1. 研究目的与意义（文献综述）

橐吾属（ ligularia cass）植物系菊科千里光族千里光亚族多年生草本植物。全球约130余种，广泛分布于欧亚大陆。我国约有110余种，广布于西南至东北部，大部分可以入药，主要药用部位是根茎，本属一些种类的根常以紫苑和山紫莞之名入药。大约30种该属植物的根、茎、叶、花在民间长期入药，具有抗菌消炎、清热解毒、活血止痛、化痰止咳等功效。

橐吾属植物由于种类繁多，造成使用时多有混淆，不仅同属药用植物容易混淆，而且市场上也存在与细辛药材混淆的现象。

本文应用dna条形码技术对橐吾属的4种药用植物鹿蹄橐吾ligularia hodgsonii hook.、褐毛橐吾ligularia purdomii (turrill) chittenden、舟叶橐吾ligularia cymbulifera (w. w. smith) hand.-mazz.和总状橐吾ligularia botryodes (c. winkl.) hand.-mazz. 进行快速、简便、准确地鉴定研究，对保障药材使用的有效性和安全性具有重要的意义。
1、定义
dna条形码（dna barcode）是指生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的dna片段。
2、特点
理想的dna barcoding应当符合下列标准：
(1)具有足够的变异性以区分不同的物种，同时具有相对的保守性；
(2)必须是一段标准的dna区来尽可能鉴别不同的分类群；
(3)目标dna区应当包含足够的系统进化信息以定位物种在分类系统(科、属等)中的位置；
(4)应该是高度保守的引物设计区以便于通用引物的设计；
(5)目标dna区应该足够的短以便于有部分降解的dna的扩增… 。
dna barcoding作为生物“种水平species—level”鉴定的工具引人注目。genbank数据库中co i序列正在快速增加。min等分析了co i序列及其来源基因组核苷酸含量之间的关系，结果表明849个co i基因的5 端的dna barcoding序列令人惊奇地准确地代表了其来源完整线粒体基因mtdna的重要信息，也就是说对于未测序的基因组，从dna barcoding能快速预知完整基因组的组成。
3、 优点
（1）以dna序列为检测对象，其在个体发育过程中不会改变。同种生物不同生长时期的dna序列信息是相同的。同种生物不同生长时期的dna序列信息是相同的，即经过加工，形态发生变化，而dna序列信息不会改变，较之传统的方法，扩大了检测样本范围；同时样本部分受损也不会影响识别结果。
（2）可进行非专家物种鉴定。该技术是机械重复的，只要设计一套简单的实验方案，经过简单培训的技术员即可操作。
（3）准确性高。特定的物种具有特定的dna序列信息，而形态学鉴别特征会因趋同和变异导致物种的鉴定误差。
（4）通过建立dna条形码数据库，可以一次性快速鉴定大量样本。分类学家新的研究成果将不断地加入数据库，成为永久性资料，从而推动分类学更加快速深入地发展。
4、意义
运用dna条形码技术，就是通过使用一个或一些短的dna基因片段作为条形码来对物种进行快速、准确识别的技术。dna条形码技术的出现将极大地增强人类监测、了解和利用生物多样性资源的能力，其在生命科学、法医学、流行病学，以及医药、食品质量控制等领域均具有广泛的应用前景。dna条形码技术不仅会进一步发展传统的分类学研究，更会加速微生物资源的保藏、鉴定工作，推动微生物资源的更有效利用。
5、国内外研究现状
dna 条形码是应用有足够变异的标准化短基因片段对物种进行快速、准确鉴定的新的生物身份识别系统。2003 年，加拿大 guelph 大学 hebert 等首次正式提出了 dna 条形码概念，2004 年成立了生物条形码联盟，目前有来自 50 个国家的两百多个组织成为其成员，2007 年 5 月加拿大 guelph 大学组建了世界上第一个 dna barcoding 鉴定中心，2009 年 1 月正式启动“国际生命条形码计划”，中国科学院代表中国与加拿大、美国和欧盟共同为 ibol 4 个中心节点。线粒体细胞色素 c 氧化酶基因 coⅠ具有引物通用性高和进化速率快等优点，是理想的动物 dna 条形码，不过，coⅠ在植物中应用效果较差，因此，核糖体 its 序列和质体 rbcl、matk 和 trnh-psba 等序列也相继被引入植物的 dna 条形码研究。虽然 dna 条形码研究还处于起步阶段，面临巨大挑战，但是，越来越多的研究表明 dna 条形码可以广泛应用于生物的分类和鉴定，是一种简便、高效、准确的物种鉴定技术，已经在动物、植物和微生物等研究中取得了显著成果，是生命科学领域发展最快的学科前沿之一。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容
（1）采集药材及原植物样品，提取dna ，获得dna条形码序列，并对序列进行评价。
（2）dna条形码候选序列的 barcoding gap 检验及构建dna条形码鉴定体系。
2.2研究的目标
通过提取橐吾属药用植物的dna，得到其dna条形码，来鉴别市面上的橐吾属药用植物产品。
2.3研究拟采用的技术方案及措施

2.3.1实验材料的收集

原材料橐吾属4种药用植物鹿蹄橐吾ligularia hodgsonii hook.、褐毛橐吾ligularia purdomii (turrill) chittenden、舟叶橐吾ligularia cymbulifera (w. w. smith) hand.-mazz.和总状橐吾ligularia botryodes (c. winkl.) hand.-mazz， 每个植物样本采集达到3份以上，来自不同的产地。所有的原植物和药材均经过实验室老师的检验。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的实验仪器和药品试剂。

确定方案，完成开题报告。

第3-12周：完成橐吾属药用植物的搜集工作，进行橐吾属药用植物的dna提取、pcr扩增、测序进行鉴定研究。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] chen s, xu j, liu c, et al. genome sequence of the model medicinal mushroom ganoderma lucidum[j]. nature communications, 2012, 3(2):913.

[2] pang x, liu c, shi l, et al. utility of thetrnh–psbaintergenic spacer region and its combinations as plant dna barcodes: a meta-analysis[j]. plos one, 2012, 7(11):e48833.

[3] laiou a, mandolini l a, piredda r, et al. dna barcoding as a complementary tool for conservation and valorisation of forest resources[j]. zookeys, 2013, 365(365):197-213.