技术领域
本发明涉及植物的分子生物学检测技术,具体涉及一种采用特异性引物PCR检测花椒的 方法。
背景技术
花椒,为芸香科(Rutaceae)花椒属(Zanthoxylum)植物,是我国常用的温里药,味辛, 性温,归脾、胃、肾经,具有“温中止痛,杀虫止痒”的功效。花椒不论作为药物还是食品 都有悠久的历史,在中国已有2000多年的种植和使用历史。在《中华人民共和国药典》(2015 版)中收载的花椒为芸香科植物青椒ZanthoxylumschinifoliumSieb.etZucc.或花椒 ZanthoxylumbungeanumMaxim.的干燥成熟果皮,用于治疗脘腹冷痛,呕吐泄泻,虫积腹痛; 外治湿疹,阴痒。花椒是一种具有较高的食用和药用价值的植物资源,含有多种对人体有益 的活性成分,其主要活性成分为挥发油、生物碱、脂肪酸、香豆素等,现代药理研究表明, 花椒具有调整胃肠运动、抗菌、杀虫、抑制血小板凝集、抗菌、抗肿瘤、抗氧化等作用,有 较好的临床应用价值和研发潜力。花椒种类繁多,全国有秦椒、川椒、岩椒等几十种品种, 并且全国各地有很多的习用品以及混伪品,严重影响了花椒的质量。
花椒的常见混淆品有芸香科植物竹叶椒(ZanthexylumarmatumDC.)、巴氏吴茱萸(Evodia baberiRehdetWils.)、胡椒科植物胡椒(PipernigrumLinn.)还有樟科植物山胡椒(Lindera glaucaB1)的成熟果实等。花椒、竹叶椒、巴氏吴茱萸、胡椒、山胡椒为五种不同的香料植 物,如混合或混淆入药,均将改变其传统的用药习惯,影响疗效,甚至出现不良反应。有学 者曾针对花椒进行过真伪鉴别,传统的鉴别方法包括:基源鉴定、性状鉴定、显微鉴定等, 现代的鉴别方法包括:红外光谱法、核磁共振氢谱法、电子鼻技术等,分子生物学手段包括: rDNAITS区序列比对分析、cpDNAtrnL-F间隔区序列比对分析等。核糖体基因内部转录间隔 区(ITS)序列存在于高度重复的核糖体中,进化速度快且长度不大,加上协同进化使该片段 在基因组不同单元间十分一致,因而适合进行各种分子操作。由于该区域受外界环境因素的 影响较小,进化速度快,因而具有种内变异小而种间变异大的特点,是种类鉴定和系统发育 分析的重要分子标记,可用于生物的分类、系统发育和遗传多样性的研究。
本发明结合以上方法和技术的优点,依据分子标记技术的原理和原则,设计出6对花椒 特异性PCR鉴别引物,目的是提供一种特异性区分花椒的分子鉴别方法,并希望得到广泛的 实际应用推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测花椒的特异性PCR引物,以及用该特异性PCR引物快速、 准确地检测花椒的方法。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案为:
一种检测花椒的特异性PCR引物,其是如下6对引物中的任意一对:
(1)上游引物F1:5'GCAATGCGAGCACTGCTT3'
下游引物R1:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(2)上游引物F2:5'GCAATGCGAGCACTGCTT3'
下游引物R2:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
(3)上游引物F3:5'CACTGCTTGCGCAGAGCT3'
下游引物R3:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(4)上游引物F4:5'CACTGCTTGCGCAGAGCT3'
下游引物R4:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
(5)上游引物F5:5'TATGAGTCCCGAAACAGGGG3'
下游引物R5:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(6)上游引物F6:5'TATGAGTCCCGAAACAGGGG3'
下游引物R6:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
一种用特异性PCR引物检测花椒的方法,包括以下步骤:
1)提取样品中的DNA;
2)以步骤1)中提取的DNA为模板,使用上述引物中的任意一对进行PCR扩增反应;
3)分析PCR产物,即对上述扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,根据电泳检测结果判 定样品是否为花椒。
其中,PCR扩增反应体系以25μl计为:
PCR反应条件为:93℃5min;93℃30s,69℃30s;72℃30s,共30个循环;72℃5min, 10℃10min。
PCR扩增反应结束后,若电泳检测结果出现约520bp左右的单一DNA条带,则该样品 中含有花椒。
本发明基于花椒的ITS序列,设计出可快速检测花椒的特异性引物,并在此基础上建立 PCR检测体系,为花椒的鉴别提供了分子鉴定依据。根据该特异性引物建立的检测方法,操 作简便,特异性好,灵敏度高,可实现对花椒的检测,适于广泛的推广使用。
附图说明
图1是利用6对花椒特异性引物分别对嘉华花椒和青椒PCR扩增后产物的琼脂糖凝胶电 泳图,其中1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1的DNA模板为嘉华花椒,1-2、2-2、3-2、4-2、5-2、 6-2的DNA模板为青椒,产物条带分别为515bp、532bp、505bp、522bp、478bp、485bp; M为DL2000DNAMarker。
图2是利用第6对花椒特异性引物扩增不同浓度的嘉华花椒的琼脂糖凝胶电泳图,其中 1-6号DNA浓度分别为4.143ng/μl、2.0715ng/μl、1.381ng/μl、1.03575ng/μl、0.8286ng/μl、 0.4143ng/μl时的嘉华花椒PCR产物条带,产物485bp;M为DL2000DNAMarker。
图3是利用6对花椒特异性引物分别对同仁堂花椒和万民花椒PCR扩增后产物的琼脂糖 凝胶电泳图,其中1-3、2-3、3-3、4-3、5-3、6-3的DNA模板为同仁堂花椒,1-4、2-4、3-4、 4-4、5-4、6-4的DNA模板为万民花椒;1-3、1-4的引物为第1对引物对,2-3、2-4的引物 为第2对引物对,3-3、3-4的引物为第3对引物对,4-3、4-4的引物为第4对引物对,5-3、 5-4的引物为第5对引物对,6-3、6-4的引物为第6对引物对;产物的条带分别为515bp、532 bp、505bp、522bp、478bp、485bp;M为DL2000DNAMarker。
具体实施方式
以下实施例用于说明本方法,但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明,以下实施例均按照常规实验条件,如Sambrook等分子克隆实验手册(New York:GoldSpringHarborLaboratoryPress,1989)中所述的操作技术规程,或按照制造厂商 所建议的实验条件;所用原料均为市售商品。
实施例1用于检测花椒的PCR引物的合成
从GenBank中共获得花椒ITS序列4条,同时对所有花椒和青椒样品进行测序,利用生 物学软件DNAStar比对上述序列,找出花椒所区别于其他种的变异位点。根据变异位点的位 置,在ITS序列的上下游设计约20个碱基的引物;利用生物学软件Primer5.0对设计的引物 进行分析,最终确定花椒合适的引物对。
花椒特异性引物对:
(1)上游引物F1:5'GCAATGCGAGCACTGCTT3'
下游引物R1:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(2)上游引物F2:5'GCAATGCGAGCACTGCTT3'
下游引物R2:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
(3)上游引物F3:5'CACTGCTTGCGCAGAGCT3'
下游引物R3:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(4)上游引物F4:5'CACTGCTTGCGCAGAGCT3'
下游引物R4:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
(5)上游引物F5:5'TATGAGTCCCGAAACAGGGG3'
下游引物R5:5'TCGTTCCCCGTGGGGGCGA3'
(6)上游引物F6:5'TATGAGTCCCGAAACAGGGG3'
下游引物R6:5'CGGGTGCGGGACTAGTCT3'
引物合成由上海桑尼生物科技有限公司完成。
实施例2利用PCR引物检测花椒的特异性和灵敏度分析
1.1样品来源
本实施例中采用的药材样品(见表1)分别购自于山西省太原市不同的药房或者来自于 山西省中医药研究院。
表1花椒(青椒)样品表
1.2DNA提取
将上述样品,每个样品取约60mg,用液氮研磨成粉末,利用试剂盒法提取DNA。试剂 盒购自北京艾德莱生物科技有限公司,型号为:CTAB植物基因组DNA快速提取试剂盒(货 号:DN14),50次。
1.3样品DNA的梯度稀释
检测上述提取的嘉华花椒DNA的浓度,为41.43ng/μl。将DNA样品进行梯度稀释,稀 释后的浓度分别为4.143ng/μl、2.0715ng/μl、1.381ng/μl、1.03575ng/μl、0.8286ng/μl、0.4143 ng/μl,于-20℃保存备用。
1.4PCR反应
反应体系(25μl)
PCR反应条件为:93℃5min;93℃30s,69℃30s;72℃30s,共30个循环;72℃5min, 10℃10min。
1.5结果
取扩增产物5μl,在1.2%琼脂糖凝胶上进行电泳,电压为138V,23min后在ZF-258全 自动凝胶成像分析系统检测电泳结果,特异性引物在520bp左右扩增出单一的DNA条带, 证明所检样品为花椒,电泳检测结果如图1所示。上述结果表明实施例1中设计的引物特异 性强。
分别以上述稀释的DNA样品为模板进行PCR扩增反应。PCR扩增程序和扩增产物检测 方法同上(点样量为5μl)。结果如图2所示,当花椒DNA模板稀释至时0.8286ng/μl,PCR 扩增的条带不是特别明显。因此,上述引物对对花椒的检测灵敏度可达0.8286ng/μl,即可检 出样品中约4.4143ng的花椒。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明做了详尽的描述,但在本发明 基础上,可以对之做一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不 偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。