Identification of Medicinal <italic style="font-style: italic">Aconitum</italic> Species Based on ITS2 Sequences and Analysis of Genetic Relationship

Wurenji Rula; Shujie JIN; Wuyahan; QInggele; Hongying; Huhe; Aruna; Qishisan WU; Guihua BAO; Aowuliji; Liang XU

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221011

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Identification of Medicinal Aconitum Species Based on ITS2 Sequences and Analysis of Genetic Relationship

更新时间：2022-08-05

- Identification of Medicinal Aconitum Species Based on ITS2 Sequences and Analysis of Genetic Relationship
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 17, Pages: 157-163(2022)
- 作者机构：
  
  1.内蒙古民族大学，内蒙古通辽 028000
  2.内蒙古民族大学附属医院，内蒙古通辽 028000
  3.中央民族大学，北京 100081
  4.内蒙古民族大学蒙医药研发工程教育部重点实验室，内蒙古通辽 028000
  5.辽宁中医药大学，辽宁大连 116000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221011
  CLC： R284.2;R289;R22;R2-031;R33
- Received：18 March 2022，
  
  Published Online：17 June 2022，
  
  Published：05 September 2022
- 稿件说明：
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乌仁吉如拉,金淑杰,乌雅汉等.基于ITS2序列的乌头属药材分子鉴定及亲缘关系分析[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(17):157-163.

Rula Wurenji,JIN Shujie,Wuyahan ,et al.Identification of Medicinal Aconitum Species Based on ITS2 Sequences and Analysis of Genetic Relationship[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(17):157-163.
乌仁吉如拉,金淑杰,乌雅汉等.基于ITS2序列的乌头属药材分子鉴定及亲缘关系分析[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(17):157-163. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221011.

Rula Wurenji,JIN Shujie,Wuyahan ,et al.Identification of Medicinal Aconitum Species Based on ITS2 Sequences and Analysis of Genetic Relationship[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(17):157-163. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221011.

摘要

目的

应用核糖体基因内转录间隔区（ITS）2序列对乌头属12种药材进行DNA条形码（DNA barcoding）分子鉴定，并确定其亲缘关系。

方法

收集乌头属12种药材共计30份，运用离心柱型植物基因组试剂盒的方法提取DNA、使用ITS2序列通用引物进行聚合酶链式反应（PCR）扩增、电泳检测后双向测序，应用CodonCode Aligner 17.0软件对测序序列和峰图进行校对拼接，利用MEGA 7.0软件进行序列变异分析，采用ITS2 Database在线工具预测其二级结构，使用邻接法（NJ）构建系统聚类树。

结果

乌头属12种药材ITS2序列长度为220~221 bp，鸟嘌呤和胞嘧啶（GC）平均含量为64.09%；变异位点共140个，信息位点共137个，保守位点共81个，种内遗传距离（K2P）小于种间K2P；在ITS2序列二级结构和NJ聚类分析中，花葶乌头、西伯利亚乌头和高乌头的亲缘关系接近，其他9种药材的亲缘关系接近，其中华北乌头和阴山乌头的亲缘关系更为接近。

结论

ITS2序列在乌头属12种药材分子鉴定及确定亲缘关系方面具有较好的应用价值，为民族药的资源保护、开发应用方面提供新的思路、技术和方法。

Abstract

Objective

The internal transcribed spacer （ITS） 2 region of ribosomal gene， a DNA barcode， was employed to identify 12 medicinal

Aconitum

species and the genetic relationship among the species was analyzed.

Method

A total of 30 samples of the 12 species were collected. The DNA was extracted with spin column plant genomic DNA kit and the universal primers of ITS2 sequence were used for polymerase chain reaction （PCR） amplification， followed by electrophoresis detection and bi-directional sequencing. The yielded sequences were aligned and spliced by CodonCode Aligner 17.0 and sequence variation was analyzed by MEGA 7.0. The secondary structure was predicted by ITS2 Database and the neighbor-joining （NJ） method was applied to generate the phylogenetic tree.

Result

The ITS2 sequences of the 12 species were 220-221 bp， with the average guanine and cytosine （GC） content of 64.09%， 140 variable sites， 137 informative sites， and 81 conservative sites. The intraspecific genetic distance （K2P） was smaller than the interspecific genetic distance. According to the secondary structures of ITS2 sequences and NJ cluster analysis，

A. scaposum

，

A. sinomontanum

， and

A. barbatum

had close genetic relationship， while the rest nine showed close kinship， particularly

A. soongaricum

and

A. yinschanicum

Conclusion

ITS2 sequence is of great value for the molecular identification and genetic relationship determination of

Aconitum

， which provides a new method for the study of ethnomedicine.

关键词

Keywords

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