CN109536635A - 一种基于Taqman探针及便携式荧光定量PCR仪的冬虫夏草快速鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新的用于快速鉴别冬虫夏草及其混伪品的荧光定量PCR检测用特异性引物和Taqman探针以及检测方法,能够用于对冬虫夏草药材、含冬虫夏草的成方制剂及其他相关产品进行真伪鉴定。本发明还提供了该特异性引物和Taqman探针用于冬虫夏草及其混伪品鉴别的便携式荧光定量PCR检测的用途,所述特异性引物及Taqman探针为SEQ ID No.1‑3所示的序列。所述方法采用Taqman探针及荧光定量PCR法,检测样品中应有的冬虫夏草药材。应用于冬虫夏草药材、含冬虫夏草的成方制剂及其他相关产品的质量控制,所述方法特异性强、灵敏度高、重复性好。
Description
技术领域
本发明属于中药材来源品种鉴定技术领域,具体涉及用Taqman探针及便携式荧光定量PCR鉴定冬虫夏草及其混伪品的方法。
背景技术
冬虫夏草是麦角菌科真菌冬虫夏草菌(Ophiocordyceps sinensis)侵染蝙蝠蛾科昆虫幼虫而形成的幼虫尸体与真菌子座的复合体,在我国是一种传统的名贵中药材,具有较高的药用价值。目前发现其分布在中国的西藏、青海、云南、四川和甘肃五省(区),以及不丹、印度、尼泊尔的喜马拉雅山南麓的部分地区。近年来,冬虫夏草分布区生态环境破坏严重,市场的巨大需求导致过度开发,使得野生资源萎缩,价格不断飙升。因而市场上常以垂虫草Ophiocordyceps nutans、古尼虫草Cordyceps gunnii、凉山虫草Cordycepsliangshanensis、蛹虫草Cordyceps militaris、新疆虫草Cordyceps gracilis、蝉花Cordyceps cicadae等混伪品充作冬虫夏草出售,极大地损害消费者利益,故有必要开展冬虫夏草真伪鉴定研究。
冬虫夏草及其混伪品的鉴定主要依赖于传统的生药学方法,此法主要从样品的虫体色泽、环纹数、子座表面结构、子座着生位置、腹足、长短以及气味等特征进行观察比较,需要丰富的鉴定经验,且常见混伪品经加工修饰与冬虫夏草形态高度相似,区分难度大,一般需要结合其他分析鉴定技术进行鉴别。化学方法如高效液相色谱以及液质联用技术,耗费材料多,且需要大型仪器支持,推广难度大。此外,DNA条形码技术作为近年来生物分类和鉴定的研究热点,其实标准操作流程包含DNA提取、PCR扩增、电泳、测序、数据分析及结果判定等,尚未能实现对待检样品的即时监测,因此,仍需开发更加便捷、快速的检测方法以满足药材市场监控需求。
发明内容
本发明第一个目的在于提供鉴定冬虫夏草及其混伪品的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针。
本发明第二个目的在于提供一种用于冬虫夏草及其混伪品鉴别的荧光定量PCR检测方法。
本发明第三个目的在于提供特异性引物及Taqman探针用于冬虫夏草及其混伪品鉴别的便携式荧光定量PCR检测的用途。
本发明提供的鉴定冬虫夏草及其混伪品的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针,其特征在于,所述特异性引物及探针的核苷酸序列如下所示:
Forward primer:5′-TCGAGTTACCACTCCCAAACCC-3′
Reverse primer:5′-GAGATGCCACTGCGACAGGA-3′
Probe:5′-CTGCGAACACCACAGCAGTTGCCTCGGC-3′
本发明提供的冬虫夏草及其混伪品鉴别的荧光定量PCR检测方法,包括如下步骤:
1)称取待测样品并提取基因组DNA;
2)以待测样品基因组DNA为模板,利用权利要求1或2所述的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针进行荧光定量PCR扩增;
3)根据扩增曲线来判定样品中是否含有冬虫夏草。
优选地,步骤1)中所述待测样品基因组DNA提取包括以下步骤:取冬虫夏草样品,用75%酒精棉球将其表面擦拭干净,晾干,称取子座部分约30mg,用MM400组织研磨仪研磨,用植物基因组DNA提取试剂盒提取基因组DNA。
优选地,步骤3)中所述荧光定量PCR反应由Genesig q16便携式和Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪完成;优选为Genesig q16便携式荧光定量PCR仪。
本发明提供的荧光定量PCR反应条件参数为:
优选地,荧光定量PCR反应变性步骤的循环数为40个。
扩增反应总体积为20μL,其中2×MasterMix为10μL,上下游引物(10μM)各0.5μL,探针(10μM)0.5μL,模板1μL,用灭菌超纯水补足体积至20μL。
本发明还提供含有上述荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针的检测冬虫夏草源性成分的试剂盒。
本发明方法适用性广,能检测任何能提取出DNA的冬虫夏草样品。因此,能够实现冬虫夏草药材、含冬虫夏草的成方制剂及其他相关产品快速、准确鉴定。
附图说明
图1所示为Genesig q16便携式荧光定量PCR仪反应灵敏度检测结果。
图2所示为Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪反应灵敏度检测结果。
图3所示为冬虫夏草荧光定量PCR引物及Taqman探针特异性检测结果。
图4所示为冬虫夏草及混伪品蛹虫草荧光定量PCR扩增结果。
图5所示为冬虫夏草及混伪品下垂虫草、蛹虫草、古尼虫草荧光定量PCR扩增结果。
图6所示为冬虫夏草及混伪品蝉花、新疆虫草、凉山虫草荧光定量PCR扩增结果。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明,而并非对发明的限定,依照本领域公知的现有技术,本发明的实施方式并不限于此,因此凡依照本公开内容所做出的本领域的等同替换,均属于本发明的保护范围。
实施例1
1)DNA提取
取1根冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)样品,用75%酒精棉球将其表面擦拭干净,晾干,称取子座部分约30mg,用MM400组织研磨仪(Retsch,Germany)研磨2min(30次/s)后,按照植物基因组DNA提取试剂盒(DP305,天根生化科技(北京)有限公司)说明书提取基因组DNA。将提取的DNA使用超微量分光光度计NanoDrop 2000检测,用灭菌超纯水作空白对照,检测DNA的浓度。
2)荧光定量PCR反应
将上述冬虫夏草基因组DNA用灭菌超纯水按10倍稀释成6个梯度,每个浓度梯度各取1μL作为模板,检测荧光定量PCR反应灵敏度。
荧光定量PCR反应体系为20μL:2×MasterMix为10μL,上下游引物(10μM)各0.5μL,探针(10μM)0.5μL,模板1μL,用灭菌超纯水补足体积至20μL。
采用Genesig q16便携式荧光定量PCR仪对样品进行荧光定量PCR扩增,反应条件:95℃预变性2min;95℃10s~60℃1min收集荧光信号,40个循环。
采用Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪对样品进行荧光定量PCR扩增,反应条件:95℃预变性2min;95℃10s~60℃1min收集荧光信号,50个循环。
3)荧光定量PCR反应灵敏度
Genesig q16便携式和Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪检测结果显示,采用Genesigq16便携式荧光定量PCR仪,当模板DNA质量浓度为1552.7ng/μL~15.527ng/μL时,3个梯度浓度都出现S型扩增曲线(附图1),获得较强荧光信号,Ct(cycles,Ct)值分别是20,26,32(表1);而当浓度为1.553ng/μL~0.016ng/μL时,未出现典型扩增曲线(附图2);采用Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪,在模板DNA质量浓度为1552.7~0.016ng/μL时,均可能产生良好的特异性荧光扩增曲线,Ct值最大为38(表1)。综上,该鉴定方法灵敏度高,并且Bio-RadCFX96荧光定量PCR仪的灵敏度高于Genesig q16荧光定量PCR仪1000倍。
表1不同浓度DNA荧光定量PCR结果
实施例2
1)DNA提取
基本同实施例1,所不同的是本实施例共收集冬虫夏草及其混伪品下垂虫草Ophiocordyceps nutans,蝉花Cordyceps cicadae,新疆虫草Cordyceps gracilis,古尼虫草Cordyceps gunnii,凉山虫草Cordyceps liangshanensis,蛹虫草Cordyceps militaris样本共16份,进行基因组DNA提取。提取到的基因组DNA直接用于后续荧光定量PCR实验,以检测荧光定量PCR反应特异性。
表2样品信息表
2)荧光定量PCR反应
基本同实施例1,所不同的是荧光定量PCR反应由Genesig q16便携式荧光定量PCR仪完成。
3)荧光定量PCR反应特异性
由附图3可知,冬虫夏草扩增曲线呈S型,为典型的阳性反应,6种混伪品下垂虫草、古尼虫草、蛹虫草、蝉花、凉山虫草和新疆虫草均未见特异性扩增曲线,未检测到荧光信号增加,为典型的阴性反应。综上,该鉴定方法特异性强,能够有效鉴定冬虫夏草及其常见混伪品。
实施例3
1)DNA提取
基本同实施例1,所不同的是本实施例共收集冬虫夏草及其混伪品蛹虫草Cordyceps militaris样本共16份,进行基因组DNA提取。提取到的基因组DNA直接用于后续荧光定量PCR实验。
表3样品信息表
2)荧光定量PCR反应
基本同实施例1,所不同的是荧光定量PCR反应由Genesig q16便携式荧光定量PCR仪完成。
3)荧光定量PCR检测结果
由附图4可知,冬虫夏草扩增曲线呈S型,为典型的阳性反应,混伪品蛹虫草未见特异性扩增曲线,未检测到荧光信号增加,为典型的阴性反应。综上,该鉴定方法特异性强,能够有效鉴定冬虫夏草及其常见混伪品。
实施例4
1)DNA提取
基本同实施例1,所不同的是本实施例收集冬虫夏草及其混伪品下垂虫草Ophiocordyceps nutans,蛹虫草Cordyceps militaris,古尼虫草Cordyceps gunnii样本共50份,进行基因组DNA提取。提取到的基因组DNA直接用于后续荧光定量PCR实验。
表4样品信息表
2)荧光定量PCR反应
基本同实施例1,所不同的是荧光定量PCR反应由Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪完成,反应条件:95℃预变性2min;95℃10s~60℃1min收集荧光信号,30个循环。
3)荧光定量PCR检测结果
由附图5可知,冬虫夏草扩增曲线呈S型,为典型的阳性反应,混伪品下垂虫草、蛹虫草、古尼虫草均未见特异性扩增曲线,未检测到荧光信号增加,为典型的阴性反应。综上,该鉴定方法特异性强,能够有效鉴定冬虫夏草及其常见混伪品。
实施例5
1)DNA提取
基本同实施例1,所不同的是本实施例收集冬虫夏草及其混伪品蝉花Cordycepscicadae,新疆虫草Cordyceps gracilis,凉山虫草Cordyceps liangshanensis样本共50份,进行基因组DNA提取。提取到的基因组DNA直接用于后续荧光定量PCR实验。
表5样品信息表
2)荧光定量PCR反应
基本同实施例1,所不同的是荧光定量PCR反应由Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪完成,反应条件:95℃预变性2min;95℃10s~60℃1min收集荧光信号,30个循环。
3)荧光定量PCR反应特异性
由附图6可知,冬虫夏草扩增曲线呈S型,为典型的阳性反应,混伪品蝉花、新疆虫草、凉山虫草均未见特异性扩增曲线,未检测到荧光信号增加,为典型的阴性反应。综上,该鉴定方法特异性强,能够有效鉴定冬虫夏草及其常见混伪品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于鉴定冬虫夏草及其混伪品的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针,其特征在于,所述引物及探针是根据冬虫夏草的细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因所设计的。
2.根据权利要求1所述的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针,其特征在于,所述特异性引物及探针的核苷酸序列如下所示:
Forward primer:5′-TCGAGTTACCACTCCCAAACCC-3′
Reverse primer:5′-GAGATGCCACTGCGACAGGA-3′
Probe:5′-CTGCGAACACCACAGCAGTTGCCTCGGC-3′。
3.一种用于冬虫夏草及其混伪品鉴别的荧光定量PCR检测方法,包括如下步骤:
1)提取待测样品基因组DNA;
2)以待测样品基因组DNA为模板,利用权利要求1或2所述的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针进行荧光定量PCR扩增;
3)根据扩增曲线来判定样品中是否含有冬虫夏草。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤1)中所述待测样品基因组DNA提取包括以下步骤:取冬虫夏草样品,用75%酒精棉球将其表面擦拭干净,晾干,称取子座部分约30mg,用MM400组织研磨仪研磨,用植物基因组DNA提取试剂盒提取基因组DNA。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤2)所述荧光定量PCR反应条件参数为:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤3)中所述荧光定量PCR反应由Genesigq16便携式和Bio-Rad CFX96荧光定量PCR仪完成;优选为Genesig q16便携式荧光定量PCR仪。
7.根据权利要求4所述的反应条件参数,其特征在于,变性步骤循环数可以为30~50个循环;优选为40个循环。
8.一种用于检测冬虫夏草源性成分的试剂盒,其包括权利要求1或2所述的荧光定量PCR特异性引物及Taqman探针。
9.特异性引物及Taqman探针用于冬虫夏草及其混伪品鉴别的便携式荧光定量PCR检测的用途,其中所述特异性引物及Taqman探针为权利要求1或2中所述的序列。
10.根据权利要求7所述的用途,其中检测的样品为冬虫夏草药材、含冬虫夏草的成方制剂及其他相关产品。
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