人参与西洋参叶绿体Indel分子标记的开发及在产品鉴别中的应用

作     者：林孟晨 

作者单位：烟台大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王洪涛

授予年度：2024年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：人参 西洋参 插入/缺失 深加工产品 鉴别 

摘      要：人参在亚洲的应用历史可以追溯至几千年前,有着广泛的民间应用,被公认为滋补强身的珍贵药材。西洋参原产自北美,与人参均属于五加科人参属,二者虽然外观相似,但其药理活性和化学成分构成不同,因此人参和西洋参的混淆会严重影响人参及其产品的质量。所以开发快速可靠、高灵敏度的人参与西洋参的鉴别方法,对保护人参和西洋参的产品质量、消费者合法权益和规范市场秩序有重要的意义。 本研究以人参和西洋参为研究对象,通过对叶绿体基因组序列的比对分析,发掘出人参和西洋参的插入缺失(Indel)位点,并通过直接测序进行验证。根据其特异性序列分别设计了人参和西洋参的特异性引物,并利用多重PCR和荧光PCR对不同样品进行区分,建立了人参和西洋参及其产品真实性鉴别的DNA分子标记方法。主要内容如下: 1.通过比较人参和西洋参的叶绿体全基因组序列,筛选存在Indel位点的基因序列,分别设计引物对目标基因序列进行扩增,在测序及序列比对后,最终确定ycf1序列、rbc L-acc D序列和pet N-psb M序列作为鉴别人参和西洋参的目标基因序列。 2.根据发掘的Indel位点设计特异性引物。在ycf1序列中,根据人参114 bp的插入序列,设计人参和西洋参的侧翼通用引物YCF2和TMR2。根据rbc L-acc D序列中发现的7 bp的人参插入位点设计人参的特异性引物RAF和RDR,基于pet N-psb M序列中6 bp的西洋参插入序列设计NPF2和NPR作为西洋参的特异性引物。利用所设计引物建立合适的PCR体系,人参的特异性引物RAF和RDR,西洋参的特异性引物NPF2和NPR分别对人参和西洋参扩增出215 bp和125 bp的特异性条带,所建立的两种体系均可检测到0.01%的西洋参掺入,能有效实现人参和西洋参的分子鉴定。 3.利用引物YCF2和TMR2进一步建立了人参和西洋参鉴别的实时荧光PCR扩增体系,人参扩增产物的Tm值为83℃,西洋参扩增产物的Tm值为81.5℃。通过扩增产物Tm值的差异可以实现田间人参或西洋参的快速筛选。将基于rbc L-acc D基因和pet N-psb M基因建立的多重PCR体系用于人参和西洋参提取物产品的鉴别,扩增的条带长度与植物材料条带长度一致,表明该体系可用于对市售人参或西洋参产品的基原鉴别 本研究利用叶绿体Indel序列开发出一种快速、准确、便捷的用于对人参和西洋参及其产品真实性鉴别的DNA分子标记方法,不仅可以实现田间人参或西洋参的快速筛选,而且可以用于对市售人参或西洋参深加工产品的基原鉴别。本方法为人参和西洋参产品的真实性鉴别提供了有效的分子生物学方法,也为其它食品原料的真实性鉴别提供了方法借鉴。