基本信息
- 项目名称：
- 甘肃地产及选育党参品种的RAPD分析及道地性研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 我国中药材资源丰富，是世界中药材的主产国，对中药材的研究有几千年的历史。甘肃省中药种植历史悠久，是全国药用党参种植的主产区，党参是甘肃外贸出口的四大名贵药材之一。 本项目的实施正是基于甘肃省党参生产及销售实际中不能提供科学的药材道地性鉴定等实际问题，利用RAPD技术对传统地产及选育获得的10个党参品种进行了分析鉴定，为甘肃省党参的产业化发展提供了分子生物学依据。
- 详细介绍：
- 中药材的品质关系到临床用药的安全有效，发展道地药材是实现中药现代化的关键，也是占有市场、增强产品竞争力的基本保障。如今, 药材道地性研究已经成为中医药科研的重要课题, 产生道地药材地域性现象, 除了与栽培方法、生态环境、加工方法有关外, 还与物种居群的遗传特异性有关, 这可能是造成道地药材与非道地药材品质差异的原因。 目前关于药用植物品质的研究多限于形态、化学、药效学等方面，而道地药材与非道地药材在形态和生药性状等特征上的差别并不明显，这给应用传统方法鉴别道地药材带来了困难，这已经成为甘肃党参产业化发展的瓶颈之一。 分子标记技术以其准确性高、重复性好等特点解决了这一难题。目前，分子标记技术种类很多，作品将多种分子标记技术的原理、优缺点、适用范围等多方面进行比较，并分析了分子标记技术在中药材鉴定中的应用，便于在中药材分子鉴定中选择适宜的方法。 本实验利用比较成熟的分子标记技术，建立了适合甘肃主栽党参品种RAPD体系，该体系准确性高，可重复性强，具有实际操作性。聚类分析处理实验数据，揭示了甘肃地产及选育党参品种的遗传多样性及亲缘关系，为甘肃党参生产中品系鉴定提供了分子生物学依据，进而提高了甘肃党参在国际药材市场的竞争力。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 综述了当前我国中药材分子鉴定的发展概况，为作品项目实验的开展积累了丰富的文献资料；结合实验的实施，建立了适合党参分子鉴定的RAPD体系，该体系准确性高，可重复性强，具有实际操作性；聚类分析处理作品项目的实验数据，揭示了甘肃地产及选育党参品种的遗传多样性及亲缘关系，为甘肃党参生产中品系鉴定提供了分子生物学依据。
科学性、先进性及独特之处
- 该作品立题之初，项目组深入甘肃党参主栽区广泛调研，从生产实际出发，发现影响甘肃党参种植推广及道地药材鉴定的主要问题，即甘肃党参品系混杂，缺乏鉴定道地药材的科学依据，从而影响其在国内、国际药材市场竞争力。本项目利用分子标记技术，建立了最佳甘肃主栽党参品种RAPD体系，进行了遗传聚类分析。此研究即解决了甘肃党参生产中的实际问题，又未见国内外相关文献报道，具有一定的理论及实践价值。
应用价值和现实意义
- 本作品项目利用比较成熟的分子标记技术，建立了适合甘肃主栽党参品种RAPD体系，该体系准确性高，可重复性强，具有实际操作性。聚类分析处理实验数据，揭示了甘肃地产及选育党参品种的遗传多样性及亲缘关系，为甘肃党参生产中品系鉴定提供了分子生物学依据。
学术论文摘要
- 本实验采用RAPD分子标记技术，分析了新选育党参8个品系和2个主栽品种的遗传多样性和亲缘关系。结果显示，14条引物共扩增出159个位点，平均每条引物能扩增出11.4个位点，其中多态位点26个，占45.61%，材料间遗传相似系数范围在0.7719～0.9649，说明甘肃省党参品种资源具有较丰富的遗传多样性。根据聚类分析结果，DS6与所有其他供试材料的亲缘关系最远，可单独聚为一类；DS3与DS8的亲缘关系最近，其相似系数为0.9649。
获奖情况
- 1、《几种分子标记技术的比较及其在中药材鉴定中的应用》已被《生物学通报》接收； 2、获得西北师范大学第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖； 3、与定西市旱农研究所联合申报成功甘肃省农牧厅甘肃省中药材产业科技攻关项目一项 “白条党参新品种选育及推广”； 4、《甘肃新选育党参品系与主栽品种的RAPD分析》正在投稿当中； 5、《甘肃地产及选育党参品种RAPD分析的最佳PCR条件优化》正在投稿当中。
鉴定结果
- 1、建立了两个选育党参新品种：渭党1号、渭党2号组培快繁体系； 2、建立了党参最佳RAPD-PCR体系； 3、鉴定了甘肃10个地产及选育党参品种间的遗传多样性和亲缘关系。
参考文献
- [1] 刘恩荔，秦雪梅. 党参研究进展.山西医科大学学报，2002，33(6):567-569. [2] 王峥涛，徐国钧. 中药党参的药源调查[J]. 中草药，1992，23(3):143—147. [3] 郑学项，冯素萍，李维国. DNA分子标记研究进展.安徽农业科学，2009，37(26):12420-12422. [4] 任爱农，秦民坚. 基于RAPD分子标记技术的中药材鉴定研究进展.中南药学，2008，6(3):338-341. [5] 王关林. 植物基因工程，第2版. 北京：科学出版社，2002:742. [6] Williams J G, Kubelik A R, Libak K J, Rafalski J A, Tingey S V. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers[J]. Nuc Aci Res,1990, 18(22): 6531-6535. [7] 梁慧敏. 不同居群狗牙根RAPD分析[J]. 草业学报，2010，19(1)：258-262. [8] 刘欢，慕平，赵桂琴，基于AFLP燕麦遗传多样性研究[J].草业学报，2008，17(6):121-127. [9] 解新明，卢小良.利用RAPD标记分析狼尾草属牧草品种间的遗传关系[J].草业学报，2005，14(2):52-56.
同类课题研究水平概述
- 该课题中的材料为甘肃地产及选育党参的十个品种，由甘肃省定西市旱作农业研究所提供。该课题的材料很新很独特，之前国内外的任何个人或组织都没有研究过，故该课题是一个开创性的崭新的课题。 甘肃省中药种植历史悠久，是我国药用党参种植的主产区，党参是甘肃外贸出口的四大名贵药材之一。本项目的实施正是基于甘肃省党参生产及销售实际中不能提供科学的药材道地性鉴定等问题，利用RAPD分子标记技术对传统地产及选育获得的10个党参品种进行分析鉴定，具有一定的研究价值，这为甘肃省党参的产业化发展提供了分子生物学依据。 该课题中所用的RAPD技术是一项比较成熟的分子标记技术，但该技术在国内外中药材的鉴定中应用较少。在2007年，杨飞等对金银花的五个品系进行了RAPD分析及DNA指纹图谱的建立，同年，郭宝林等论述了分子标记技术在中药分类及资源保护中的应用进展， 2008年任爱农等发表了《基于RAPD分子技术的中药材鉴定研究进展》的文章。张建清等曾用RAPD技术对药用党参进行了分析，盛丽等用RAPD技术对当归进行聚类分析进而研究其道地性，高文远等也用RAPD技术对当归进行了研究。已有研究表明：RAPD在中药的研究中是一种重要的分子标记技术，它具有准确性高、重复性好等特点，但该技术易受到实验条件的影响，对反应条件要求很严格，并且RAPD的稳定性与重复性较差，反应中的诸多因素都对扩增结果有一定的影响，故优化PCR反应的条件显得十分重要，是RAPD技术成功的关键。本实验是在成功提取党参DNA的基础上进行了最佳PCR反应条件的优化实验，保证后期RAPD技术的顺利展开，进而利用RAPD技术对传统地产及遗传育种获得的十个党参品种进行了遗传多样性和亲缘关系的鉴定，并分析了其道地性，为甘肃省党参的产业化发展提供分子生物学依据。
