北京基因组所(国度生物信息中心)合作研发一种用于物种鉴此外新型DSS象征
全球已被发现和描述的维管植物超过30万种,正确鉴别植物物种尤其是中药材基原物种的精准鉴定仍是一项很大的挑战。常用鉴定步骤蕴含状态鉴定、显微鉴定、理化鉴定、DNA分子鉴定,其中DNA分子鉴定因其不受表界环境成分和生物个别发育阶段、器官组织差距的影响而被宽泛利用。目前开发的各类分子象征,大体可分为两类:一是分类单元特异性象征,如序列特点扩增区域SCAR等,拥有较强的专属性。《中国药典》收载的蕲蛇、乌梢蛇、川贝母、金钱白花蛇、霍山石斛聚合酶链式反映法均选取了分类单元特异性象征。二是DNA条形码象征,其因使用通用引物进行DNA序列扩增,并凭据序列核苷酸多态性鉴别物种,拥有较好的通用性。但由于植物进化过程中普遍存在基因渗入、不齐全谱系分选、适应性辐射等景象,使得DNA条形码无法明确界说物种天堑,有关技术尺度的利用存在局限性。
中科院北京基因组钻研所(国度生物信息中心)章张、宋述慧团队与中国中医科学院中药资源中心袁媛、黄璐琦团队合作,初次提出了一类新型DNA象征,定名为DNA特点序列(DNA signature sequence, DSS),该象征兼具通用性和专属性特点,由于选取PAV(Presence-Absence Variation)多态性(即0/1)判定特定分类单元是否存在于样本中,拥有更高的特异性,因而与起源于其他分类单元相比,DSS象征是一类仅呈此刻某个特定分类单元的DNA序列。钻研成就以 “Accurate identification of taxon‐specific molecular markers in plants based on DNA signature sequence”为题,于2022年8月11日在线颁发在Molecular Ecology Resources期刊。
钻研团队利用第四次全国中药资源普查标本DNA库和公开颁发数据资源,网络了来自3,899个植物物种的4,356条叶绿体基因组序列,选取自主开发的植物物种水平DSS象征鉴定流程获取每个物种的DSS象征。别离调查了样本数量、近缘物种数量及序列长度对DSS象征获取的影响。了局批注,待测物种样本数量是影响DSS象征正确性的关键成分,而近缘物种数量对DSS象征的获取无显著性影响。当待测物种样本数量≥ 2、序列长度为40 bp时,可能获取DSS象征的植物物种最多,为82.38%。
该钻研同时选取PCR-Sanger测序和高通量测序对蕴含白术、人参在内的165种药用植物的DSS象征进行了正确性验证,了局批注其中159个物种DSS象征可用于与其他3,898种植物物种的鉴定。并对DSS和其他19种DNA条形码象征的特异性和通用性进行了比力,批注DSS象征的特异性为100%,高于其他分子象征;通用性为79.38%,高于matK、ycf5、ycf1、atpB,略低于其他分子象征。
DSS象征检测伎俩矫捷,能够与Sanger测序、特异性PCR、高通量测序等分歧步骤结合,用于从食品、药品和环境样品等混合物中检测植物成分,利用于生物多样性调查、濒危物种业务监督,以及多基原药材、冷背药材、表来药材和配方颗粒的鉴定等,拥有宽泛远景和发展空间。
中科院北京基因组所(国度生物信息中心)章张钻研员和中国中医科学院国度中药资源中心黄璐琦院士、袁媛钻研员为本文共同通讯作者;幸徊┦孔暄猩⒔弊暄性薄⑺问龌圩暄性蔽餐谝蛔髡。该钻研得到科技部科技基础资源调查专项、中国中医科学院科技创新工程项目、中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”、国度重点研发打算的赞助。
论文链接

植物DSS象征开发流程

DSS象征特异性和通用性分析






