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中草药有了“基因身份证”

已有 8532 次阅读 2015-3-26 09:01 |个人分类:科学书摘|系统分类:观点评述

《中国药典中药材DNA条形码标准序列》是中药材DNA条形码分子鉴定研究与实践的学术专著,全面展示了该领域的最新成果,分为总论、各论和附录三部分。总论主要介绍中药材DNA条形码分子鉴定体系及标准操作流程和研究实例。各论以《中华人民共和国药典》(2010版,2015版)收载药材为对象,提供了中药材的DNA条形码标准序列。依照中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则,对药材样本、基原物种样本、复核样本和对照药材进行研究,获取其DNA条形码标准序列,并详细介绍各药材DNA提取及序列扩增等实验操作流程,既注重学术性亦体现实用性,具有很高的学术和实用参考价值。附录收录了提取物、分泌物和树脂等类药材基原物种以及相关药材和混伪品DNA条形码序列特征等。

中国工程院肖培根、胡之璧、王永炎、杨胜利、周宏灏、刘昌孝、张伯礼院士和唐春山先生担任该书学术顾问和策划指导。

中药鉴定学迈入通用化、标准化基因鉴定时代

随着生命科学不断取得重大突破,中药鉴定不断吸纳现代科学技术和方法,逐渐由传统经验鉴定发展到了现代鉴定水平。陈士林教授团队通过十年的潜心研究在国际上首次提出并验证ITS2 作为中草药通用DNA 条形码,完成了常用中草药及其混伪品的DNA 条形码研究,创建了“中草药DNA 条形码生物鉴定体系”,为中草药建立了“基因身份证”,从基因层面解决中药材与混伪品的物种识别问题。

中药材DNA条形码数据库网络信息平台

论文发表在Biotech Adv、Nature Commun、Science、Cladistics、PNAS、Biol Rev 等国内外著名期刊。建立的全世界最大中草药DNA 条形码鉴定数据库,包含数十万个物种的数百万余条DNA 条形码序列,涵盖中国、美国、日本、欧盟、韩国和印度等国药典收载的绝大部分草药,可通过互联网和手机等多媒体信息平台实现鉴定。该项工作得到国际DNA 条形码领域广泛关注和认可,国际期刊Biotech Adv 发表论文“草药鉴定从形态到DNA 的文艺复兴”介绍该中药DNA 条形码鉴定体系。3 篇中药材DNA 条形码鉴定论文被评为“中国百篇最具影响优秀国内学术论文”。中药材DNA 条形码分子鉴定指导原则已纳入《中华人民共和国药典》。

在此基础上,陈士林教授团队完成了《中华人民共和国药典》收载的中药材DNA 条形码标准序列。实验样品包括药材样本、基原物种样本、对照药材样本和复核样本,保证了中草药DNA 条形码数据的可靠性。该著作的完成标志着中药鉴定学迈入通用化、标准化基因鉴定时代,是中药材从主观眼观口尝到客观基因判定的技术革命,为解决中草药混用和掺假等行业问题提供了强有力工具,改变了生药鉴定学科被动追赶其他学科的局面,在中药鉴定学领域开辟了一个新的鉴定方法体系。

本文为中南大学临床药理研究所所长,中国工程院院士周宏灏为《中国药典中药材DNA条形码标准序列》一书所作的序,标题为编者所加。

中药材DNA条形码二维码及其使用

中药材DNA条形码序列以二维码图片按以下形式展示:

左侧部分为由DNA 序列转成的彩色条形码图片,包含药用物种的DNA条形码序列信息,以不同颜色分别表示不同碱基(ATC■G),形象化展示药用物种DNA 条形码序列。右侧部分为DNA 序列转成的二维码图片,以QRcode 的编码方式将药用物种拉丁名及DNA 条形码序列进行编码,由于QRcode 的通用性,此二维码图片可以通过不同移动终端(Android 手机、iPhone 等) 的多种二维码扫描软件识读其中信息,因此可以跨平台快速获取该物种的DNA 条形码信息。不同软件的操作方式类似,将扫描框覆盖二维码图片之上即可自动聚焦并识别二维码中所含信息。DNA 序列转成彩色条形码图片的功能由课题组自主编写的代码完成,二维码图片由开源代码PHP QR code 做部分修改后生成。

各药材项下的二维码图片可以与DNA 条形码数据库结合使用。以Android 系统手机中快拍二维码软件为例展示具体操作方法如下:

第一步:打开移动终端(Android 手机或iPhone) 中的二维码扫描软件( 如微信“扫一扫”功能、“我查查”、“快拍二维码”等);

第二步:将扫描框覆盖二维码图片之上,软件则会自动聚焦并识读二维码中信息;

第三步:扫描可得到药用植物物种拉丁名及条形码序列,通过手机网页浏览器提交到中药材DNA 条形码数据库(http://www.tcmbarcode.cn)获得鉴定结果。

试试查询以下二维码



长按识别二维码,copy文本内容;

登陆http://www.tcmbarcode.cn提交扫描DNA获得的条码信息,获得鉴定结果。

 知道以下图片是什么中草药了吗


未知物种的鉴定

未知样品可以通过中药材DNA 条形码数据库网络信息平台进行鉴定,其访问地址为http://www.tcmbarcode.cn。目前,该系统分为中文版和英文版,数据库保持一致性。操作方法主要分为查询序列输入、序列鉴定和结果判断三个过程,操作流程如下。

基于中药材DNA条形码数据库网络信息平台的未知样品鉴定流程

本书由刘四旦摘编自陈士林主编中国药典中药材DNA条形码标准序列一书。

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