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摘要: 贝母为常用贵重中药材,药用历史悠久,我国贝母属植物已超过50种(变种),全国各地用作贝母的原植物种类繁多,此外商品贝母中还常混有土贝母、唐菖蒲等伪品,严重影响了药品的安全性和有效性,由于贝母类药材的形态学上的差异较小,但是化学成分差异大,因此准确地鉴定贝母类药材的基源种类是一项极为重要的工作,为了探索贝母类药材的快速、准确的鉴别方法,运用分子标记技术鉴定川贝母的真伪,以克服目前仅依据形态、显微特征及理化进行鉴别的不足。
关键词: 川贝母;DNA;PCR 【中图分类号】R284 【文献标识码】B 【文章编号】1672-8602(2014)03-0196-01
川贝母系百合科植物川贝母Fritillaria cirrhosa D.Don、暗紫贝母Fritillaria unibracteata Hsiao et K.C.Hsia、甘肃贝母Fritillaria przewalskii Maxim.、梭砂贝母Fritillaria delavayi Franch.、太白贝母Fritillaria taipaiensis P.Y.Li或瓦布贝母Fritillaria unibracteata Hsiao et K.C.Hsia var.wabuensis(S.Y.Tang et S.C.Yue)Z.D.Liu.S.Wang et S.C.Chen的干燥鳞茎。按性状不同分别习称"松贝"、"青贝"、"炉贝"和"栽培品"。川贝母性微寒而味甘苦,入心肺经,能润肺、止咳、化痰,是一味珍贵的中药材。"中国药典"规定药用川贝母为以上6个品种,但我国贝母属植物已超过50种,造成贝母基源极为复杂,并且随着需求量的增加,基源混乱的现象呈现不断增加的趋势,直接影响川贝母临床用药的安全、疗效。运用分子标记技术鉴定川贝母的真伪,以克服目前仅依据形态、显微特征及理化进行鉴别的不足。使中药鉴定的手段从传统的形态表征扩展到了遗传物质DNA。特别是近年来微量DNA的PCR技术的应用发展,使分子生物学技术与方法以特异性强,稳定性好,微量、准确等特点,被广泛应用于近缘种、珍稀种、破碎药材等的鉴定。本实验应用分子生物学技术对川贝母进行了研究,建立了川贝母DNA分子标记鉴定方法,为川贝母与其伪品的鉴定提供了科学依据。
1 材料与仪器
1.1 药材:(1)伊贝母对照药材、平贝母对照药材、湖北贝母对照药材、浙贝母对照药材、川贝母对照药材(中国药品生物制品检定所)。(2)青贝、炉贝、浓蜜贝母(广西锦莹药业有限公司)。
1.2 试药: 新型植物基因组DNA快速提取试剂盒(北京艾德莱生物科技有限公司);10×PCR緩冲液、二氯化镁(25mmol/L)、dNTP(10mmol/L)、鉴别引物:5ˊCGTAACAAGGTTTCCGTAGGTGAA 3ˊ和5ˊGCTACGTTCTTCATCGAT 3ˊ、无菌超纯水、琼脂糖、50×TAE电泳缓冲液、DNA分子量标记物GM331(上海生工);GelRed核酸凝胶染色剂(BIOTIUM);高保真Taq DAN聚合酶(5U/μl)、10×酶切缓冲液、Sma I(10U/μl)(Fermentas)。
1.3 仪器:H1850型台式高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);K960型热循环仪(杭州晶格仪器有限公司);DYCP-31DN型电泳仪(北京六一仪器厂);GSG-2000核酸/蛋白质凝胶成像仪(珠海黑马医学仪器有限公司)。
2 方法
2.1 模板DNA提取:取本品0.1g,依次用75%乙醇1ml、灭菌超纯水1ml清洗,吸干表面水分,置乳钵中研磨成极细粉。取20mg ,置1.5ml离心管中,用新型广谱植物基因组DNA快速提取试剂盒提取DNA[加入缓冲液AP1 400μl和RNA酶溶液(10mg/ml)4μl,涡漩振荡,65℃水浴加热10分钟,加入缓冲液AP2 130μl,充分混匀,冰浴冷却5分钟,离心(转速为每分钟14000转)10分钟;吸取上清液转移入另一离心管中,加入1.5倍体积的缓冲液AP3/E,混匀,加到吸附柱上,离心(转速为每分钟13000转)1分钟,弃去过滤液,加入漂洗液700μl,离心(转速为每分钟12000转)30秒,弃去过滤液;再加入漂洗液500μl,离心(转速为每分钟12000转)30秒,弃去过滤液;再离心(转速为每分钟13000转)2分钟,取出吸附柱,放入另一离心管中,加入50μl洗脱缓冲液,室温放置3~5分钟,离心(转速为每分钟12000转)1分钟,将洗脱液再加入吸附柱中,室温放置2分钟,离心(转速为每分钟12000转)1分钟],取洗脱液,作为供试品溶液,置4℃冰箱中备用。另取川贝母对照药材0.1g,同法制成对照药材模板DNA溶液。
2.2 PCR-RFLP反应:鉴别引物:5ˊCGTAACAAGGTTTCCGTAGGTGAA 3ˊ和5ˊGCTACGTTCTTCATCGAT 3ˊ。PCR反应体系:在200μl离心管中进行,反应总体积为30μl,反应体系包括10×PCR缓冲液3μl,二氯化镁(25mmol/L)2.4μl,dNTP(10mmol/L)0.6μl,鉴别引物(30μmol/L)各0.5μl,高保真Taq DAN聚合酶(5U/μl)0.2μl,模板1μl,无菌超纯水21.8μl。将离心管置PCR仪,PCR反应参数:95℃预变性4分钟,循环反应30次(95℃ 30秒,55~58℃ 30秒,72℃ 30秒),72℃延伸5分钟。取PCR反应液,置500μl离心管中,进行酶切反应,反应总体积为20μl,反应体系包括10×酶切缓冲液2μl,PCR反应液6μl,Sma I(10U/μl)0.5μl,无菌超纯水11.5μl,酶切反应在30℃水浴反应2小时。另取无菌超纯水,同法上述PCR-RFLP反应操作,作为空白对照。
2.3 电泳检测: 胶浓度为1.5%,胶中加入核酸凝胶染色剂GelRed;供试品与对照药材酶切反应溶液的上样量分别为8μl,DNA分子量标记上样量为1μl(0.5μg/μl)。电泳结束后,取凝胶片在凝胶成像仪上检视。
3 结果
注:1伊贝母对照药材、2平贝母对照药材、3湖北贝母对照药材、4浙贝母对照药材、5川贝母对照药材、6青贝、7炉贝、8浓蜜贝母、9空白、M分子量标记物(100~600bp)。经PCR扩增反应后,青贝、炉贝与川贝母对照药材凝胶电泳图谱相应的位置上,在100~250bp有两条DNA条带。伊贝母对照药材、平贝母对照药材、湖北贝母对照药材、浙贝母对照药材、浓蜜贝母与川贝母对照药材凝胶电泳图谱相应的位置上,在100~250bp无DNA条带。
4 讨论
由于本实验采用DNA吸附柱和新型独特的溶液系统,适合于从含酚类、多糖类和酶抑制物的制物样品中快速简单地提取基因组DNA。在此基础上采用聚合酶链式反应(PCR)技术对伊贝母、平贝母、湖北贝母、浙贝母、川贝母、青贝、炉贝、浓蜜贝母8种贝母进行扩增检测,结果表明,只有青贝、炉贝与引物有特异性的结合位点,不同产地的平贝母、、浙贝母、湖北贝母、伊贝母、浓蜜贝母与引物无特异性的结合位点。因此通过对8种贝母进行PCR分析,川贝母与其他贝母的DNA分子差异,实验结果重现性较好,为进一步发掘和充分利用贝母资源提供理论依据。
关键词: 川贝母;DNA;PCR 【中图分类号】R284 【文献标识码】B 【文章编号】1672-8602(2014)03-0196-01
川贝母系百合科植物川贝母Fritillaria cirrhosa D.Don、暗紫贝母Fritillaria unibracteata Hsiao et K.C.Hsia、甘肃贝母Fritillaria przewalskii Maxim.、梭砂贝母Fritillaria delavayi Franch.、太白贝母Fritillaria taipaiensis P.Y.Li或瓦布贝母Fritillaria unibracteata Hsiao et K.C.Hsia var.wabuensis(S.Y.Tang et S.C.Yue)Z.D.Liu.S.Wang et S.C.Chen的干燥鳞茎。按性状不同分别习称"松贝"、"青贝"、"炉贝"和"栽培品"。川贝母性微寒而味甘苦,入心肺经,能润肺、止咳、化痰,是一味珍贵的中药材。"中国药典"规定药用川贝母为以上6个品种,但我国贝母属植物已超过50种,造成贝母基源极为复杂,并且随着需求量的增加,基源混乱的现象呈现不断增加的趋势,直接影响川贝母临床用药的安全、疗效。运用分子标记技术鉴定川贝母的真伪,以克服目前仅依据形态、显微特征及理化进行鉴别的不足。使中药鉴定的手段从传统的形态表征扩展到了遗传物质DNA。特别是近年来微量DNA的PCR技术的应用发展,使分子生物学技术与方法以特异性强,稳定性好,微量、准确等特点,被广泛应用于近缘种、珍稀种、破碎药材等的鉴定。本实验应用分子生物学技术对川贝母进行了研究,建立了川贝母DNA分子标记鉴定方法,为川贝母与其伪品的鉴定提供了科学依据。
1 材料与仪器
1.1 药材:(1)伊贝母对照药材、平贝母对照药材、湖北贝母对照药材、浙贝母对照药材、川贝母对照药材(中国药品生物制品检定所)。(2)青贝、炉贝、浓蜜贝母(广西锦莹药业有限公司)。
1.2 试药: 新型植物基因组DNA快速提取试剂盒(北京艾德莱生物科技有限公司);10×PCR緩冲液、二氯化镁(25mmol/L)、dNTP(10mmol/L)、鉴别引物:5ˊCGTAACAAGGTTTCCGTAGGTGAA 3ˊ和5ˊGCTACGTTCTTCATCGAT 3ˊ、无菌超纯水、琼脂糖、50×TAE电泳缓冲液、DNA分子量标记物GM331(上海生工);GelRed核酸凝胶染色剂(BIOTIUM);高保真Taq DAN聚合酶(5U/μl)、10×酶切缓冲液、Sma I(10U/μl)(Fermentas)。
1.3 仪器:H1850型台式高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);K960型热循环仪(杭州晶格仪器有限公司);DYCP-31DN型电泳仪(北京六一仪器厂);GSG-2000核酸/蛋白质凝胶成像仪(珠海黑马医学仪器有限公司)。
2 方法
2.1 模板DNA提取:取本品0.1g,依次用75%乙醇1ml、灭菌超纯水1ml清洗,吸干表面水分,置乳钵中研磨成极细粉。取20mg ,置1.5ml离心管中,用新型广谱植物基因组DNA快速提取试剂盒提取DNA[加入缓冲液AP1 400μl和RNA酶溶液(10mg/ml)4μl,涡漩振荡,65℃水浴加热10分钟,加入缓冲液AP2 130μl,充分混匀,冰浴冷却5分钟,离心(转速为每分钟14000转)10分钟;吸取上清液转移入另一离心管中,加入1.5倍体积的缓冲液AP3/E,混匀,加到吸附柱上,离心(转速为每分钟13000转)1分钟,弃去过滤液,加入漂洗液700μl,离心(转速为每分钟12000转)30秒,弃去过滤液;再加入漂洗液500μl,离心(转速为每分钟12000转)30秒,弃去过滤液;再离心(转速为每分钟13000转)2分钟,取出吸附柱,放入另一离心管中,加入50μl洗脱缓冲液,室温放置3~5分钟,离心(转速为每分钟12000转)1分钟,将洗脱液再加入吸附柱中,室温放置2分钟,离心(转速为每分钟12000转)1分钟],取洗脱液,作为供试品溶液,置4℃冰箱中备用。另取川贝母对照药材0.1g,同法制成对照药材模板DNA溶液。
2.2 PCR-RFLP反应:鉴别引物:5ˊCGTAACAAGGTTTCCGTAGGTGAA 3ˊ和5ˊGCTACGTTCTTCATCGAT 3ˊ。PCR反应体系:在200μl离心管中进行,反应总体积为30μl,反应体系包括10×PCR缓冲液3μl,二氯化镁(25mmol/L)2.4μl,dNTP(10mmol/L)0.6μl,鉴别引物(30μmol/L)各0.5μl,高保真Taq DAN聚合酶(5U/μl)0.2μl,模板1μl,无菌超纯水21.8μl。将离心管置PCR仪,PCR反应参数:95℃预变性4分钟,循环反应30次(95℃ 30秒,55~58℃ 30秒,72℃ 30秒),72℃延伸5分钟。取PCR反应液,置500μl离心管中,进行酶切反应,反应总体积为20μl,反应体系包括10×酶切缓冲液2μl,PCR反应液6μl,Sma I(10U/μl)0.5μl,无菌超纯水11.5μl,酶切反应在30℃水浴反应2小时。另取无菌超纯水,同法上述PCR-RFLP反应操作,作为空白对照。
2.3 电泳检测: 胶浓度为1.5%,胶中加入核酸凝胶染色剂GelRed;供试品与对照药材酶切反应溶液的上样量分别为8μl,DNA分子量标记上样量为1μl(0.5μg/μl)。电泳结束后,取凝胶片在凝胶成像仪上检视。
3 结果
注:1伊贝母对照药材、2平贝母对照药材、3湖北贝母对照药材、4浙贝母对照药材、5川贝母对照药材、6青贝、7炉贝、8浓蜜贝母、9空白、M分子量标记物(100~600bp)。经PCR扩增反应后,青贝、炉贝与川贝母对照药材凝胶电泳图谱相应的位置上,在100~250bp有两条DNA条带。伊贝母对照药材、平贝母对照药材、湖北贝母对照药材、浙贝母对照药材、浓蜜贝母与川贝母对照药材凝胶电泳图谱相应的位置上,在100~250bp无DNA条带。
4 讨论
由于本实验采用DNA吸附柱和新型独特的溶液系统,适合于从含酚类、多糖类和酶抑制物的制物样品中快速简单地提取基因组DNA。在此基础上采用聚合酶链式反应(PCR)技术对伊贝母、平贝母、湖北贝母、浙贝母、川贝母、青贝、炉贝、浓蜜贝母8种贝母进行扩增检测,结果表明,只有青贝、炉贝与引物有特异性的结合位点,不同产地的平贝母、、浙贝母、湖北贝母、伊贝母、浓蜜贝母与引物无特异性的结合位点。因此通过对8种贝母进行PCR分析,川贝母与其他贝母的DNA分子差异,实验结果重现性较好,为进一步发掘和充分利用贝母资源提供理论依据。