
摘要 通过19个10碱基随机引物对新疆中药肉苁蓉(Cistanche)3个不同种进行PCR扩增,用人工栽培品种作为对照,共扩增出153个多态位点,建立了它们的基因组DNA指纹图谱。通过计算遗传相似性系数,建立UPGMA聚类图。
结果表明:不同之间存在一 定差异,但差异不大;人工栽培种与同一产地野生种之间基因图谱完全一致,具有相似的遗传特性。
关键词 肉苁蓉;RAPD;遗传多样性;新疆
中国分类号:S567 文献标识码:A 文章编号:1005-8915(2003)01-0048-03
肉苁蓉习称大芸,有补肾壮阳、益精、润燥、润肠通便之功效,常用于治疗男子阳痿、女子不孕、带下、血崩、腰膝冷痛和血枯便秘等症,为常用中药材(1。《中国药典》收载的中药肉苁蓉正品为列当科植物肉苁蓉(Cistanche deserticola Ma)干燥肉质茎,新疆还有2种即德赢vwin登录 (C.tubulosa)和盐生肉苁蓉(C.salsa),它们均可人药,具有相同的功效。对肉苁蓉的化学成分研究的比较多,但基因组DNA的RAPD分析还未见报道。作者通过3种肉苁蓉基因组DNA的RAPD分析,同时用人工裁培的德赢vwin登录 作为对照,探讨其种间及人工栽培种的遗传多样性。
RAPD技术自20世纪90年代产生以来,广泛应用于遗传图谱的构建、基因克隆、分子系统学及植物群体遗传结构等研究领域。由于RAPD分析是完全随机扩增,不需要对所研究物种的分子遗传学背景有所了解,因为可供选择的随机引物数十分巨大,所检测的位点在基因组中随机分布,可以较为客观地说明群体遗传多样性的水平(2)。
1 材料和方法
1.1 材料来源
研究材料均采自于新疆本地,具体见表1。
Tab 1 The origin of material
No. | Specics | Origin | No.of plan | ta | Time |
1 | C.sal | Ulmqi | 10 | 2001.5 | |
2 | C.daerioola | Mulei | 15 | 2001.7 | |
3 4 | C.tubulosa C.tubulosa(cultivate | Yutian d) Yutian | 16 20 | 2001.7 2001.7 |
1.2 研究方法
1.2.1 基因组DNA提取 取同一物种的10-20株的新鲜肉质茎叶混合后,称取3g,液氮下粉碎处理提取基因组DNA,基因组DNA的提取方法采用高盐低pH值法。
1.2.2 引物选择 选取40个10碱基长度的寡核苷酸随机引物(购自上海生物工程公司),对4个DNA样品进行预扩增,从中筛选出重复性好、多态性高的19个引物(引物序列见表2),用于肉苁蓉样品基因组DNA的扩增。
1.2.3 PCR反应 PCR扩增反应在PE公司5700型定量PCR仪上进行,反应总体积为25pd。扩增体系为:10xPCR buffer 2.5 l(购自大连TaKaRa公司),25 mmol/L MgCl,2 ul,10 mmol/L dNTP 1μl,25ng/l模板DNA 1 pl,10 μmol/L引物1 pμl,5 U/pl TaqDNA聚合酶0.3μ(购自大连TaKaRa公司),ddH,O17.3d。扩增程序为:首先,95℃预变性2min,然后进行40个循环:94℃变性 40 sec,36℃退火60sec,72℃延伸120 sec,最后于72℃下延伸7min。
取10u回扩增产物在1.5%琼脂糖凝胶中电泳,EB染色后,在Alpha Imager 2200 型凝胶成像系统上观察并保存结果。
Tab 2 The arbitray primers which producod polymorphic bands
Primer | Sequences | Total | Polymorphic |
bands | bands | ||
IS | GTTTCGCTCC | 11 | 6 |
S2 | TGAGCOCTGG | 9 | S |
S4 | GGACIGGAGT | 6 | 5 |
SS | TCCCCCCTTC | 12 | 5 |
S7 | GGTGACGCAG | 9 | 5 |
S8 | GTCCACACGG | 9 | 6 |
S11 | CTAGACCCGT | 6 | 7 |
S16 | TTIGCOCGGA | 9 | 8 |
S17 | AGGGAACGAG | 10 | 8 |
S18 | CCACAGCAGT | 15 | 10 |
S20 | GGACCCTTAC | 14 | 8 |
S23 | AGTCAGCCAC | 6 | 5 |
S24 | AATOGGGCTG | 11 | 5 |
S28 | GTGACGTAGG | 10 | 6 |
S30 | GTGATCGCAG | 12 | 4 |
S32 | CTGATCGCAG | 8 | 4 |
S33 | CACCACCCAC | 8 | 5 |
S35 | TICCGAACCC | 10 | 9 |
S40 | GTIGCGATCC | 6 | 2 |
Total | 061 | 101 |
1.2.4 数据处理 电泳图谱中的每一条带可记为1个位点,根据分子质量与标准对照根据反应产物在胶上的对应位置,计算扩增产物的分子质量大小,有带的记为1,无带的记为0,形成0/1矩阵,进行带数统计。计算遗传系数F(F=2Nab/Na+Sb)和遗传距离D(D=1-F),利用UPCMA法进行聚类分析。
2 结果和分析
2.1 RAPD产物的多态性
在所采用的40条引物中,有19条引物在对肉苁蓉3个野生种和1个栽培种的DNA样品进行RAPD分析中得到良好的结果,图1列举了s28、8302条引物扩增产物的电泳图谱。通过分析发现19条引物共检测到190个条带,范围在200 bp~2500 bp之间,德赢vwin登录 最多,共计148个,盐生肉苁蓉最少,仅123个。在所有位点中多态性位点104个,占总位点的54.74%,平均每条引物扩增出5.47条多态位点。这说明肉苁蓉具有一定的遗传多样性。将产物多态性结果均用于分析,并分别将它们看作是不同的性状,即4个供试肉苁蓉有190个性状,其中104个性状呈多态性分布。
M.XDNA/Hind Mader;1,C.sal:2.C.doiricla;3.C.tululos; 4. C.tubulona(culivated)
Fig 1 RAPD pradacts from templates of iur species in Citanche using primer a28 and.30
2.2 种间遗传关系分析
据F=2Nab/Na+Sb(Nab为它们两共同的带数,Na、Nb分别为它们两特有的带数)计算相似系数,遗传距离D为(1-F),列出遗传距离矩阵(表3)。并画出遗传关系聚类图(图2)
Tab3 Matrix of genetic distanoes
通过图2聚类分析结果表明,不同种之间有一定差异,但差异不大;人工栽培种与同一产地的野生种之间基因图谱完全一致,这说明同一产地肉苁蓉的遗传性比较稳定。
3讨论
在中医药长期医疗实践中,道地药材一直是评价药材品质的独特的综合性指标。本研究结果表明,用同一引物扩增,不同种间总有共同带,这是肉苁蓉属的特征带,但每一个种均有自己的独特带,这就是种间差异。同时,同一地方样品 RAPD基因图谱差异较小,不同地方样品图谱差异则较大。提示RAPD技术不仅能正确鉴别肉苁蓉不同种间群体,作为本属药用植物的分类鉴定的新手段,而且可为道地性评价提供分子水平的支持依据。
参考文献
[1] 果鹏飞,王分,出山武,等,内苁蓉类生药中苯乙醇贰类成分的RP-HPLC分析[J].药学学技,1997.32(4):294.
[2] 郭宝林,戴放,中药材DNA分子标记研究的技术问题I.RAPD实验技术和方法学论述[J],中平码,2002.33(2):178
[3] 王培训,黄丰,周联,等,植物中药材总DNA提取方法的比较[J].中药新药-临床药理,1999,10(1):18.
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