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中藥材鑒定邁入基因時代
2014/12/23
     中藥材品種混亂及真偽鑒定方法欠缺嚴重影響中醫藥療效與安全,為此,中國醫學科學院藥用植物研究所陳士林率領團隊在國際科技合作等基金支持下,經過近十年研究,完成了8000余種中草藥及其混偽品的DNA條形碼研究,創建了“中藥材DNA條形碼生物鑒定體系”,能夠實現中藥資源信息檢索、查詢以及  比對鑒定,從基因層面解決中藥材與混偽品的物種識別問題。
     近日,“中草藥DNA條形碼生物鑒定體系”獲2014年度“康緣杯”中華中醫藥學會科學技術獎一等獎。該項成果標志著中藥鑒定學邁入通用化標準化基因鑒定時代。
     為了解決中藥行業對中藥材品種的鑒定需求,項目組通過近十年的潛心研究和大量篩選實驗,首先驗證發現約220 bp的核基因組序列ITS2具有理想的鑒定效率,特別適合于中藥材等存在DNA降解的材料。研究發現,該序列明顯優于國際生命條形碼聯盟推薦的400-800bp葉綠體序列rbcL和matK聯合條形碼。
     如何證明以ITS2為主體的中藥材DNA條形碼鑒定新方法體系有效?
     項目組對8000余種中草藥及其易混偽品的DNA條形碼進行實驗研究后,獲得4萬余條DNA條形碼序列,即“基因身份證”,每個藥典物種均經過實驗驗證,實驗樣品包括基原物種樣本、藥材樣本、對照藥材樣本和復核樣本,所有序列均經過嚴格篩選,保證了中草藥DNA條形碼數據的可靠性。
     根據這些“基因身份證”數據,項目組創建了中草藥DNA條形碼生物鑒定體系,在中藥鑒定學領域開辟了一個新的鑒定方法體系,能夠實現中藥資源信息檢索、查詢以及比對鑒定,建立了中草藥DNA條形碼鑒定信息化操作平臺。該體系突破傳統鑒定方法主要依賴經驗、受形態和化學特征影響的限制,具有客觀性強、重復性好、穩定性高和通用性,可通過互聯網和手機等多媒體信息平臺實現鑒定。
      此外,項目組在大量實驗及驗證的基礎上構建了全世界最全的中草藥DNA條形碼鑒定數據庫,包括中國、美國、日本、歐盟、韓國和印度等國藥典收載的95%草藥品種。該數據庫包含100萬余條(以ITS2、psbA-trnH和COI為主)草藥及其易混偽品DNA條形碼序列。數據庫采用嚴格的序列校對機制確保獲得序列的一致性和準確性,通過規范管理數據庫,確保數據庫的安全維護和有序增減。
     中草藥DNA條形碼技術在鑒定領域是中藥材從主觀眼觀口嘗到客觀基因判定的技術革命,為中草藥混用和摻假等行業問題提供了強有力工具,它改變了生藥鑒定學科被動追趕其他學科的局面,在鑒定學領域已處于國際學科前沿領先水平。
      該研究得到國際DNA條形碼領域廣泛關注和認可,150多篇論文發表在BiotechnolAdv、Biol Rev、Cladistics、PNAS、Nature Commun、FEMS、PLoS、BMC、中國科學等國內外期刊,被德國ITS2專業網站選為近25年來該領域最受關注的16篇文章之一,項目組3篇中藥材DNA條形碼鑒定論文被評為“中國百篇最具影響優秀國內學術論文”。中藥材DNA條形碼分子鑒定指導原則已獲準納入《中華人民共和國藥典》2010版增補本,并完成專著《中國藥典中藥材DNA條形碼標準序列》、《中藥DNA條形碼分子鑒定》。
 
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