基于DNA条形码结合高分辨率熔解曲线分析(Bar-HRM)技术精准鉴别华考延药用植物的研究

　　本研究针对泰国药用植物华考延(Hua-Khao-Yen)因形态相似导致的物种误判问题，开发了基于ndhF和rbcL基因的DNA条形码结合高分辨率熔解曲线分析(Bar-HRM)技术，成功实现0.001 ng微量DNA样本的精准物种鉴别，为传统草药质量控制提供了可靠分子鉴定方案。

　　

在传统泰国医学体系中，华考延(Hua-Khao-Yen, HKY)是一类具有重要药用价值的植物群，其主要来源于五种植物的根茎：缅甸薯蓣(Dioscorea birmanica)、膜质薯蓣(Dioscorea membranacea)、圆锥菝葜(Smilax corbularia)、土茯苓(Smilax glabra)以及Premna herbacea。然而，传统分类中将红根茎的HKY-Nuer认定为圆锥菝葜，白根茎的HKY-Tai认定为土茯苓的做法存在显著问题——这些物种间高度相似的形态特征导致市场上频繁出现物种误判、混淆使用的情况，严重影响了药材质量和临床疗效的稳定性。

为破解这一难题，研究人员在《Phytomedicine Plus》上发表了一项创新性研究，通过DNA条形码技术(DNA barcoding)耦合高分辨率熔解曲线分析(High Resolution Melting analysis, HRM)开发出Bar-HRM分子鉴定体系，实现了对华考延物种的快速精准鉴别。

本研究采用植物样本包括来自植物标本馆的已知物种标本和本地药材市场的未知商品样本。关键技术手段涉及：1)DNA提取与实时荧光定量PCR(real-time PCR)扩增；2)针对叶绿体DNA的ndhF、rbcL和trnK基因位点设计特异性引物；3)通过高分辨率熔解曲线分析(HRM)比对标准化熔解曲线形态进行物种区分。

研究结果：

背景

证实华考延物种间存在高度形态相似性，传统鉴别方法难以准确区分HKY-Nuer（红根茎）与HKY-Tai（白根茎），导致市场流通药材常出现物种混淆。

研究设计

成功建立Bar-HRM分析流程，通过比对待测样本与标本馆验证样本的熔解曲线相似性，实现物种 authentication（认证）。

目的

开发出能同时区分五种华考延潜在物种的Bar-HRM鉴定技术，为药材根茎的真实性鉴定提供技术支撑。

方法

使用HKYndhF(1)和HKYrbcL(1)引物组时表现出最高特异性，DNA检测灵敏度达0.001 ng/反应。通过实时PCR扩增后的熔解曲线分析成功区分不同物种。

结果

市场样本鉴定显示：HKY-Nuer的熔解曲线与菝葜属(Smilax sp.)物种（圆锥菝葜或土茯苓）高度匹配，而HKY-Tai则与Premna herbacea的曲线特征一致。

结论

DNA条形码耦合HRM分析技术可作为华考延物种精准鉴定的有效工具，为解决传统草药物种混淆问题提供了可靠分子检测方案。

该研究的突破性在于将Bar-HRM技术应用于传统草药鉴定领域，不仅解决了华考延物种的市场混淆难题，更建立了仅需微量DNA样本(0.001 ng)即可完成检测的高灵敏度方法。通过ndhF和rbcL基因位点的组合分析，研究人员成功实现了对形态相似物种的精确区分，为传统药材的质量控制、标准化生产以及临床用药安全提供了重要的技术保障。这项技术尤其适用于加工后的药材样本鉴定，弥补了传统形态学鉴定在药材流通环节中的局限性，对推动传统草药现代化质量控制体系建设具有里程碑意义。