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国际欧亚科学院院士陈士林:现代的本草基因组学发展与应用

Issuing time:2018-03-22 00:00

9月14日-16日,2017第四届诺贝尔奖获得者医学峰会在贵阳盛大召开。国际欧亚科学院院士陈士林作为特邀嘉宾出席,围绕“现代的本草基因组学发展与应用”为我们分享了他的研究心得。

本草基因组学的发展

我们过去中药或者天然药物的发展,几乎是以化学研究为主体。我们对生物遗传学的背景,分支都没有做细致的深入的研究。现在我们通过一个系统的组学研究——本草基因组学研究,来解决几个主要问题:它的化学成分是怎么产生的,在植物体内怎么代谢和调控的等。例如,灵芝,借助基因组学,对灵芝产业的发展,对新品质的选择都起到很好的推进作用。

本草基因组学的应用

1、基因鉴定应用到中药

中药有1万多个品种,但是市场上混伪品的量很大,1000多个样品中有72%是混伪品,打成超微片、饮片后鉴定的难度更大。我们传统的鉴定方法包括显微鉴定、性状鉴定,要鉴定一个物种在理论上不具备可能性,即使分类学家也没有能力验证,分类学家是按照花、果见证的,拿根没有办法鉴定。比如大黄,怎么验证都是很困难的,特别是物流如此便捷的今天,除了中国甚至非洲、欧洲、美洲几十种一起拿来鉴定更难,这样就导致品种越来越混乱。因此,我们想把基因技术运用到中草药的鉴定。

2、DNA条形码鉴定技术

我们提出这么一个想法,把所有中药的物种正品找出来,相当于在座每一个人,真正的基因标记是什么?找到这样一个序列片断存到序列库里面,以后找到一个未知的样本一对就可以了,这就是DNA条形码技术。它的最大贡献就是从6000多个样本里面找到一个核基因学很大一个片断,我们发现样本鉴定效率非常高,可以达到92%。ITS2是最具潜力的通用DNA条形码。

3、基因条形码数据库

《中国药典》里面的根、茎、叶、花、朵都单独进行评判,发现ITS2都是很好的见证,而且我们可以进行中下等级和道地药材的鉴定。我们也建立了全球最大的基因条形码的数据库,进行快检,比如系红花的药材,我们只进行笔序的测序就可以了。我们整个工作向全世界推广以后,在其他的药典里面也得到了广泛的关注和采用,我们对其他的药典全部进行分析,也发现这个方法很适用。

4、成果应用

我们的成果现在被纳入《中国药典》2015和2010版药典。英美药典委员会引进草药DNA鉴定,他们派两个专家在我们实验室做了实验,DNA 植物条形码在英国就被引进了。美国药典也在引用DNA条形码,他们在西洋参其他的标准里面也在引进。

一个超饮片的企业,大家在销售的过程当中不知道是不是真的,但是有了DNA 的检测技术,就会卖的很好。如日本的汉方,他们发现有一个品种,拿不稳,直接安排他们的研究人员到我们的实验室鉴定后发现是混伪品,这样就避免了损失。还有很多名贵中药材,如冬虫夏草,都转让了他们的药材。王老吉转让他们七个药材,认为这样对提升他们产品的品质起到很好的作用。


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