三七
【来源】
本品为五加科植物三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根和根茎。
本品主根呈类圆锥形或圆柱形,长1~ 6cm,直径1~ 4cm。表面灰褐色或灰黄色,有断续的纵皱纹和支根痕。具有散瘀止血,消肿定痛的作用。用于咯血,吐血,衄血,便血,崩漏,外伤出血,胸腹刺痛,跌打肿痛。
目前三七野生资源极少,加上其生长的特殊环境和地理要求,故分布范围较集中。虽然三七的种植已趋于基地化和规范化,但市场上仍存在以其他科属植物混充或代替三七药用的现象,如同科植物西洋参P.quinquefolius、人参P.ginseng、狭叶竹节参P.wangjanus、珠子参P.japonicus var.major(=P.major)、屏边三七P.stipuleanatus、姜状三七P.zingiberensis,姜科温莪术(温郁金)Curcuma wenyujin、姜黄C.longa、蓬莪术C.phaeocaulis、广西莪术(桂莪术)C.kwangsiensis、姜三七Stahlianthus involucratus、海南三七Kaempferia rotunda以及景天科垂盆草Sedum sarmentosum,菊科菊三七Gynura segetum,兰科白及Bletilla striata、鸡爪三七Kalanchoe laciniata、水田七Schizocapsa plantaginea等。
【分子鉴定技术】
一、RAPD
赵熙等(2006)对不同产地三七的RAPD进行分析(表5-3-1a)。从45个引物中筛选出23个扩增稳定且谱带清晰的引物,共得到211个遗传标记。DNA指纹图谱显示样品间有遗传差异,具有不同的遗传特征,据此可进行鉴别。
Cui等(2003)对三七、竹节参、屏边三七、西洋参、人参、姜状三七和狭叶竹节参等人参属植物以及4种三七常见伪品温郁金、姜黄、白及和菊三七进行5S rRNA间隔区序列测定和RAPD分析(表5-3-1b),人参属各样品的5S rRNA间隔区序列相似性大于75%,而伪品与它们具有较低的相似性。RAPD分析还可用来鉴别人参属各样品以及不同形态的三七样品。结果表明,此方法可将三七与人参属其他样品进行区分。
二、AFLP
Hong等(2005)对同一农田所产三七的基因异质性和皂苷成分的差异进行研究(表5-3-2a),随机选取17个3年生三七根样品,利用高效薄层色谱和高效液相色谱对其6个皂苷成分进行分析,其中5个三七根样品的Rd/Rg1、Re/Rg1或Rb1/Rg1出现差异。继续对17个样品及一些1年生和2年生样品的核糖体ITS-2区测序,并进行AFLP分析,结果AFLP分析呈现的多态性大于ITS-2区测序所出现的多态性。因而,同一农田的三七样品具有基因异质性和皂苷成分的差异,且极有可能是基因的变异引起了6个皂苷成分含量的改变。从中国和新加坡市场购买的三七也出现了基因异质性和皂苷成分的差异。因为皂苷成分含量的改变可能影响疗效,应用基因图谱和化学图谱可以确保三七质量的稳定。
三、DNA测序
曹晖等(2001)对三七及其4种混伪品(竹节参、蓬莪术、温莪术和桂莪术)的18S rRNA基因和mat K基因核苷酸序列测定并作变异分析(表5-3-3a)。三七和竹节参的18S rRNA基因序列长度相同(1809bp),mat K基因长度亦相同(1259bp)。蓬莪术、温莪术和桂莪术的18S rRNA基因序列长度相同(1811bp),mat K基因长度亦相同(1548bp)。根据排序比较(图5-3-1,图5-3-2),三七与4种伪品间的DNA序列存在很大差别。通过序列差异比较分析,DNA测序技术可成为三七正品基原鉴定的准确有效的手段。
图5-3-1 三七及其4种伪混品18S rRNA基因序列部分片段同源性比较(图谱源自曹晖等,2001)
序列上方数字为自上游核苷酸位置,“*”代表与三七Panax notoginseng R1序列相同碱基,“-”代表排序间隙右边自上而下为三七、竹节参、蓬莪术、温莪术、广西莪术
图5-3-2 三七及其4种伪混品mat K基因序列(上行)及其氨基酸序列(下行)部分片段同源性比较(图谱源自曹晖等,2001)
序列上方数字为自上游核苷酸位置,“-”代表排序间隙右边自上而下为三七、竹节参、蓬莪术、温莪术、广西莪术
张英等(2005)对三七及其7种伪品的18S rRNA和mat K基因部分核苷酸序列测定以及不同产地三七的DNA分子特征。三七与其他7种常见伪品的核糖体18S rRNA基因序列存在很大的差异(图5-3-3)。不同产地三七的核糖体18S rRNA和叶绿体mat K基因序列特征完全一致,分别与GenBank上已报道的R1型(D85171)和M1型(AB027526)序列吻合。基因序列标记为从分子水平定性分辨三七及其伪品的遗传背景差异,为中药品种标准化提供了先进可行的、稳定可靠的分子标准。
吴耀生等(2001)对三七根核糖体18S rRNA基因的序列分析(表5-3-3b)。通过对产于广西靖西三七根的18S rRNA基因进行克隆测序,获得了三七根的18S rRNA基因的部分序列特征。说明利用已完成全基因组序列测定的模式植物拟南芥Arabidopsis thaliana的分子生物学信息来研究中药植物基原的基因组序列,将有助于加快中药植物基原的分子生物学研究进展。
Fushimi等(2000)对不同产地三七的mat K基因和18S rRNA基因进行测序分析研究发现,日本市场与云南产三七样本间的18S rRNA和mat K基因序列存在2个基因型R1M1和R2M2,推断三七基因序列可能具有遗传异质性(genetic heterogeneity)的特点。
图5-3-3 三七及其7种伪品18S rRNA基因序列部分片段同源性比较(图谱源自张英等,2004)
序列上方数字为自上游核苷酸位置,“*”代表与三七(Pn)R1序列相同碱基,“-”代表排序间隙Pn:三七;Bs:白及;Si:姜三七;Kr:海南三七;Sp:水田七;Kl:鸡爪三七;Gs:菊三七;Ss:垂盆草
Zhang等(2006)针对三七基因序列遗传异质性问题,应用核糖体18S rRNA和叶绿体matK基因序列对不同产地的三七进行分析(表5-3-3c),选取三七原植物和药材共18个样品进行检测,发现所有样品的18S rRNA和叶绿体mat K基因序列都分别与基因型R1型(GenBank登录号D85171)和M1型(GenBank登录号AB027526)相一致。这个现象表明三七具有高度的遗传同质性(genetic homogeneity),有可能由所选样品来自同一栽培居群或18S rRNA和mat K基因缺少突变所导致。
【参考文献】
1.Yuan MF,Hong Y.Heterogeneity of Chinese medical herbs in Singapore assessed by fluorescence AFLP analysis.Am J Chin Med,2003,31:773-779
2.Cui XM,Lo CK,Yip KL,et al.Authenication of Panax notoginseng by 5S-rRNA spacer domain and random amplified polymorphic DNA(RAPD)analysis.Planta Med,2003,69:584-586
3.Fushimi H,Komatsu K,Namba T,et al.Genetic heterogeneity of ribosomal RNA gene and mat K gene in Panax notoginseng.Planta Med,2000,66:659-661
4.Hong DY,Lau AJ,Yeo CL,et al.Genetic diversity and variation of saponin contents in Panax notoginseng roots from a single farm.J Agric Food Chem,2005,53:8460-8467
5.Zhang Y,Zhang JC,Huang MH,et al.Detection of genetic homogeneity of Panax notoginseng cultivars by sequencing nuclear 18S rRNA and plastid mat K genes.Planta Med,2006,72:860-862
6.吴耀生,Slocombe S.中药三七根核糖体18S rRNA基因的序列分析.中草药,2001,32(12):1116-1119
7.张英,黄明辉,柏干荣,等.三七的18S rRNA、mat K基因序列和HPLC化学指纹图谱分析研究.药品评价,2005,2(1):23-30
8.曹晖,刘玉萍,伏见裕利,等.三七及其伪品的DNA测序鉴别.中药材,2001,24(6):398-401
9.赵熙,李艳萍,李顺英,等.三七DNA指纹图谱分析.云南中医中药杂志,2006,27(3):45-47
表5-3-1 RAPD应用例子的样本及技术参数
表5-3-2 AFLP应用例子的样本及技术参数(Yuan,2003)
表5-3-3 DNA测应用例子的样本及技术参数
续表