DNA条形码在蛤蚧真伪品鉴定中的前景

来源:岁月联盟 作者: 时间:2015-05-19

  2.2蛤蚧DNA条形码鉴定

  2.2.1DNA条形码在蛤蚧鉴定中的优势

  标准、快速、稳定是中药鉴定未来发展的必然趋势,而将DNA条形码识别技术用于中药鉴定正是契合了这一要求。陈士林等[34]对DNA条形码技术的引入中药材鉴定进行了介绍,对DNA条形码的特点,在中药鉴定中的应用及前景和存在的问题进行了陈述。DNA条形码技术相比较于现有的鉴定方法具明显优势(见表1)。

  对比上述主要鉴定方法,DNA条形码识别技术的优势主要体现在:①准确:特定的物种具有特定的DNA短片段序列信息,而形态鉴别特征常有的趋同和变异会导致真伪品鉴定误差。②非专家鉴定:由于DNA技术是可机械重复的,可设计一套简单实验技术,经过简单培训的技术员则可操作。这样的工作可投放到基层单位,以解决缺乏专业技师带来的尴尬。③所检对象无组织材料特异性:同一个体的不同组织材料来源的DNA序列信息是一致的。实际工作中,所需检定的中药产品形式往往多种多样,化学成分含量也大相径庭。④所检对象无生活周期的特异性:同种生物的DNA序列信息在不同的生命周期是相同的,所以该技术检测对象可以是生物生命过程中的每一时期,较之传统的方法常需要成体为对象而扩大了检测范围。⑤大量、迅速:可通过建立DNA条码数据库,利用网络传输、试剂盒、基层单位简单的实验室等,一次快速鉴定大量样本。⑥基于标准DNA序列片段为基础,鉴定过程能够实现自动化和标准化。

  现有的DNA条形码项目主要针对动物类群,在鱼类、两栖动物、爬行动物和鸟类均已开展,因此将DNA条形码技术用于蛤蚧真伪品的鉴定中的方法和技术已日趋成熟。蛤蚧及其伪品均属于爬行或两栖动物,COI序列在这些类群中已能有效的区分物种,不需再研究探索基因组中更适合DNA条形码的DNA序列;其通用引物序列可参考在脊椎动物中已有的相关研究[35,36]。

  DNA条形码技术最初是通过比较动物线粒体COI序列的遗传距离而提出,用COI序列在动物类中药材的鉴定相比植物类中药材鉴定序列有明显优势。植物中DNA条形码的研究进展相对缓慢,目前尚处于对所提议的各片段比较和评价阶段,还未获得一致的标准片段。由于植物线粒体DNA碱基置换速率低,因此线粒体COI基因不能作为植物DNA条形码技术的候选基因。提议的编码基因片段主要有rpoB,rpoCl,matK,rbcL,UPA,非编码区片段有trnH-psbA,atpF-atpH,psbK-psbl,此外还有核基因ITS,已有的研究表明以上任何一个单片段都还不足以区分所有植物物种,因此植物类中药材的DNA条形码鉴定尚需探讨[37,38]。

  2.2.2DNA条形码在蛤蚧鉴定中的应用前景

  2.2.2.1蛤蚧真伪品鉴定DNA条形码数据库为了蛤蚧真伪品鉴定的规范和标准化,可专门建立蛤蚧真伪品DNA条形码数据库。DNA条形码数据库中可收录蛤蚧及相关伪品的形态特征,生物学特性,药效和DNA条形码序列等信息,并建立联网检索查询、序列比对系统。通过数据库的构建,可将待检样品条形码序列信息与数据库中已知信息进行比对分析,从而达到真伪品识别的目的。同时,借助于该数据库可以迅速的查阅检测样品的相关信息。针对蛤蚧真伪品专有DNA条形码数据库的建立可使这些查询、比对、甄别等过程更加简便、快捷。

  2.2.2.2基于DNA条形码序列的鉴别方法展望

  DNA 条形码识别技术的核心部分是找到能区分各物种序列片段,以及为所有物种的这段序列进行编码。含有所有物种编码序列的资料源在物种鉴定中是重要的数据信息,因此可基于DNA条形码序列本身,而设计出一些更简捷的鉴定方法。  针对蛤蚧及其伪品DNA条形码序列设计特异性扩增引物,通过PCR特异扩增的方法达到鉴别的目的。这种DNA分子标记中特异引物鉴别的方式,以其利用了在物种鉴定上更具意义的COI序列设计的引物,比使用其他序列片段来设计引物的实用性和可推广性更高。随着DNA条形码识别技术逐步深入,可将其与基因芯片技术相结合达到更快速,高通量的鉴定要求[39,40]。DNA条形码与基因芯片技术相结合可形成一种新的分子鉴定方法——DNA条形码芯片(DNA barcoding chips)。DNA条形码芯片是在DNA条形码序列分析基础上,针对其变异位点,分别设计特异性探针,探针经固化于DNA芯片片基上制作成芯片。通过样品PCR产物与芯片探针特异性杂交和荧光杂交检测分析,达到鉴定的目的。DNA条形码芯片技术可为中药材鉴定提供快速、高通量的检测工具。中药材蛤蚧鉴定的目的是应用快速、低成本、灵敏准确的成套规范化检测技术来确保药材的监管及市场的稳定,而DNA条形码识别技术正是在这种应用的需求下应运而生。DNA条形码识别技术为中药材真伪鉴定标准化、自动化提供了技术支持,将为中药鉴定市场迎来一场新的技术革新。

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