Page 59 - 《中国药科大学学报》2026年第2期

第 57 卷第 2 期 冉靖芝，等：毒品原植物 DNA 鉴定方法研究进展 185

磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶大亚基（ribulose-1,5- 能力，增强结果可靠性，并为近缘物种提供更有效
bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit） ， 的区分依据 [38−40] 。
该酶在植物光合作用中起关键作用，全长约 1.4
3 毒品原植物 DNA 鉴定的新兴技术
kb [22−23] 。作为 DNA 条形码，rbcL 序列具有易于扩
增、数据可获得性强、信息量丰富和进化速率较快 除已在毒品原植物鉴定中普遍使用的 DNA 分
等特点，被广泛用于系统发育和物种鉴定研究 [24−25] 。 子标记技术和 DNA 条形码外，还有一些尚未广泛
Xia 等 [26] 通过扩增 62 份大麻及 20 份近缘物种（啤 应用于该领域的新方法展现出巨大潜力。以下简
酒花和葎草）的 rbcL 序列，结合序列比对、K2P 遗 要介绍几种具有前景的新兴技术。
传距离计算和系统发育树构建，表明 rbcL 可作为大 3.1 高分辨熔解曲线
麻鉴定的有效条形码。 高 分 辨 熔 解 曲 线 分 析 （ high-resolution melt，
2.3 trnH-psbA 序列 HRM） 是 一 种 基 于 双 链 DNA 热 稳 定 性 差 异 的
trnH-psbA 序列是位于叶绿体基因组非编码区 检 测 技 术 。 其 原 理 是 利 用 饱 和 荧 光 染 料 结 合
的基因间隔序列，与 rbcL 同属叶绿体 DNA 片段。 PCR 产物，通过实时监测升温过程中荧光变化记
其侧翼启动子区域高度保守，便于通用引物设计； 录高分辨率熔解曲线。由于 DNA 长度和碱基组
序列长度通常小于 500 bp，易于扩增，尤其适用于 成会影响热稳定性，该技术甚至可识别单碱基差
降解植物样本的 DNA 分析；作为叶绿体基因组进 异 。Tungphatthong 等 [42] 基于 ITS2、RBCL、trnH-
[41]
化速率最快的非编码区之一，其种间变异高，对近 psbA 和 matK 4 个 DNA 条形码区域，建立了卡痛
缘种有较好的识别能力 [27−28] 。但该区域插入/缺失 及其近缘物种的 Bar-HRM 鉴定方法，发现 ITS2 区
突变（Indel）率较高，导致序列长度多态性显著，这 域扩增产物的熔解曲线差异显著，可有效区分卡痛
种特征虽有助于群体遗传学研究，却降低了单一序 叶与其同属物种，并经验证表明 Bar-HRM 是一种
列比对的可靠性，常用作植物 DNA 鉴定的辅助序 可靠的卡痛种属鉴定技术。
列 [29−30] 。 Graham 和 Houston [31] 比 较 了 包 括 trnH- 3.2 新一代测序技术

psbA 在内的 9 个 DNA 条形码，用于鉴别罂粟属中 新一代测序技术（next-generation sequencing，
3 种具有法医学意义的物种，发现 trnH-psbA 和 NGS）是一类能够对数以百万计的 DNA 分子进行
petA-psbJ 区域有望用于鸦片罂粟在种间和种内的 大规模并行测序的现代技术，测序成本大大降低，
鉴定识别。 同时测序通量可提高数十万倍。全基因组测序
2.4 其他 DNA 条形码 （whole genome sequencing，WGS）作为 NGS 的一
随 着 DNA 条 形 码 技 术 的 发 展 ， 许 多 新 的 种，对整个基因组进行高通量测序，覆盖全部基因
DNA 条形码被发现并应用于不同物种，表现出不同 与非编码区域，信息完整度高，全面解析个体间的
的鉴别能力。trnL-trnF 序列是位于叶绿体基因组 遗传差异，在鉴定 SNP、Indel 等方面优势显著，广
的大单拷贝区域中的亮氨酸和苯丙氨酸 tRNA 基因 泛应用于物种鉴定、进化分析、溯源研究及功能基
编码区，由 trnL 基因、trnL 内含子和 trnL-trnF 基因 因挖掘等领域 。Jin 等 [44] 对 23 个市售大麻品种
[43]
间隔区组成 [32−33] 。其中内含子与间隔区属非编码序 进行了全基因组测序，筛选出 44 个结构 SNP，可将
列，进化速率高于编码区，长度适中且遗传稳定，常 大麻划分为 5 种化学型。研究表明，不同大麻品种
用于系统发育与亲缘关系分析 [34−35] 。matK 序列是 间的遗传差异存在于全基因组层面，而不局限于某
叶绿体中唯一编码Ⅱ组内含子成熟酶的基因，参与 条合成通路，所识别的 SNP 携带足够的遗传变异，
转录后加工 ，具有进化率高、长度适宜、种属特异 可实现单株大麻化学型的准确分类。
[36]
性强和变异率低等特点，适用于系统发育研究。然而， 第三代测序技术（third generation sequencing，
其引物在不同物种间差异较大，需根据具体鉴定 TGS）无需 PCR 扩增即可对单条 DNA 分子进行测
目标进行选择 。事实上，目前更推荐采用复合条 序，包括：PacBio 公司的单分子实时测序（single
[37]
形 码 （ 如 ITS2+psbA-trnH、 matK+rbcL+trnH-psbA、 molecule real-time sequencing， SMRT） 和 Oxford
ITS+rbcL 等）进行植物种属鉴定，可显著提高鉴别 Nanopore 公司的纳米孔测序。SMRT 技术基于合