Cistanche molekulinio identifikavimo pažanga

Santrauka:CistanchesHerba, reta ir vertinga vaistinė medžiaga Kinijoje, turi didelę gydomąją ir ekologinę vertę. Tobulėjant molekulinės biologijos technikoms, buvo palaipsniui tobulinami įvairūs DNR pagrįsti molekulinio identifikavimo metodai ir padaryta didelė pažanga tiriantCistanchesHerba. Šiame darbe apžvelgiami DNR pagrįsti molekulinio identifikavimo metodaiCistancheir aptariami apribojimai ir taikymo perspektyvos, kurios turėtų būti tikslios Cistanches Herba identifikavimo ir kokybės įvertinimo, išteklių apsaugos ir racionalaus panaudojimo bei veisimo įvairovės atskaitos taškas.

Raktiniai žodžiai:Cistanche; molekulinis identifikavimas; molekulinių žymenų technika; identifikavimas ir kokybė; išteklių išsaugojimas

Spustelėkite čia norėdami sužinoti daugiau apie Cistanche komponentus

Cistanche yra sausas žvynalapis mėsingas Cistanche deserticola YC Ma ir stiebas.Cistanche tubulosa(Schenk) Wight, genties augalasCistancheCistanche šeimoje. Jiangyun, Cunyun, Cistanche ir Chagangaoya (mongolų kalba) yra žinomi kaip "dykumos ženšenis" [2]. Pastaraisiais metais laukinės Cistanche ištekliams artėjant prie išeikvojimo slenksčio ir kasdien didėjant vidaus paklausai, į kiniškų vaistažolių rinką pateko daug suklastotų Cistanche gaminių, o tai sukėlė didžiulius rinkos kainų svyravimus. , o vaistinių medžiagų kokybė negali būti garantuota, o tai kelia rimtą pavojų klinikinių vaistų saugumui. seksas [3]. Todėl neišvengiamas Cistanche augalų gemalų plazmos išteklių išsaugojimas, tyrimas ir racionalus vystymas bei panaudojimas, o tikslus Cistanche augalų gemalų plazmos išteklių nustatymas yra ypač svarbus.

kaip svarbu. 2020 m. „Kinijos Liaudies Respublikos farmakopėjos“ (toliau – Kinijos farmakopėja) leidime įrašyta tik tai, kad džiovinti žvynuoti mėsingi Cistanche deserticola stiebai naudojami kaip tikri vaistai. Žvelgiant iš situacijos perspektyvos, be augalų Cistanche ir Cistanche tubehua, įrašytų 2020 m. „Kinijos farmakopėjos“ leidime, taip pat yra Cistanche sinensis G. Beck, C. salsa (CA Mey.) G. Beck, Lanzhou Cistanche C. lanzhouensis ZY Zhang ir tt [4], taip pat yra daug padirbtų dopingo reiškinių. Plėtojant ir nuolat tobulinant molekulinės biologijos technologiją, molekulinės identifikavimo technologijos pranašumai yra mažesnis mėginių suvartojimas, didelis greitis ir didelis tikslumas, todėl ji buvo plačiai naudojama gyvūnų ir augalų rūšims identifikuoti. Išteklių gavybos tyrimų plėtra taip pat gana sparti [5]. Šiuo metu padaryta tam tikra pažanga identifikuojant Cistanche vaistinių medžiagų molekulinio identifikavimo technologiją. Remiantis molekulinių žymenų technologijos, reikalingos molekuliniam identifikavimui, klasifikacija [6], šiame darbe apžvelgiamas Cistanche deserticola gemalo identifikavimas ir kiti aspektai bei aptariamas Cistanche deserticola gemalų identifikavimas. Išanalizuoti problemas ir pasiūlyti atitinkamus sprendimus, siekiant suteikti pagrindą naujų Cistanche augalų veislių apsaugai, racionaliam naudojimui ir auginimui.

1 DNR brūkšninio kodavimo technologijos taikymas identifikuojant Cistanche augalus

1.1 DNR brūkšninio kodavimo technologija

2003 m. profesorius Paulas Hebertas iš Gvelfo universiteto Kanadoje pristatė brūkšninio kodo technologiją biologiniam pasauliui ir pirmasis pasiūlė „DNR brūkšninio kodo“ koncepciją [7]. DNR brūkšninio kodo technologija yra veiksmingas būdas identifikuoti tradicinę kinų mediciną ir įvairias žaliavas. Atitinkamai DNR kandidatų fragmentai buvo amplifikuoti bendrosios pradmenų polimerazės grandininės reakcijos (PGR) būdu, PGR amplifikacijos produktai išgryninti, sekvenuoti ir analizuoti, ieškoma tikslinės DNR brūkšninio kodo sekos ir sukonstruota DNR brūkšninio kodo atpažinimo sistema [8 ]. Apibendrinant galima pasakyti, kad DNR brūkšninio kodo identifikavimas yra biomolekulinis identifikavimo metodas, kuris naudoja vieną ar kelis santykinai trumpus standartinius DNR fragmentus rūšiai identifikuoti [9].

Pastaraisiais metais, derinant didelio našumo sekos nustatymo technologiją ir DNR brūkšninio kodo identifikavimo technologiją, buvo sukurta nauja technologija, galinti vienu metu aptikti kelių rūšių brūkšninių kodų sekas mišriuose mėginiuose – DNR metabrūkšninis kodas, kurio pagrindinis principas. yra taikyti didelio našumo sekos nustatymą Technologija gauna sustiprintą mišraus brūkšninio kodo seką ir bioinformatinės analizės būdu nustato mišraus mėginio rūšių sudėtį[10].

1.2 DNR brūkšninių kodų sekų parinkimas

Brūkšninių kodų sekos, kurios gali būti naudojamos DNR brūkšninio kodavimo technologijoje, apima mitochondrijų kofermento Ⅰ (CO Ⅰ) DNR, 12S rRNR, 16S rRNR sekas ir ribosominę 18S rDNR gyvūnų rūšims identifikuoti[11]; ribosominė 16S rDNR bakterijų identifikavimui[12] ], ribosominė vidinė transkribuota tarpinė (ITS) genų specifiniai fragmentai ir CO I sekos grybelio identifikavimui[13]; dėl lėto augalų mitochondrijų genomų evoliucijos greičio brūkšninio kodo fragmentai daugiausia atrenkami chloroplasto genome. Siūlomi genų fragmentai daugiausia apima rpoB, rpoC1, matK, rbcL ir UPA, o nekoduojančių sričių fragmentai – atpF-atpH, trnH-psbA, psbK-psbI ir

Branduolinis genas ITS[14]. 2006 m. Chen Shilin tyrimų grupė išbandė ITS2 gebėjimą atpažinti daugiau nei 6 600 augalų mėginių ir nustatė, kad ITS2 identifikavimo efektyvumas rūšių lygiu buvo net 92,7 proc., o tai rodo, kad ITS2 seka gali identifikuoti standartinius DNR brūkšninius kodus. vaistiniai augalai ir artimai susijusios rūšys. ITS2 buvo naudojamas kaip naujo tipo universalus vaistinių augalų DNR brūkšninis kodas [15] ir buvo pripažintas tarptautinių ekspertų [16].

2013 m. Nacionalinis farmakopėjos komitetas aptarė ir patvirtino Kinijos vaistinių medžiagų DNR brūkšninių kodų molekulinio identifikavimo gairių įtraukimą į papildomą „Kinijos farmakopėjos“ leidimą. ITS2 yra pagrindinė augalinių vaistinių medžiagų DNR brūkšninio kodo identifikavimo sistema [17].

Šiuo metu daugelis mokslininkų atliko Cistanche augalų molekulinio identifikavimo tyrimus. Remiantis Chen Shilin ir kt. [18], ITS2 tinka kaip standartinė brūkšninių kodų seka vaistinių augalų identifikavimui. Sun Zhiying ir kt. [19] nustatė, kad ITS2 seka gali būti naudojama kaip pagrindas veiksmingai identifikuoti Kinijos vaistažolių preparatą Cistanche deserticola ir jo padirbtus produktus DNR brūkšniniuose koduose. Wang Xiaoyue ir kt.[20] naudojo ITS2 brūkšninius kodus, kad nustatytų 4 įprastus „Cynomorium“, „Cistanche“, „Liedang“ ir „Cistanche“ produktus, ir sėkmingai sukūrė „Cistanche“ užmaskuotų produktų „molekulinę tapatybės kortelę“. Vaistinių augalų identifikavimo pagal ITS2 sekas metodas yra gana brandus ir turi greitumo, tikslumo ir efektyvumo privalumus. Todėl ITS2 sekos naudojimas Cistanche augalams identifikuoti tapo dažniausiai naudojamu metodu.

1.3 DNR brūkšninio kodavimo darbo eiga

DNR brūkšninio kodavimo darbo eiga yra panaši į molekulinių filogenetinių tyrimų operaciją, o pagrindiniai žingsniai parodyti 1 paveiksle. Gu Xiuyan [21] gavo ITS bazinę seką ir išanalizavo skirtumus tarp rūšių ir nustatė, kad Cistanche yra glaudžiai susijęs. su Cistanche fiziologiniu tirpalu, o Cistanche Landžou yra glaudžiai susijęs su Cistanche, kuris taip pat yra pagrindas naujų Cistanche narkotikų šaltinių kūrimui. pagrindu. Li Zhenhua ir kt.[22] atliko Cynomorium, Cistanche ir Huanghua Liedang DNR molekulinio identifikavimo tyrimus ir greitai bei tiksliai identifikavo Cistanche ir padirbtus Cynomorium, Cistanche ir Huanghualiedang, naudojant konkrečios vietos PGR.

Trumpai tariant, jau yra gana užbaigtas augalų rūšių identifikavimo procesas naudojant DNR brūkšninius kodus. Cistanche augalų identifikavimas analizuojant DNR sekas ir sukuriant susijusią duomenų bazę gali suteikti daugiau pagrindo Cistanche augalų identifikavimui ir klasifikavimui ateityje.

1.4 DNR brūkšninio kodavimo duomenų analizė

Gautų duomenų apdorojimas ir analizė yra labai svarbi užduotis[18]. Baigus seką, sekų palyginimas ir rankinis koregavimas atliekamas siekiant pašalinti žemos kokybės sekas ir pradmenų sritis. Dažniausiai naudojama programinė įranga apima Chromas, CExpress[23] ir kt.; Galutinės sekos genetinio atstumo analizė paprastai atliekama MEGA programine įranga [24], siekiant išanalizuoti genetinį atstumą tarp skirtingų augalų rūšių mėginių, o K2P modelis [25-26] naudojamas apskaičiuoti specifinį atstumą tarp rūšių. ; tada sukonstruokite kaimynų sujungimo (NJ) filogenijos medį, naudodami iTol internetinę svetainę [27], kad pagerintumėte ir pagražintumėte vystymosi medį (https://itol.embl.de/), ir patikrinkite kiekvienos šakos palaikymo koeficientą pagal bootstrap (1000 pakartojimų).

BLAST metodas yra paieškos algoritmas, pagrįstas BLAST. Būtina sukurti arba atsisiųsti etaloninių sekų duomenų bazę rūšims identifikuoti GenBank duomenų bazėje (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), kad būtų galima vėliau analizuoti genų fragmentus ir atlikti rūšių identifikavimo darbus [28]. Xu Danyun ir kiti [29] panaudojo 3 poras DNR brūkšninio kodo universalių pradmenų, kad nustatytų 22 Lauraceae augalų rūšis ir sėkmingai identifikavo 20 augalų rūšių. Adolfo ir kt. [30] sėkmingai nustatė 3 Pueraria augalų rūšis naudodami ITS2 ir matK brūkšninius kodus. Minėti tyrimai rodo, kad gavus ir išanalizavus vaistinių augalų DNR sekas, augalų rūšis galima greitai ir efektyviai nustatyti.

2 Kitų molekulinių žymenų metodų taikymas identifikuojant Cistanche augalus

Organizmams jų požymius, viršijančius molekulinį lygį, galiausiai lemia molekuliniai bruožai. Palyginti su morfologine analize [31] ir chromosomų analize [32], molekuliniai žymenys gali atskleisti tikrąjį biologinės genetinės įvairovės veidą. Sarwat ir kt.[33] panaudojo amplifikuoto fragmento ilgio polimorfizmą (AFLP), selektyviai amplifikuoto polimorfinio mikrosatelito lokuso technologiją (SAMPL), paprastą pakartojimų tarpsekvenišką amplifikaciją (ISSR), atsitiktinai amplifikuotą polimorfinę DNR (RAPD) ir kitus molekulinių žymenų metodus, aptikę genetinę įvairovę. Tribulus terrestris mėginių, surinktų iš skirtingų Indijos vietų, ir rezultatai parodė, kad naudojant šiuos keturis molekulinių žymenų metodus galima gauti skirtingus DNR pirštų atspaudus, būdingus kiekvienam geografiniam regionui. Tarptautinė augalų veislių teisių apsaugos sąjunga (UPOV) taip pat naudoja DNR molekulinių žymenų identifikavimą kaip pagalbinę priemonę pasėlių veislių DUS (skirtumo vienodumo ir stabilumo) tyrimams [34]. Šiuo metu molekulinių žymenų technologijos, tokios kaip AFLP, RAPD ir ISSR, yra gana brandžios ir plačiai naudojamos Cistanche augalų identifikavimui (1 lentelė).

Palaikymas:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950