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DNA条形码: 让中草药有了基因身份证

日期:2019-11-27 07:40 来源: 植物

  中国江苏网江苏专题2019专题稿库正文

  DNA条形码(DNA barcoding)是一种有关物种鉴定的新技术,用标准化、较短的DNA序列作为条形码,即可实现对物种快速、准确地鉴定。植物 DNA条形码技术凭借其客观、准确的鉴定优势对于中医药的现代化、精准化起到了关键作用。

  近日,记者走进坐落于无锡的国内第一家专门从事中草药植物有机种植技术和植物提取物研究——安利(中国)植物研发中心,一探究竟。这里的数据库的建立者是中国中医科学院中药研究所陈士林教授团队,这个全球最大的中药材DNA条形码鉴定数据库,包含百余万条DNA序列,可实现对中国、美国、日本、欧盟、韩国和印度等国药典收载的几乎所有草药物种进行鉴定。

  记者了解到,陈士林教授团队在国际上首次验证提出内部转录间隔区2(ITS2)序列作为植物通用DNA条形码,历时10年,完成11000余种、4万余份实验样品的DNA条形码研究,为中药材建立了“基因身份证”,首创中草药DNA条形码鉴定技术体系并被纳入《中国药典》。

  在研发中心的实验室内,研究人员正使用现代化的仪器来定性定量测定中草药中有效成分的种类和含量。研究员刘晓菲解释道:“我们正在进行的是肉苁蓉的分析工作。”生长于中国西北地区的管花肉苁蓉和荒漠肉苁蓉都是中药肉苁蓉的法定基原植物。相比较而言,管花肉苁蓉药用价值更高。但是当二者被打成粉末或者块状时,很难用肉眼区分哪一个是真正的原料管花肉苁蓉。通过DNA条形码鉴定技术,可以迅速区分哪一个是管花肉苁蓉。如今,这项技术已经成熟运用于生产供应链中。

  近年来,更多的基因组测序工作正在进行。2017年,中国中医科学院中药研究所与安利(中国)植物研发中心合作,运用最新的纳米孔测序技术完成了杭白菊的全长转录组遗传信息发掘,使我国成为世界上首次完成菊属植物菊花全基因组测序的国家。2018年,该研究成果被发表在国际顶级学术型期刊Molecular Plant杂志上。“我们正在开发不同药用菊花品种的DNA分子鉴定标记,这套标记将在2019年年底完成,对于未来杭白菊品种高效准确地筛选将起到指导作用。”中国中医科学院中药研究所数据中心副主任宋驰告诉记者。

  “中医药现代化研究”专项首席科学家、北京中医药大学王林元教授认为,生物化学等现代研究方法为揭示中医药机理提供了多种手段,特别是能够揭示现代中医药的一些作用,使中医药的作用在精准和机理阐释方面更进了一步,架起传统医药和现代功效之间的桥梁。

  在无锡的这家植物研发中心的科研温室,各种各样的中草药正在茁壮成长。记者发现,温室中被分割为不同的玻璃房,分别为育种栽培室、野生驯化室、病虫草害研究室等。

  该中心研究员李翌告诉记者,不同的生长环境对于中草药的药性存在着影响。“我们希望掌握野生药材生理生态特性,确定最适宜的土壤、光照、温度等环境因子,在人工种植的环境下尽可能模拟其野生环境,用现代农业技术手段满足其原始生理生态需求。在稳定产量的同时,保证其药性与野生品种无异,甚至略高。同时,通过一系列育种栽培与施肥,提高行业内对中草药的种植水平。”

  总的来说,植物DNA条形码技术在中药鉴定领域的研究和应用也会更加广泛和深入,DNA条形码技术必将助力中医药现代化的发展。

  DNA条形码(DNA barcoding)是一种有关物种鉴定的新技术,用标准化、较短的DNA序列作为条形码,即可实现对物种快速、准确地鉴定。植物 DNA条形码技术凭借其客观、准确的鉴定优势对于中医药的现代化、精准化起到了关键作用。

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