本發(fā)明屬于分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種快速鑒別重樓品種的試劑盒及鑒別方法。
背景技術(shù):
重樓parisl.為百合科(liliaceae)多年生草本植物,《中國(guó)植物志》英文版中記載重樓屬植物全世界約有40多個(gè)種及變種,主要分布在亞歐大陸的熱帶及溫帶地區(qū),我國(guó)有22個(gè)種,主要分布在云南、貴州、四川等西南地區(qū)。重樓屬植物經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著,在我國(guó)民間具有悠久的藥用歷史,最早以“蚤休”之名始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,“治驚風(fēng),搖頭弄舌,熱氣在腹中,癲疾,癰瘡陰蝕,下三蟲,去毒蛇”,其基源為重樓屬多種植物。
重樓作為多基源藥材,藥用重樓的基源一直比較混亂,由于重樓屬不同種植物的根莖形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)極近似,各品種特征性狀交叉重疊,界限模糊不清,給重樓藥用植物鑒定帶來困難。鑒于重樓屬不同種在藥用成分甾體皂甙的種類、含量等方面存在顯著的差異,療效也有很大差異,不同品種的重樓混用將給中醫(yī)產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量控制帶來極大隱患。
四川地區(qū)分布的重樓品種也正是如此,其中,華重樓(parispolyphyllasmithvar.chinensis(franch).hara)是四川省的廣布種,并被收載于2015年版中國(guó)藥典作為重樓藥材的正品基源植物之一,另外,球藥隔重樓(parisfargesii)和黑籽重樓(p.thibetica)也被認(rèn)為有顯著的藥用價(jià)值而被收載與2014版《四川省藏藥材標(biāo)準(zhǔn)》。但考察發(fā)現(xiàn),作為重樓藥材的人工栽培品種還包括多葉重樓(p.polyphyllavar.polyphylla)、五指蓮(p.axialis)、平伐重樓(p.vaniotii),狹葉重樓(p.mairei)、毛重樓(p.mairei)、長(zhǎng)藥隔重樓(p.polyphyllavar.pseudothibetia)等混雜栽培種,品種十分混亂。因此,對(duì)重樓植物進(jìn)行準(zhǔn)確快速的鑒定迫在眉睫。
由于遺傳基因具有相對(duì)穩(wěn)定性,不宜受到環(huán)境的影響發(fā)生改變,且不受植物生長(zhǎng)時(shí)期,生長(zhǎng)部位的影響,因此近年來廣泛使用分子生物學(xué)手段進(jìn)行中藥材鑒定。已有的報(bào)道中,研究者們均是通過dna條形碼序列對(duì)重樓屬品種進(jìn)行鑒定(見朱英杰,方海南重樓屬dna條形碼篩選與鑒定方法的研究[d].西南交通大學(xué).2010;姜藜等,基于its全序列分析的重樓常見混偽品鑒定研究[j].中國(guó)新藥雜志,2013,22(20):2439~2444;方海蘭等,基于dna條形碼的中藥材種子種苗鑒定研究—以重樓為例[j].中藥材材,2016,35(5):986~990),需要在pcr反應(yīng)后進(jìn)行產(chǎn)物回收測(cè)序等步驟,不僅操作繁瑣費(fèi)時(shí),而且測(cè)序成本高,不利于推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種快速鑒別重樓品種的試劑盒及其鑒別方法。
本發(fā)明提供了一種鑒別重樓品種的試劑盒,它包含1-3對(duì)引物,引物對(duì)選自:seqidno:1~2所示的引物對(duì)1,seqidno:3~4所示的引物對(duì)2,seqidno:5~6所示的引物對(duì)3。
h-f(seqidno:1):gcgcccgatgtcattcga
h-r(seqidno:2):tttcaacccacaggcgtagtcc
qyg-f(seqidno:3):ggaacgagtatgtgaatgtgacccat
qyg-r(seqidno:4):ctacgttcttcatcgatacgggtt
hz-f(seqidno:5):taggcgtggcacggcgt
hz-r(seqidno:6):caacactttcgaccaacggga
本發(fā)明提供了一種快速鑒別重樓品種的方法,步驟如下:
a、提取樣本dna:提取待檢樣本的dna;
b、基因擴(kuò)增:用上述試劑盒對(duì)待檢樣本的dna進(jìn)行pcr擴(kuò)增;
c、結(jié)果檢測(cè):對(duì)dna擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。
其中,所述重樓品種為華重樓、黑籽重樓、球藥隔重樓和/或長(zhǎng)藥隔重樓。
其中,步驟a中,所述待檢樣本為華重樓、黑籽重樓、球藥隔重樓、長(zhǎng)藥隔重樓、多葉重樓、五指蓮、平伐重樓、狹葉重樓、毛重樓、南重樓。
其中,步驟b中,所述pcr擴(kuò)增的條件為:
95℃預(yù)變性30s;
94℃變性30s,64~66℃退火30s,72℃延伸20s;27~29個(gè)循環(huán);
72℃延伸1min;
優(yōu)選地,所述退火的溫度為66℃,循環(huán)的次數(shù)為28次。
其中,步驟b中,所述pcr擴(kuò)增的體系為:
總體積為25μl時(shí):
10×taqbuffer2.5ul,dntp0.5ul,模板30~50ng,
seqidno:1~6引物的用量分別為1μm、1μm、0.5μm、0.5μm、75nm、50nm,其余為ddh2o;
優(yōu)選地,模板用量為30ng。
其中,步驟c中,所述檢測(cè)采用的方法為凝膠電泳。
本發(fā)明還提供了上述試劑盒在鑒別重樓各品種中的用途。
其中,所述重樓品種為華重樓、黑籽重樓、球藥隔重樓和/或長(zhǎng)藥隔重樓。
本發(fā)明還提供了上述試劑盒在鑒別華重樓、黑籽重樓、球藥隔重樓及其混偽品中的用途;
其中,所述混偽品為長(zhǎng)藥隔重樓、多葉重樓、五指蓮、平伐重樓、狹葉重樓、毛重樓、南重樓。
本發(fā)明提供的試劑盒和方法,可以準(zhǔn)確、有效的鑒別川產(chǎn)重樓藥材基源植物華重樓、球藥隔重樓、黑籽重樓與其他同屬近緣易混種,還可以鑒別長(zhǎng)藥隔重樓品種;實(shí)現(xiàn)了在單個(gè)反應(yīng)管中一次性檢測(cè)多個(gè)靶標(biāo)的目的,通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),操作簡(jiǎn)單,高效快速,成本低,為重樓屬藥材的鑒別及利用提供可靠依據(jù),應(yīng)用前景良好。
(有益效果部分層層遞進(jìn))
顯然,根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段,在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下,還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
以下通過實(shí)施例形式的具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
附圖說明
圖1為重樓不同部位提取效率結(jié)果圖(a)及通用引物its-4/its-l對(duì)樣品模板擴(kuò)增的結(jié)果圖(b);
其中,h.華重樓;qyg.球藥隔重樓;hz.黑籽重樓;cgy.長(zhǎng)藥隔重樓;wzl.五指蓮重樓;pf.平伐重樓;dy1,多葉重樓1;dy2.多葉重樓2;dy3.多葉重樓3;dy4.多葉重樓4;dy5.多葉重樓5;xy1狹葉重樓1;xy2.狹葉重樓2;m.毛重樓;n.南重樓。
圖2為引物濃度考察電泳圖;
圖3為華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓及其常見混雜栽培種多重pcr鑒別電泳圖;其中,nc.陰性對(duì)照;h.華重樓;qyg.球藥隔重樓;hz.黑籽重樓;cgy.長(zhǎng)藥隔重樓;wzl.五指蓮重樓;pf.平伐重樓;dy1,多葉重樓1;dy2.多葉重樓2;dy3.多葉重樓3;dy4.多葉重樓4;dy5.多葉重樓5;xy1狹葉重樓1;xy2.狹葉重樓2;m.毛重樓;n.南重樓。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例作進(jìn)一步說明,但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1本發(fā)明區(qū)分重樓品種的方法
一、實(shí)驗(yàn)材料
1.藥材
本次實(shí)驗(yàn)采集來自16個(gè)產(chǎn)地的華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓極其常見混雜栽培種共計(jì)62份,其中包括華重樓9份,黑籽重樓7份,球藥隔重樓11份,多葉重樓5份,毛重樓3份,狹葉重樓4份,平伐重樓5份,五指蓮重樓7份,長(zhǎng)藥隔重樓5份,南重樓2份。實(shí)驗(yàn)材料樣本數(shù)及采集地見表1。樣品經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)尹鴻翔副教授鑒定。剩余樣品保存于成都中醫(yī)藥大學(xué)民族醫(yī)藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。
2.試劑
瓊脂糖,goldviewi型核酸染色劑(北京索萊寶科技有限公司);easytaqdnapolymerase,10×easytaqbuffer,dntpsmixture(北京全式金生物技術(shù)有限公司);植物組dna提取試劑盒(成都福際生物技術(shù)有限公司),α-高聚淀粉酶(思科生物科技有限公司)。
3.儀器
legendmicro21r離心機(jī)(美國(guó)thermo);bsa124s分析天平(sartorius科學(xué)儀器有限公司);mk-10干式恒溫器(杭州奧盛儀器有限公司);pcr儀(杭州博日科技有限公司);ddy-12電泳系統(tǒng)(北京六一儀器廠);激光成像儀typhoon7000(通用電氣醫(yī)療集團(tuán)生命科技部)。
表1實(shí)驗(yàn)樣品信息
二、實(shí)驗(yàn)方法
1.dna基因組提取
葉片樣品硅膠干燥,取20mg,用植物組dna提取試劑盒進(jìn)行dna提取。根莖樣品75℃烘干,打粉,過3號(hào)篩,取20mg粉末,按照植物組dna提取試劑盒說明書進(jìn)行改進(jìn),加蛋白酶的同時(shí)添加20μl的75%α-高聚淀粉酶;
種子取1粒,烘干,磨成細(xì)粉,照植物組dna提取試劑盒說明書進(jìn)行改進(jìn),加蛋白酶的同時(shí)添加30μl的75%α-高聚淀粉酶;由于種子較小,過柱純化后加入50μl洗脫獲得dna。
dna提取物用通用引物its-4/its-l進(jìn)行pcr擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物取7.5μl,采用2%的瓊脂糖凝膠,在電壓150~180v下電泳5min,在凝膠成像儀下觀察,驗(yàn)證提取質(zhì)量。通用引物序列及pcr擴(kuò)增方法見表2。
實(shí)驗(yàn)樣品用變色硅膠干燥,密封袋密封存放于-20℃冰箱。
2.its測(cè)序及特異性引物設(shè)計(jì)及篩選
對(duì)提取的重樓樣品dna模板用通用引物its-4/its-l進(jìn)行its序列擴(kuò)增,每個(gè)樣品平行擴(kuò)增3次,擴(kuò)增產(chǎn)物送成都擎科梓熙生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果用megalign軟件進(jìn)行序列校對(duì)并分析,找出具有穩(wěn)定差異的snp位點(diǎn),用pirmerpermier5.0軟件在華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓的特有snp位點(diǎn)區(qū)域分別設(shè)計(jì)特異性引物,并用設(shè)計(jì)的引物對(duì)重樓樣品dna模板進(jìn)行pcr擴(kuò)增,篩選出特異性好,能夠準(zhǔn)確區(qū)分三個(gè)法定品種并能有效鑒別其他常見偽品的3對(duì)引物。分別命名為h-f/h-r,qyg-f/qyg-r,hz-f/hz-r。
引物序列由擎科梓熙生物科技有限公司合成。
2.3pcr反應(yīng)
用篩選后的3對(duì)特異性引物進(jìn)行多重pcr擴(kuò)增。取擴(kuò)增產(chǎn)物采用2%的瓊脂糖凝膠,在電壓150~180v下電泳7min,在凝膠成像儀下觀察。
3對(duì)特異性引物序列及pcr擴(kuò)增方法見表2。
表2引物及pcr反應(yīng)條件
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1.重樓不同部位提取dna及通用引物its-4/its-l對(duì)樣品模板擴(kuò)增的結(jié)果
對(duì)重樓的根莖,葉及種子進(jìn)行了dna提取并用通用引物its-4/its-l進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果見圖1。
結(jié)果顯示重樓的根莖,葉及種子都有明顯的條帶,表明該提取方法效果良好。通用引物its-4/its-l對(duì)樣品模板擴(kuò)增的結(jié)果表明模板dna的質(zhì)量滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究。
2.多重pcr鑒別不同重樓品種
用已經(jīng)確立的dna提取方法、多重pcr體系及反應(yīng)條件對(duì)收集的重樓品種進(jìn)行鑒別,結(jié)果見圖3。
可見,華重樓有兩條長(zhǎng)度不等,明暗相似的條帶,球藥隔重樓有一條在marker250bp和100bp之間的條帶,黑籽重樓有一條在500bp和250bp之間的條帶,長(zhǎng)藥隔重樓有一條亮帶和兩條大小不同的暗帶,可以與上述三個(gè)重樓有明顯區(qū)分,其余重樓樣品均沒有條帶。
因此,本發(fā)明方法可準(zhǔn)確有效鑒別華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓極其常見混雜栽培種。
以下通過試驗(yàn)例具體說明本發(fā)明的有益效果:
試驗(yàn)例1本發(fā)明pcr引物的篩選
1、特異性引物的設(shè)計(jì)
用pirmerpermier5.0軟件在華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓的特有snp位點(diǎn)區(qū)域分別設(shè)計(jì)特異性引物,并用設(shè)計(jì)的引物對(duì)重樓樣品dna模板進(jìn)行pcr擴(kuò)增,設(shè)計(jì)的各引物見表3。
表3設(shè)計(jì)的各引物序列
2、pcr擴(kuò)增
pcr反應(yīng)體系及擴(kuò)增結(jié)果見表4-13。
pcr擴(kuò)增條件:94℃30sx℃30s72℃20s28cycle72℃后延伸2min。其中,x為退火溫度,具體見下述各表格中溫度。
表4初步驗(yàn)證引物的特異性
表5qyg-f1/qyg-r1、hz-f2/hz-r2、h-f1/h-r1引物組合的鑒別結(jié)果
表6qyg-f1/qyg-r2、hz-f2/hz-r2、h-f1/h-r1引物組合的鑒別結(jié)果
表7hz-f2/hz-r2、h-f1/h-r1與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表8hz-f2/hz-r2、h-f1/h-r1與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表9hz-f2/hz-r2、h-f1/h-r1與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表10h-f1/h-r1與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表11h-f1/h-r1、qyg-f2/qyg-r7與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表12h-f1/h-r1、hz-f3/hz-r3與其它不同引物組合的鑒別結(jié)果
表13兩種引物組合的鑒別結(jié)果
可見,僅在h-f2/h-r2,qyg-f2/qyg-r8,hz-f3/hz-r3組合時(shí),能夠通過pcr擴(kuò)增準(zhǔn)確區(qū)分三個(gè)法定品種(華重樓、球藥隔重樓和黑籽重樓)并能有效鑒別其他常見偽品,其它引物組合均不能有效區(qū)分。因此,選擇該引物組合,并將其分別命名為h-f/h-r,qyg-f/qyg-r,hz-f/hz-r。
試驗(yàn)例2本發(fā)明pcr引物濃度及反應(yīng)條件的優(yōu)化
一、實(shí)驗(yàn)方法
用特異性引物h-f/h-r,qyg-f/qyg-r,hz-f/hz-r進(jìn)行多重pcr擴(kuò)增,pcr反應(yīng)條件根據(jù)引物的tm和擴(kuò)增條帶的長(zhǎng)度初步定為95℃解鏈30s;94℃變性30s;64℃退火30s;72℃延伸20s;循環(huán)28次;72℃后延伸1min。在該條件下對(duì)引物濃度進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化后的pcr體系下對(duì)pcr擴(kuò)增條件進(jìn)行了優(yōu)化。
本發(fā)明對(duì)引物濃度、pcr循環(huán)數(shù)、退火溫度,模板量四個(gè)因素進(jìn)行了優(yōu)化
①h-f/h-r,qyg-f/qyg-r,hz-f/hz-r三組引物濃度組合:
0.25μm/0.25μm,0.25μm/0.25μm,0.125μm/0.125μm;
0.5μm/0.5μm,0.5μm/0.5μm,0.25μm/0.25μm;
0.5μm/0.5μm,0.5μm/0.5μm,0.125μm/0.125μm;
1μm/1μm,0.5μm/0.5μm,0.125μm/0.125μm;
1μm/1μm,0.5μm/0.5μm,75nm/50nm;。
②退火溫度:58,59,60,62,64,65,66,67。
③循環(huán)數(shù):26,27,28,29,30。
④模板量:10ng,20ng,30ng,40ng,50ng。
取7.5μl擴(kuò)增產(chǎn)物采用2%的瓊脂糖凝膠,在電壓150~180v下電泳7min,在凝膠成像儀下觀察。
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、引物濃度優(yōu)化
結(jié)果見圖2。
可見,當(dāng)加入的三種引物濃度組合為1μm/1μm,0.5μm/0.5μm,75nm/50nm時(shí),華重樓有兩條明顯的長(zhǎng)度分別為86bp和271bp的條帶,球藥隔重樓有一條長(zhǎng)度為121bp的條帶,黑籽重樓有一條長(zhǎng)度為339bp的條帶,可準(zhǔn)確鑒別重樓品種。
而其它濃度組合下,要么條帶亮度太弱,要么引物用量較高,綜合考慮節(jié)約引物用量和條帶亮度及條帶特異性,選擇本發(fā)明的引物濃度組合。
2、不同退火溫度、循環(huán)數(shù)、模板量的擴(kuò)增結(jié)果見表14。
可見,退火溫度在58℃~62℃時(shí)各重樓品種存在無法鑒別的非特異性擴(kuò)增,退火溫度在64℃~66℃時(shí)華重樓,球藥隔重樓及黑籽重樓都有鑒別條帶,而其它重樓均無條帶。為了保證擴(kuò)增產(chǎn)物的特異性,選擇退火溫度為66℃。
pcr循環(huán)數(shù)在27~30時(shí),三種川產(chǎn)重樓藥材基源植物(華重樓、球藥隔重樓、黑籽重樓)都能擴(kuò)增出鑒別條帶,其中,循環(huán)數(shù)在28~29時(shí),三種重樓藥材的鑒別條帶較亮,循環(huán)數(shù)在30時(shí),有非特異性擴(kuò)增。
為了保證擴(kuò)增產(chǎn)物的特異性,選擇循環(huán)數(shù)為28個(gè)循環(huán)。
模板量在30ng~50ng時(shí),三種重樓藥材都能擴(kuò)增出條帶,其他重樓除了長(zhǎng)藥隔有三條明顯可以與三種重樓藥材相區(qū)別的條帶外,都沒有非特異性擴(kuò)增。
因此,多重pcr的反應(yīng)體系選擇:
25μl體系中:10×taqbuffer2.5ul;dntp0.5ul;h-f/h-r各1μm;qyg-f/qyg-r各0.5μm;hz-f75nm;hz-r50nm;模板1ul(≈30ng);其余為ddh2o。
多重pcr的反應(yīng)條件選擇:
95℃解鏈30s;94℃變性30s;66℃退火30s;72℃延伸20s;循環(huán)28次;72℃后延伸1min。
表14pcr條件優(yōu)化
注:“+”.一條亮帶;“δ”。一條暗帶;“-”.無條帶。
綜上,本發(fā)明提供的試劑盒和方法,可以準(zhǔn)確、有效的鑒別川產(chǎn)重樓藥材基源植物華重樓,球藥隔重樓,黑籽重樓與其他同屬近緣易混種,還可以鑒別長(zhǎng)藥隔重樓,實(shí)現(xiàn)了在單個(gè)反應(yīng)管中一次性檢測(cè)多個(gè)靶標(biāo)的目的,通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),操作簡(jiǎn)單,高效快速,成本低,為重樓屬藥材的鑒別及利用提供可靠依據(jù),應(yīng)用前景良好。
sequencelisting
<110>成都中醫(yī)藥大學(xué)
<120>一種快速鑒別重樓品種的試劑盒
<130>gy041-17p1191
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<170>patentinversion3.5
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