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中国科学院昆明植物所构建精准鉴定参考数据集
基因测序助力保护重楼属濒危物种
     发布时间:2024-06-13
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  曾孝濂 绘


  ■ 都市时报全媒体记者 张小燕

  中国科学院昆明植物研究所西南山地植物多样性历史与演化专题组,运用高通量测序技术,构建了首个对国产重楼属药用和濒危物种进行精准鉴定的参考数据集,数据集的构建有助于保护重楼属濒危物种,还有助于医药企业在原料环节进行有效的质量控制,以确保相关产品的质量和疗效。

  国产重楼属植物

  野生资源面临枯竭

  重楼属隶属于百合目黑药花科,根据最新的分类修订,全属共26种具根状茎的多年生草本植物,在欧亚大陆的温带和亚热带地区广泛分布;该属绝大部分种类(22种)分布于中国,并以中国西南山地为属的多样化和分布中心。

  很长一段时间,医药企业生产所需的药用重楼原料一直依赖野生资源,巨大的商品药材需求导致所有具粗壮根状茎的国产重楼属植物均遭受了严重的“株连九族式”采集和过度利用,致使其野生资源迅速枯竭。为有效保护国产重楼属植物,2021年8月,国家林业和草原局在发布的《国家重点保护野生植物名录》中将除北重楼以外的所有国产种类列为国家二级保护植物。

  目前,药用重楼的种植技术和种植规模均已得到大幅度提高,但对野生重楼属植物的采集仍未得到有效遏制。为避免国产重楼属植物也重蹈三七“栽培繁茂、野生灭绝”之覆辙,迫切需要对非法采集和交易野生重楼属植物的行为进行严格监管和有效控制,以防止过度利用对该属濒危物种的生存和繁衍造成进一步的危害。

  对153个国产重楼属植物

  进行物种鉴定

  中国科学院昆明植物研究所西南山地植物多样性历史与演化专题组,长期从事重楼属植物的进化、保育与可持续利用研究,为突破上述限制性技术瓶颈,研究人员采用群体取样策略,广泛收集了153个国产重楼属植物样品材料,并基于形态特征对所有样品进行了细致的物种鉴定。

  而后,通过高通量测序获取各个样品的叶绿体全基因组和nrDNA序列构建物种鉴定参考数据集。该数据集涵盖了所有20种具粗壮根状茎的国产重楼属植物,大部分种类包含采自模式标本产地的样本;为避免种间杂交影响参考数据集的精确度,取样仅限于在无其他同属物种同域分布的群体中进行,以获取遗传纯正的个体。

  结果表明,该研究所构建的叶绿体全基因组和nrDNA参考数据集,各项遗传指标均可满足准确鉴定国产药用和濒危重楼属物种的实际需求。因此,建立这样的参考数据集,为利用高通量测序技术监管野生重楼属植物的非法采集和相关产品的市场交易奠定了基础。该参考数据集的构建不仅有助于保护重楼属濒危物种,还有助于医药企业在原料环节进行有效的质量控制,以确保相关产品的质量和疗效。