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这篇综述聚焦药用植物鉴定难题,杂质和劣质草药掺假影响其质量与疗效。重点介绍了基于 PCR、杂交等分子方法,如 DNA 条形码、阵列法和高通量测序技术,为准确鉴定药用植物提供有效手段,助力提升草药品质。
药用植物鉴定的重要性
从史前时代起,草药植物就被全球用于治疗各种常见和慢性疾病。然而,杂质以及低质量草药作为掺假物的使用,给消费者和植物产业从业者带来了严重问题,影响了草药的生物活性和质量。草药配方的质量和有效性依赖于药用植物的准确鉴定和品种真实性。因此,药用植物的鉴定和验证至关重要。
分子标记在药用植物鉴定中的优势
分子标记利用短寡核苷酸来识别植物物种。使用寡核苷酸具有诸多优势,比如不受植物年龄、组织特异性、养分可用性的影响,并且具有更强的区分能力。这使得基于核苷酸信息的植物鉴定成为表征药用植物及其同物种相似种群或品种的合适方法。
药用植物鉴定的方法
用于检验药用植物真实性的一系列方法,利用了植物在形态、解剖、生化和基于 DNA 的独特性,以此来确定源药用植物相对于掺假物、替代品和假药的真实性。在这些方法中,最终通过与植物标本馆的真实标本进行形态比较和分析,对准确鉴定至关重要。
分子鉴定的具体技术
- 基于 PCR 的方法:PCR(聚合酶链式反应)技术在药用植物鉴定中应用广泛。它能扩增特定的 DNA 片段,通过对扩增产物的分析来鉴别植物种类。这种方法灵敏度高、特异性强,可以从少量的植物材料中获取足够的 DNA 信息用于鉴定。
- 基于杂交的方法:杂交技术是利用核酸分子的互补配对原理,将标记的核酸探针与植物样本中的 DNA 进行杂交。通过观察杂交信号的有无和强弱,判断样本中是否存在目标植物的 DNA,以及其含量情况,从而实现对药用植物的鉴定。
- DNA 条形码技术:DNA 条形码是利用一段短的、标准化的 DNA 序列来识别物种。在药用植物鉴定中,选择合适的 DNA 条形码区域,如 rbcL、matK 等基因片段,这些片段在不同物种间具有足够的变异,可以准确区分不同的药用植物种类。该技术操作相对简便、快速,且结果准确,已成为药用植物鉴定的重要手段之一。
- 阵列法:阵列法包括基因芯片等技术,它可以同时检测大量的 DNA 序列信息。通过在芯片上固定大量的寡核苷酸探针,与植物样本的 DNA 进行杂交,能快速获取样本的基因表达谱或 DNA 序列特征,用于药用植物的鉴定和品种分析。这种方法具有高通量、高效的特点,能在短时间内获得丰富的信息。
- 高通量测序技术:高通量测序技术可以对植物的全基因组或特定区域进行大规模测序。通过分析测序数据,可以获得植物的详细遗传信息,不仅能够准确鉴定药用植物,还能深入研究其遗传多样性、进化关系等。与传统方法相比,高通量测序技术能提供更全面、更深入的信息,为药用植物的研究和鉴定开辟了新的途径。
结论
准确鉴定药用植物对于保障草药质量和疗效至关重要。分子方法为药用植物的鉴定和认证提供了强大的工具,其中基于 PCR、杂交的技术以及 DNA 条形码、阵列法、高通量测序技术等在药用植物鉴定中发挥着重要作用。未来,随着技术的不断发展和完善,这些分子方法将在药用植物研究领域得到更广泛的应用,进一步推动草药产业的健康发展。