菲律宾大戟遗传多样性研究：SRAP 标记助力解锁药用潜力

《Discover Plants》：Assessment of genetic diversity of Euphorbia hirta Linn in the Philippines using sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers

研究为解决大戟生物活性差异问题，利用 SRAP 标记分析其遗传多样性，发现可分三个遗传变体。

　　在热带和亚热带地区的荒地与草原，生长着一种貌不惊人却充满神奇药用价值的植物 —— 大戟（Euphorbia hirta Linn.），在菲律宾它被称为 tawa-tawa/gatas-gatas 。大戟在传统医学中应用广泛，尤其是在菲律宾，人们会用它的叶子煮水来缓解登革热病毒感染及相关症状。然而，从不同地方采集的大戟，在抗血小板减少活性上存在差异。这种差异可能由遗传和环境因素共同导致，影响了其生物活性次生代谢产物的产生。为了深入了解大戟的药用潜力，确定其种内多样性就显得尤为重要。

来自菲律宾大学马尼拉分校（University of the Philippines Manila）的研究人员，开展了一项针对菲律宾大戟遗传多样性的研究。他们的研究成果发表在《Discover Plants》上，为大戟的研究与应用提供了重要的理论依据。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集，他们从菲律宾的吕宋岛（Luzon）、米沙鄢群岛（Visayas）和棉兰老岛（Mindanao）三大岛群的多个地点，精心采集了 39 份大戟植物样本。接着进行 DNA 提取，利用 i - genomic Plant DNA Extraction Kit 从大戟幼叶中提取基因组 DNA ，并通过琼脂糖凝胶电泳（AGE）和 NanoDrop ND - 1000 分光光度计评估 DNA 的质量和浓度。物种鉴定方面，运用 rbcL 和 matK 基因的引物进行 DNA 条形码分析，通过聚合酶链式反应（PCR）扩增、测序以及 BLASTn 搜索工具比对，确定样本的物种身份。在检测遗传变异时，使用序列相关扩增多态性（SRAP）分析，先筛选合适的引物对，再进行 PCR 扩增和凝胶电泳，最后利用多种软件对数据进行深入分析。

在研究结果方面：

• 样本采集与筛选：研究人员从菲律宾各地采集了 39 份大戟样本，不过在后续处理中，因样本质量问题排除了部分样本，最终用于实验的是 36 份样本，其中 24 份来自吕宋岛，10 份来自米沙鄢群岛，5 份来自棉兰老岛。
• 物种鉴定：通过 rbcL 和 matK 基因的 DNA 条形码分析，成功确认了样本的物种身份。rbcL 基因在 34 份样本中均成功扩增，31 份样本的测序质量良好，与大戟的参考序列比对，相似度达 100% ，并且能通过 3 个位点的核苷酸替换区分大戟和千根草（E. hyssopifolia）。matK 基因在 30 份样本中成功扩增和测序，与大戟的相似度为 99.7 - 100% ，也能通过 12 个位点的替换区分大戟和千根草。
• SRAP 分析：从 25 对 SRAP 引物组合中筛选出 3 对用于研究，它们共产生了 23 条清晰且可重复的 DNA 条带，其中 20 条具有多态性。不同引物对产生的条带数量不同，SRAP - E 产生的条带最多，有 10 条。这些引物对的多态性信息含量（PIC）平均值为 0.397 ，平均多态性百分比为 84.63% ，显示出较高的多态性。
• 遗传多样性评估：根据三大岛群，将 25 份大戟样本分为三组进行遗传多样性评估。吕宋岛样本的评估指标如香农信息指数（I）、Nei's 基因多样性指数（H）等最高，表明其遗传多样性相对较高。分子方差分析（AMOVA）显示，大戟样本 96% 的变异来自地理群体内部，群体间的遗传分化较低（F_st=0.042）。基于 23 个 SRAP 标记构建的 UPGMA 聚类图，将样本分为三个不同的聚类，且聚类结果与样本的地理距离无关。

研究结论和讨论部分意义重大。研究表明，大戟可基于 SRAP 条带图谱分为三个遗传变体，这为大戟的分类提供了新的依据。研究还显示，SRAP 标记在大戟遗传多样性研究中具有较高的应用潜力，其产生的多态性高于其他一些物种研究中的标记。不过，研究也存在一定的局限性，样本量相对较小，可能影响结论的普遍性。未来，扩大样本量进一步验证标记，以及比较不同聚类间的生物活性，将有助于更深入地了解大戟的遗传变异与生物活性之间的关系，为其药用开发提供更坚实的基础。这项研究不仅丰富了大戟遗传多样性的研究内容，也为其他药用植物的分子鉴定和遗传研究提供了参考方法，在生命科学和健康医学领域具有重要的价值。