英语原文共 8 页
基于DNA条形码的血藤相关药材二维码标注系统
周红a，马双娇a，宋景元a，林玉林a，吴正军b，韩正洲b，慧耀a，等
1 .中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，教育部中药资源工程研究中心，北京100193
2 .三九医药集团华润股份有限公司，深圳518110
文章历史:
收到2017年11月25日修订后的2018年3月11日
2018年9月17日
2018年10月4日在线
关键词:
DNA标记系统鉴定
ITS2
二维码
Xueteng-related草药
前言:目的:与雪藤有关的药材包括鸡血藤、大须藤、Kadsurae Caulis和其他药用植物茎部被切断后会释放红褐色汁液。然而，语音拼写和发音的相似性导致它们在临床或商业流通中被误用。准确的标记对于物种的鉴定是必要的，也是有效的。
方法:对76份血藤相关药材的ITS2序列进行分析，并进行鉴定。然后他们被转换成二维码使用开源PHP二维码。并根据这些序列建立了DNA条形码参考文库，对从市场上采集的25份血藤药材样品进行了鉴定。
结果:不同雪藤相关药材的ITS2序列长度在207 ~ 235 bp之间，GC含量为57.5% ~ 71.0%。在邻合(NJ)系统发育树中，将鸡爪藤、大须藤和点鸡爪藤分别聚为三个分支，爆破法的效率为100%。不同雪藤相关药材的ITS2序列在二维码中清晰、特异地显示出来。25个商品样品中有22个与原标签一致，其中3个标着“点集学腾”的样品被鉴定为“点集学腾”。
结论:基于DNA条形码的二维码标签系统是血藤相关药材循环调节的有效标签系统。
copy;2018天津中医药出版社。爱思唯尔版权所有
1. 介绍
中药具有悠久的临床应用历史和可靠的治疗效果，受到全球的关注和广泛应用。这些规定规定了它们的正确使用，特别是正确品种的识别，得到了广泛的承认，因为使用错误的品种是对消费者安全的一种威胁，因为它们的语音拼写和发音相似。例如，将广防己(Aristolochia fangchi Y. C. Wu ex l.d. Chow et s.m. Hwang)误用为防己(Stephania tetrandra S. Moore)，将有毒的关木通(Aristolochia manshuriensis Kom.)误认为木通(Akebia quinate, Houtt.)。，导致严重的肾病(Lord, Tagore, Cook, Gower， amp; Pusey, 1999;Vanherweghem等人，1993)。因此准确标示三坐标
lowast;通讯作者。
电子邮箱:hyao@implad.ac.cn (H. Yao)
是保证其使用的关键，特别是对于那些在语音拼写和发音上有相似之处的。
由于中药名称的标注体系强调中药名称的功效、来源、外观特征、药用成分等特点，具有相似特征的不同中药名称可能具有相似之处。比如鸡血藤，勃起下鸡血藤的茎部会释放出红棕色的汁液，这种汁液在被切割后就像鸡血的颜色一样。因此，它有一个中文名字“鸡血藤”。此外，鸡腿藤产于中国云南省，俗名“点鸡腿藤”;“滇”是云南省的简称。然而，《中国药典》中的点集血藤指的是另一种药物Kadsurae Caulis，即Kadsura internal A. C. Smith的茎。此外，其他物种的茎在被切断后会释放出红褐色的汁液，如非洲锥蝽(Oliv)。Rehd。白屈菜，白屈菜(Roxb)。Craib, Mucuna sempervirens Hemsl。， Mucuna birdwoodiana Tutch。， Millet-tia dielsiana Harms和Millettia tsui Metc。(Chen, Xu, Xu， amp; Jin, 1993a,b;林,2000)
https://doi.org/10.1016/j.chmed.2018.09.006
1674-6384/copy;2018天津中医药出版社。爱思唯尔版权所有
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使商业流通混乱。虽然《中国药典》对个别药物采用了中文名称和拉丁文名称，但该命名法过于专业，非专业人士不能使用。
为了避免血藤相关药材的混淆(图1)，有必要在循环前用DNA条形码对其进行标记。ITS2序列已被用作植物的通用DNA条形码(Chen et al.， 2010;姚等，2010)，特别是对于切片、粉碎、干燥或简单处理的DNA降解的三坐标测量机(Ma et al.， 2017;Xin等，2015;赵等，2015)。CMM DNA条形码鉴定系统已建立并录入《中国药典》(中国药典委员会，2015;张，黄，燕，2017)。二维条码具有信息存储、识别、检索等功能，二维码是生物遗传信息在实际应用中最合适的符号学(Liu et al.， 2012)。由生物遗传信息和拉丁名组成的二维码标签系统可以生成遗传身份证，减少了CMM市场流通中的命名混淆。在此，我们利用ITS2条形码和二维码图像建立了雪藤相关药材的唯一遗传ID。
图1所示。《中国药典》中记载的直立Spatholobus suberectus (Jixueteng)、Kadsura interior (dianji薛腾)和Sargentodoxa cuneata (Daxueteng)的形态。均表现为圆形、椭圆形或不规则斜截面、灰褐色外截面和红棕色横截面。
2. 材料和方法
2.1 样品收集
共有实验标本67份，共8个物种，分别为杜氏小直叶Spatholobus suberectus Dunn(40份)、楔叶Sargentodoxa cuneata (Oliv)。Rehd。et Wils(4个样品)，Kadsura interior a.c. Smith(7个样品)，Kadsura异clita (Roxb)。Craib(两个样本)，Mucuna sempervirens Hemsl。(6个样本)，Mucuna bird-woodiana Tutch。(1个样本)，Millettia dielsiana Harms(6个样本)，以及Millettia tsui Metc。(1个样本)。中国医学科学院药用植物研究所林玉林教授从中国各地采集了65份植物样本，并根据其形态特征进行鉴定。两份样品购自中国食品药品检验所。其余9个ITS2序列为
下载从基因库。共使用76个序列建立DNA条形码文库。将这8个种ITS2区的单倍型提交GenBank，加入数如表1所示。所有对应的凭证样本均存放于IMPLAD的植物标本室。
2.2 基因组DNA提取、扩增和测序
先刮去市场上的原药表面，然后用75%乙醇擦拭。采用植物基因组DNA试剂盒(天根生物技术股份有限公司，北京)从25 - 30 mg新鲜植物样品或40 - 45 mg茎中提取基因组DNA。引物、聚合酶链反应(PCR)条件和测序方法已经有过描述(Chen et al .， 2010;中华人民共和国药典委员会，2015)。
2.3 序列分析和二维码生成
原始跟踪文件被修剪，以去除底漆和低质量的区域，然后组装。使用隐马尔可夫模型(HMM)删除5.8S和28S段，以注释ITS2区域(Keller et al.， 2009)。基于Kimura-two-parameter (K2P)模型，利用MEGA 6.0计算特异内、特异间遗传距离(Tamura, Stecher, Peterson, Filipski， amp; Kumar, 2013)。所有ITS2序列均用于计算遗传距离，而系统发育邻接树(NJ)是根据鸡血藤、大须藤、点鸡血藤等“雪藤”药材的单倍型构建的。用1000个重复进行Bootstrap测试，通过MEGA 6.0评估系统发育关系的置信度。
采用开源PHP二维码对雪藤相关药材的ITS2序列及其对应的拉丁名进行编码，得到二维码图像。移动终端(如iPhone和Android设备)可以作为二维码扫描仪来读取信息。最后，扫描的信息可以提交到DNA条形码识别系统(http://www.tcmbarcode.cn)，识别和分析ITS2序列(Chen et al.， 2014)。
2.4商品样品的品种鉴定
从市场和药店随机抽取25份商品样品，包括16份鸡腿藤样品、6份鸡腿藤样品和3份鸡腿藤样品，利用BLAST方法对这些商品样品的ITS2序列进行检测。此外，所有25个序列和凭证的单倍型都被用来构建NJ树。
3. 结果
3.1 序列特征分析
对76个样品进行了序列分析。注释后，40个集雪藤样品、11个大须藤样品和7个点雪藤样品的ITS2序列长度分别为207、234minus;235和231 bp，对应的GC含量分别为69.6%minus;71.0%、66.8%minus;67.7%和59.7%minus;60.2%。在鸡血藤样品序列中共发现6个核苷酸变异位点，在大血藤样品中发现9个核苷酸变异位点。此外，在电积学腾ITS2区仅发现一个212 bp处的C-T变异。根据不同的位点，这三个物种分别产生了7种、8种和2种单体型。其他雪藤相关药材的序列特征详见表2。
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表1
本研究采用血藤相关药材。
种、科、单体型代金券号基因库的来源
(数量) 不。
Spatholobi主茎(Jixueteng)
Spatholobus suberectus
豆科H1 (19)
H2 (9)
H3 (7) H4 (2) H5 (1) H6 (1) H7 (1)
Sargentodoxae
主茎(Daxueteng)
Sargentodoxa cuneata
木通科A1 (4)
A2 (1) A3 (1) A4 (1) A5 (1) A6 (1) A7 (1) A8 (1)
Kadsurae主茎(Dianjixueteng)
Kadsura internal Magnoliaceae B1 (5)
B2 (2)
其他草药
医学称为Xueteng
木兰科Kadsura异花木兰科C1 (2)
黎豆属
它们
豆科D1 (5)
D2 (1)
黎豆属
birdwoodiana
豆科E1 (1)
豆科植物Millettia dielsiana F1 (4)
F2 (1) F3 (1) F4 (1) F5 (1)
徐氏豆科G1 (1)
ITS2序列被提交给GenBank。
FDC354, YC0001MT09lowast;,
15、17、20、32、36-38、40、42-44、46、48-49、52、65、67
中国食品药品检验所，
北京;桂林、南宁、崇佐、广西;梅州，广州草本花园
广东中医药大学;越南
YC0001MT13被显示在14,30,39,53,63-64,66,68
广西药用植物研究所分院
广西南宁龙虎山开发区;广州草本花园
广东中医药大学
YC0001MT07显示，16,18-19,29,45,51
MF416927梅州、广东
2 .广西锦绣，广东深圳
广东梅州YC0001MT47 MF416931
- EF076045,
49-50,53岁
基因库
河北保定YC0279MT17
- EF076051基因库
湖北武汉YC0279MT20
- EF076047基因库
- EF076054基因库
FDC346,
YC0699MT01lowast;-02、04、06
中国食品药品检验所，
北京;耿马、云南
YC0699MT03显示，05 MF416943耿马，云南
广东，华南植物园，YC0723MT01 -02 MF416944
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