[發明專利]一種使用DNA特征序列鑒定植物的方法

有效

• 申請號: 202110607746.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113322340B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 袁媛;華中一;蔣超;黃璐琦
• 申請（專利權）人: 中國中醫科學院中藥研究所
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12Q1/6858;C12N15/11
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 閆書寧

本發明公開了一種使用DNA特征序列鑒定植物的方法，通過檢測植物的基因組中是否含有目標物種的DSS或其反向互補序列實現；目標物種的DSS為長度為20?100bp、目標物種的核酸序列中存在且非目標物種的核酸序列中不存在的核酸序列片段。以白術DNA例，本發明能夠將其從親緣關系極近的其他蒼術屬植物中鑒定出來，彌補了之前的技術只能區分蒼術和白術的不足。DSS不局限于基因組的特定區域，數據來源豐富，特異性好。本發明在鑒定藥用植物中具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種使用DNA特征序列鑒定植物的方法。

背景技術

DNA檢測技術逐漸成為物種鑒定的首選技術。合適的變異速率、測序技術的發展以及日漸增多的核酸數據賦予了DNA檢測技術的優勢。現有DNA檢測技術中，Hebert等人提出的DNA條形碼技術(DNA barcoding)是目前使用最為廣泛的方法之一。DNA條形碼是指生物體內能夠代表該物種的、標準的、有足夠變異的、易擴增且相對較短的DNA片段。近年來，隨著參考數據庫(如Barcode of Life Data System，BOLD)數據量的增加、計算機算法的提升(如OverlapPER)以及相關研究的增多，DNA條形碼的通用性和準確性都大大提高。DNA條形碼技術最成功的應用案例莫過于使用細胞色素c氧化酶亞基I(cytochrome c oxidasesubunit I gene，COI)基因片段對脊椎動物、昆蟲和其他動物類群進行鑒定。

然而不同于動物，DNA條形碼技術在植物中的使用受到諸多限制。一方面是目前仍未在植物中發現通用的條形碼區域。針對不同類型的植物往往需要使用不同的DNA條形碼，這限制了植物DNA條形碼技術的通用性。另一方面，現有的DNA條形碼的鑒定成功率也不夠理想。CBOL植物條形碼工作組提出了以葉綠體基因rbcL和matK以及核基因組的內轉錄間隔區(Internal Transcribed Spacer，ITS)作為植物核心DNA條形碼的方案。然而該方案在種水平的鑒定成功率不足80％，并且使用多個條形碼協同鑒定物種的操作和分析過程十分繁瑣(Li D Z，Gao L M，Li H T，et al.Comparative analysis of a large datasetindicates that internal transcribed spacer(ITS)should be incorporated intothe core barcode for seed plants[J].Proceedings of the National Academy ofSciences，2011.)。

基于上述原因，目前實際生產應用中多使用以特征性片段擴增區域(sequencecharacterized amplified region，SCAR)標記為代表的特異性鑒別方法。《中國藥典》(2020版)中收錄的DNA分子鑒定技術均基于SCAR標記。與基于通用引物擴增的DNA條形碼標記相比，基于特異性引物的SCAR標記更加穩定、簡便、高效，因而被廣泛用于眾多物種在種間或種內的高效鑒別上。然而傳統的SCAR標記通常是由RAPD、SRAP、SSR標記等轉化而來，使用上述類型標記向SCAR標記轉化往往面臨著開發周期長、工作量大等問題。因此，目前亟需一種能夠高通量開發特異性標記的方法。

DNA特征序列(DNAsignaturesequence，DSS)被定義為能夠被用來檢測某一物種是否出現且能夠將其與其他所有物種分開的特定長度的核酸序列，即在給定的核酸序列范圍內，只在待鑒定物種的核酸序列中出現的核酸序列片段。目前尚未出現利用DSS開發用于藥用植物鑒定標記并用于藥用植物鑒定的報道。

發明內容

本發明的目的是鑒定植物物種，尤其是藥物植物的物種。