(一)技术领域
本发明涉及一种DNA分子鉴定方法,特别涉及中药湖北麦冬PCR 鉴定试剂盒、特异性引物、模板及鉴定方法。
(二)背景技术
湖北麦冬(Liriope spicata var.prolifera)主产于湖北襄樊市,是湖北 道地药材以及国家地理标志性产品,具有养津生阴、清心润肺的功效,在 临床上应用广泛。湖北麦冬由于生长周期短,年产量高,其销量已经占到 麦冬总销量的六成以上,成为当前麦冬类药材的主流品种。除了湖北麦冬 外,药典记载的麦冬主要品种包括浙麦冬和川麦冬,药典记载外的麦冬品 种包括以麦冬或野麦冬为名的沿阶草属18种和山麦冬属8种。我国麦冬 类植物资源丰富,麦冬品种繁多,产地不一,各品种间的药效和价格差别 较大,对麦冬主流产品湖北麦冬进行鉴定具有重要意义。湖北麦冬与其他 品种的外观和性状相似,利用常规的中药鉴定方法较难进行鉴别。利用 DNA分子鉴定方法能够解决湖北麦冬鉴别困难的问题,这种基于DNA 序列的鉴定方法能够从基因水平上进行品种的甄别,具有准确、高效、重 复性好的诸多优点,鉴定的结果不受样品产地、生长环境和来源的影响。
本发明提供的PCR检测法就是一种湖北麦冬的DNA分子鉴定方法, 能够准确鉴定湖北麦冬。目前已有的对湖北麦冬做出准确鉴定的方法均为 采用传统的中药鉴定手段,利用PCR检测法对湖北麦冬进行鉴定尚未见 报道。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种能够准确鉴定中药湖北麦冬的PCR鉴定试剂 盒和检测方法,包括PCR检测法关键试剂PCR引物、模板和PCR检测 法的检测步骤。
本发明采用的技术方案是:
本发明提供一种湖北麦冬PCR鉴定试剂盒,所述试剂盒中的特异性 引物为HM1和HM2:
HM1:5'-GCAGGAGGATAGCAGTGTTG-3',
HM2:5'-CCTGTAGTGGAAGAGGTGCC-3'。
进一步,所述的湖北麦冬PCR鉴定试剂盒的组成为:
本发明还涉及一种利用所述湖北麦冬PCR鉴定试剂盒对湖北麦冬进 行鉴定的方法,所述方法为:
(1)模板DNA的提取和质量鉴定:采用常规提取法提取供试品DNA 作为PCR的模板;以电泳法检测模板DNA的质量(检测方法同步骤(3)), 条带清晰无弥散的,即为符合PCR反应的模板DNA;
(2)PCR鉴定:利用湖北麦冬PCR鉴定试剂盒中的特异性引物HM1 和HM2,进行PCR扩增:
PCR反应溶液:
将PCR反应溶液放入PCR自动扩增仪器中进行PCR扩增反应,反 应程序设置为:94℃预变性3min,94℃变性15s,60~65℃复性30s,72℃ 延伸1min,45个循环,最后72℃延伸7min;
(3)PCR产物进行电泳检测:取出PCR扩增产物(即扩增反应后 的反应液)5μL与加样缓冲液1μL混合,用1.2%琼脂糖凝胶电泳(含0.5% 溴化乙锭)检测扩增结果,在620bp处出现扩增条带的为湖北麦冬,在 620bp处不出现扩增条带的不是湖北麦冬。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现在:(1)本发明根据凝 胶电泳在620bp处有无扩增条带作为鉴定湖北麦冬的依据,可以检测单个 或者混合麦冬DNA样品,检测准确、灵敏度高、操作简单、耗时短、重 复性好;(2)利用湖北麦冬PCR鉴定试剂盒中引物HM1和HM2以及PCR 反应溶液配方可以制造湖北麦冬鉴定试剂盒;(3)本发明提供了一种快 速、准确鉴定湖北麦冬的方法,可以广泛应用于湖北麦冬中药选种育种、 种植、采收储存、销售、临床应用各环节的品种鉴定,在鉴别中药真伪, 打击伪品,加强中药质量监管,促进中药现代化发展方面具有重大意义。
(四)附图说明
图1为十四种供试品经PCR检测法鉴定后的电泳图,泳道1~14分别 为湖北麦冬、川麦冬、浙麦冬、上海麦冬、蒜、小葱、洋葱、韭菜、黄精、 吊兰、百合、万年青、浙贝母、白术,泳道M为marker。
图2为不同浓度的湖北麦冬经PCR检测法鉴定后的电泳图,泳道M 为Marker,泳道1为0.05ng/μL,泳道2为0.5ng/μL,泳道3为5ng/μL。
图3为混合样品经PCR检测法鉴定后的电泳图,泳道1为川麦冬、 浙麦冬、上海麦冬的DNA混合溶液,泳道2为湖北麦冬、川麦冬、浙麦 冬、上海麦冬的DNA混合溶液,泳道M为marker。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围 并不仅限于此:
实施例1
1、湖北麦冬PCR检测法关键试剂PCR引物的获得
应用CTAB提取法从湖北麦冬、川麦冬、浙麦冬、上海麦冬中分别 提取基因组DNA。使用RAPD扩增法对四种麦冬进行RAPD分析,筛选 获得一条湖北麦冬特异性扩增条带,这条特异性扩增条带只出现在湖北麦 冬品种中,在其他麦冬品种中没有,此条带中的DNA分子即是湖北麦冬 特异性DNA分子标记。将湖北麦冬特异性DNA分子标记从琼脂糖凝胶 中回收、克隆、测序,测序结果见SEQ ID NO.1所示,命名为HM636。
根据HM636序列,设计一对特异性引物HM1和HM2,引物序列为
HM1:5'-GCAGGAGGATAGCAGTGTTG-3',
HM2:5'-CCTGTAGTGGAAGAGGTGCC-3'。
上下游引物选取的位点分别对应于HM636序列位点上的2~21和 602~621。
SEQ ID NO.1为:
5'-AGCAGGAGGATAGCAGTGTTGATATTTATGCAGCAGAGTTCCTCCGTTTGAGC AGGTTTGCTCCGTCTAGGGTAGCAGTTGAGGCTGACAGGGCAAATCGATTTCTG GAGGGTTTGAAGCTTGAGATCCAGAAGTTGATAGCCTCCCAGGATTTGGATACC TATGCCAAGGTGATTACGGCGGCCCGTCATACAGAGGTAGTTCTACAAAGAGAG ACAGCTCAGTCAGGGGCACAGCAGAGACAGGCAGGGCCAGTAAAGTGGCCGT TTGGTCAGGCTTTTGGACAGCAGCAGAGGACTGGGCAGGTACCCCGACCAGCA GTGCCATGGCAGAGACAGGGTCAGAGAGTGCCAGTTTGTGTTTTCTGTCACCAA CCAGGGCATCTACAGAGGGAGTGCATGAGGAGGACCGGGGCTTGTTTGATCTGT GGAGCTTTAGACCATCAGGCCTTCCAGTGTCCGATGGGCAGAGCACCGCAGGG AGCTAGAGAACCGGCTCCACCCGTACAGCAGCAGCAGCGACCACCAGCACCAG CCGCAGCACAGGTCAGACCACCGACAGTACCAGCAGGTCAGGGGCAGGCAGTT CAGGCAGTACTGAGGGCACCTCTTCCACTACAGGATATTGCTTTCGGAG-3'
2、湖北麦冬的PCR检测法
(1)采用常规提取法提取供试品DNA作为PCR的模板;以电泳法 (同步骤(3))检测模板DNA的质量,条带清晰无弥散的,即为符合PCR 反应的模板DNA;
(2)按照HM1和HM2的序列用体外合成仪合成引物HM1和HM2。 以HM1和HM2为引物进行PCR扩增。
按照下述配方配置PCR反应溶液:
将PCR反应溶液放入PCR自动扩增仪器中进行PCR扩增反应,反 应程序设置为:
94℃预变性3min,94℃变性15s,60~65℃复性30s,72℃延伸1min, 45个循环,最后72℃延伸7min。
(3)PCR产物进行电泳检测:取出PCR扩增后的反应液5μL与加 样缓冲液1μL混合,用1.2%琼脂糖凝胶电泳(含0.5%溴化乙锭)检测扩 增结果,在620bp处出现扩增条带的样品为湖北麦冬,在620bp处不出 现条带的样品不是湖北麦冬。
实施例2:
1、湖北麦冬PCR检测法的准确性研究
从湖北麦冬、川麦冬、浙麦冬、上海麦冬、蒜、小葱、洋葱、韭菜、 黄精、吊兰、百合、万年青、浙贝母、白术这14种植物中提取基因组DNA。 以上述14种品种的基因组DNA为模板,利用特异性引物“HM1/HM2” 进行PCR扩增,PCR反应液、扩增程序、检测方法同实施例1,只是更 换DNA模板,以验证湖北麦冬PCR检测法的准确性和可靠性,结果见 图1所示,泳道1~14分别为湖北麦冬、川麦冬、浙麦冬、上海麦冬、蒜、 小葱、洋葱、韭菜、黄精、吊兰、百合、万年青、浙贝母、白术,泳道 M为marker。
图1表明,湖北麦冬在620bp处具有特异性的扩增条带,而其他品 种没有。本发明的湖北麦冬PCR检测法经实验证明可以用于湖北麦冬的 鉴定,方法准确性高,简单、效率高、重复性好。
2、湖北麦冬PCR检测法的灵敏度研究
将原始湖北麦冬模板DNA浓度(50ng/μL)经三个梯度进行稀释, 配置三份不同浓度的湖北麦冬基因组DNA溶液:一份浓度为原始湖北麦 冬模板DNA浓度的10%,即5ng/μL;一份浓度为原始湖北麦冬模板DNA 浓度的1%,即0.5ng/μL;一份浓度为原始湖北麦冬模板DNA浓度的1‰, 即0.05ng/μL。
分别以这三种不同浓度的湖北麦冬基因组DNA作为模板(1.2μL), 以“HM1/HM2”为引物进行PCR扩增,PCR反应液、扩增程序、检测 方法同实施例1,以验证湖北麦冬PCR检测法的灵敏度,结果见图3所 示,泳道M为Marker,泳道1为0.05ng/μL,泳道2为0.5ng/μL,泳道3 为5ng/μL。
结果显示当湖北麦冬模板基因组DNA浓度为原始模板标准浓度的 1‰,即含量仅为0.05ng时,在620bp处依然出现湖北麦冬的特异性条带, 经过多次重复验证,结果保持稳定,证明本发明提供的湖北麦冬PCR检 测法灵敏度很高,含量极微弱的湖北麦冬也能够鉴定出来。
3、湖北麦冬PCR检测法对混合样品的鉴定效果
配置两份不同的基因组DNA混合溶液:组1为川麦冬、浙麦冬、上 海麦冬的DNA混合溶液,三者等量加入,浓度各为原先浓度(50ng/μL) 的三分之一;组2为湖北麦冬、川麦冬、浙麦冬、上海麦冬的基因组DNA 混合溶液,四者等量加入,浓度各为原先浓度(50ng/μL)的四分之一。
将这两份不同的DNA混合液分别作为模板,以“HM1/HM2”为引 物进行PCR扩增,PCR反应液、扩增程序、检测方法同实施例1,以研 究湖北麦冬PCR检测法对混合样品的鉴定效果。实验结果见图3,泳道 M为Marker,泳道1为组1,泳道2为组2。
图3表明,组1没有加入湖北麦冬的混合样品经PCR检测后,结果 显示在620bp处没有出现扩增条带。组2加入湖北麦冬的混合样品经PCR 检测后,结果显示在620bp处出现了明亮的条带,湖北麦冬在四种麦冬 的混合材料中被很好的鉴定了出来。经过多次重复验证,结果保持稳定, 这显示出本发明的湖北麦冬PCR检测法具有极高的准确性,能在混合药 材样品中鉴定出湖北麦冬。实验证明这种方法不仅可以检测单个湖北麦冬 样品,还可以在混合物中检测出湖北麦冬,应用范围较广。