植物物种鉴别实验“虚实结合”教学模式的构建

以提升学生鉴别物种的能力为目标,通过"互联网+植物物种鉴别实验"虚拟仿真实验教学资源的建设,建成了可在移动网络终端设备上顺畅运行的植物物种鉴别实验在线教学平台,形成了以"智能手机和植物生长空间"为场所的多元互动学习(教学)环境、及虚实结合的"游中学、学中游"实验教学新模式,增强了学生对植物物种鉴别实验学习的兴趣,促进了学生综合素质的提升。

植物物种鉴别实验虚拟仿真资源的构建与应用

利用Unity3D、HTML5、显微-数码成像、电子地图等编程软件,将"植物物种鉴别"实验教学中的教学要素转化为能够在线浏览与应用的虚拟仿真资源,建立了在线运行控制平台,较好地解决了植物物种鉴别实验受季节、地域、植物器官生长的渐次性和周期性等诸多因素的限制的问题,确保了实验完整,并且为基于实验室课堂的系统学习和基于网络和植物生长场所的碎片式学习相结合的实验教学方式提供了载体。

鹧鸪线粒体COII、ATPase8和3个tRNA基因序列分析及物种鉴别研究

线粒体DNA是真核生物核外遗传物质,其结构简单,发生变异的机率相对稳定,被广泛用于系统起源、进化、亲缘关系及物种鉴别的研究中。为了挖掘禽类(源性成分)鉴别的分子生物学数据,探讨线粒体不同基因发育信息及鉴别的可信度和灵敏度。本研究扩增鹧鸪线粒体基因组中COⅡ、ATPase8区域,克隆出1138 bp片段,测序结果分析表明,在所克隆的片段中,含有COⅠ基因部分序列、tRNASer基因、tRNAAsp基因、COⅡ基因、tRNALeu基因、ATPase8基因全序列和ATPase6基因部分序列。分析COⅡ、ATPase8和tRNA基因显示其与鹌鹑、鸡、火鸡、鹅、鸵鸟5种禽类的序列均具有较高的同源性,基于它们用MEGA3.1构建系统进化树,探讨了它们所含的信息量及在鹧鸪和其它禽类鉴别方面的应用潜力,发现COⅡ比AT-Pase8和tRNA基因含有更多的鉴别信息。

基于鸟枪蛋白组学与质谱多反应监测技术的三文鱼物种鉴别研究

目的 对大西洋鲑(Salmo salar)、大马哈鱼(Oncorhynchus keta)和虹鳟(Oncorhynchus mykiss)中的多肽进行分离鉴定,筛选特征肽段,建立不同种类三文鱼的物种鉴别方法。方法 以市场上常见的大西洋鲑、大马哈鱼和虹鳟3个物种为研究对象,基于鸟枪蛋白组学分析流程,样品经蛋白质提取、胰蛋白酶消化和超高效液相色谱-串联三重四极杆飞行时间质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-QTOF-MS)分离鉴定,得到的总离子流图谱(total ion chromatogram,TIC)与Uni Prot蛋白质数据库对比分析,筛选得到3个物种的特征肽段,利用Skyline软件构建特征肽的多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)离子对,然后经三重四极杆质谱仪进行鉴定。结果 最终共筛选出7条特征肽段,包括大西洋鲑中的4条特征肽段,大马哈鱼中的1条特征肽段,虹鳟中的2条特征肽段。结论 基于鸟枪蛋白组学,结合多反应监测技术,筛选得到了大西洋鲑、大马哈鱼和虹鳟3个物种中的特征肽段,成功建立了不同种类三文鱼的物种精准定性鉴别方法。

多元素含量结合化学计量学技术在鳕鱼物种鉴别和产地溯源中的应用

目的研究多元素含量结合化学计量学在鳕鱼物种鉴别和产地溯源中的应用。方法从法国、美国、新西兰、智利等产区收集103个鳕鱼样品,其中鳕鱼物种包括银鳕鱼、狭鳕鱼、真鳕鱼、北极鳕鱼等9种,超级微波消解处理样品,电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES)测定鳕鱼中37种常量和微量元素的含量,利用主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘法-判别分析(partialleast squares-discriminant analysis, PLS-DA)和K最邻近法(K nearest neighbors, KNN)对检测数据进行分析,建立物种鉴别和产地溯源模型。结果不同物种鳕鱼部分元素存在显著性差异,偏最小二乘法和K最邻近法建立的物种溯源模型均可实现银鳕鱼物种鉴别,准确率分别为100%和83.8%,但产地溯源模型准确率不够理想。结论建立的方法可以有效地将价格和营养价值较高的银鳕鱼与其他物种鳕鱼区分开,但不能对鳕鱼产地进行有效溯源。

物种鉴别方法研究进展

在动植物检验检疫事业、法医物证鉴定、物种系统发育、疾病诊断等研究中，不明来源的生物检材的种属鉴定是一个重要的鉴定环节，传统的物种鉴别方法依赖于形态学方法、解剖学方法及化学分析法，但由于环境因素的影响以及生物发育不同阶段的差异，这些方法显示出了局限性，为了克服这些缺点，许多基于基因分型的分子鉴别手段相继问世，本文对近年来应用于物种鉴别的形态学方法、免疫学方法、分子生物学方法、高效液相色谱法、近红外光谱法（NIRS）等研究方法作以综述。

基于DNA条形码技术鉴别有毒鹅膏菌属物种

收集27个鹅膏菌属物种共38份样本,提取样品基因组DNA,应用通用引物扩增其内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)、核糖体大亚基(large ribosomal subunit,LSU)、RNA聚合酶的第二大亚基(the second largest subunit of RNA polymerase II,RPB2)、β-微管蛋白(β-tubulin)基因序列并进行Sanger双向测序,将得到的序列进行校对拼接后与NCBI的GenBank数据库中的参考序列进行比对鉴别物种来源;计算物种的种内、种间Kimura-2-Parameter(K2P)遗传距离并构建系统发育树。结果表明,β-tubulin、ITS基因序列鉴别能力优于RPB2、LSU基因序列,可将β-tubulin与ITS两者联合用于鹅膏菌属的物种鉴别,为有毒蘑菇诱发的食源性中毒风险进行预警。β-tubulin基因序列长度较LSU、ITS、RPB2等基因序列短,适合对深加工的蘑菇制品以及误食毒蘑菇后的呕吐物进行分析,可作为鹅膏菌属中毒事件中物种鉴定及溯源的优选条形码。

COⅠ和16S rRNA基因在鱼胶品种鉴别中的适用性研究

为建立准确的鱼胶鉴别技术,该研究从DNA条形码的角度出发,分析了细胞色素氧化酶亚基I基因(cytochrome c oxidase subunitⅠ,COⅠ)和核糖体16S rRNA基因(16S ribosomal RNA,16S rRNA)在鱼胶品种中的鉴别适用性。选用3对通用引物对五大类鱼胶产品共30个样品的COⅠ基因和16S rRNA基因的序列片段进行PCR扩增和测序,利用DnaSP 6.12、Mega 11软件进行了DNA序列分析和遗传差异分析,最终基于邻接法(neighbor-joining,N-J)构建进化树。结果显示,在基因片段序列分析方面,2种基因片段都表现出核苷酸碱基偏倚性,16S rRNA基因序列变异率远小于COⅠ基因,16S rRNA基因遗传物质更具有稳定性。在遗传距离方面,COⅠ序列和16S rRNA序列种内平均遗传距离分别为0.56%和0.37%,种间平均遗传距离分别为20.26%和13.93%。从建树结果来看,16S rRNA基因在部分同源性较高的物种鉴别中不如COⅠ基因分类明确,但也能区分出五大类鱼胶。因此建议联合使用COⅠ和16S rRNA两种基因作为鱼胶品种鉴别的DNA条形码,鉴别准确率可达100%。

合成牛肉、三文鱼咋鉴定？郑州海关实验室展示“物种鉴别”新方法

'大排档易容羊肉串''合成牛肉''虹鳟冒充三文鱼'……生活中,这些涉及食品安全的现象屡有发生。那么权威部门是怎样鉴定的呢?在郑州海关实验室开放日活动中,工作人员介绍了一种基因扩增法的'物种鉴别'方法。在郑州海关技术中心化学检测实验室、生物检测实验室,工作人员介绍,面对假羊肉卷(串)、合成牛肉、虹鳟冒充三文鱼等现象.

基于蛋白质/肽组学的三文鱼物种溯源

不同三文鱼在外观和物种亲缘关系上都十分相近,本研究旨在建立一种大西洋鲑鱼、大马哈鱼和虹鳟鱼的物种溯源方法。基于质谱鸟枪法蛋白质组学,在95%置信水平上共鉴定得到912个蛋白质。经过对不同三文鱼特征蛋白质相应肽段的检测特异性和物种特异性筛选分析,得到潜在的物种特征肽段生物标志物。通过多反应监测的靶向肽组学,进一步验证物种特征肽段生物标志物,得到了大西洋鲑鱼10条物种特征肽段、大马哈鱼2条物种特征肽段和虹鳟鱼3条物种特征肽段,并对市售的商品三文鱼产品进行了方法应用。结果显示,该方法操作方便、准确可靠、特异性好、适用性强,可在常规分析实验室对商品三文鱼产品进行有效的鉴别分析。

DNA条形码技术在鱼肉及其制品鉴别中的应用

为鉴别冷冻鱼、冻鱼片和烤鱼片中鱼肉成分的来源,用以判别其与食品标签是否相符,以COI基因为靶点,利用基因克隆和生物信息学方法建立鱼肉制品DNA条形码鉴别技术。对20种冷冻鱼、10种冻鳕鱼片和15种烤鱼片样品进行鉴定,结果表明:20种冷冻鱼鉴定的结果与形态学鉴定的结果一致;10种冻鳕鱼片样品主要以"狭鳕"为主(6/10),存在将"白鳕鱼"标识为"银鳕鱼"的现象;烤鱼片样品与其标签上所标识的原料多数不符,一些烤鱼片还检有月尾兔头鲀。DNA条形码技术是一种简单、有效的分子鉴别技术,可用于冷冻鱼、冻鱼片和烤鱼片中鱼肉成分的鉴定。

苦皮藤根皮的红外光谱特征及其在鉴别中的应用

将植物材料用有机溶剂提取，测定提取物的红外光谱，用这种方法获得不同地区及同一地区不同季节采集的苦皮藤（Ｃｅｌａｓｔｒｕｓａｎｇｕｌａｔｕｓ）根皮的红外光谱具有明显的特征性及稳定性，而且与同属不同种的植物根皮的红外光谱差异很大；苦皮藤根皮和不同比例的南蛇藤（Ｃｅｌａｓｔｒｕｓｏｒｂｉｃｕｌａｔｕｓ）根皮混合后的红外光谱图变化则介于两种纯植物根皮的红外光谱图之间，发生某些峰强度的消弱或增强。这些研究结果说明以红外光谱来鉴别与苦皮藤根皮形态相似的物种以及检验苦皮藤根皮的纯度是可行的。

南海北部近海5种石斑鱼的骨骼系统比较研究

为揭示骨骼系统在石斑鱼类的物种鉴定和系统进化关系研究中的应用潜力,本研究采用传统的骨骼系统比较法分析南海北部近海的尾纹九棘鲈(Cephalopholis urodeta)、鸢鮨(Triso dermopterus)、青石斑鱼(Epinephelus awoara)、拟青石斑鱼(E.fasciatomaculosus)和断带石斑鱼(E.craigi)等3属5种石斑鱼类的骨骼特征。结果显示,在分析的15种骨片中,中筛骨、额骨、翼耳骨、上枕骨、前鳃盖骨、上匙骨、尾舌骨等7种骨片显示出明显的属特征。尾纹九棘鲈的骨片形态结构总体较简单,而鸢鮨和石斑鱼属(Epinephelus)石斑鱼的骨片形态结构更为分化且复杂,并且二者具有相似类型的骨片数最多(8种)。有10种骨片可将断带石斑鱼与青石斑鱼、拟青石斑鱼有效区分,其中翼蝶骨、蝶耳骨、翼耳骨、上枕骨和前鳃盖骨等5种骨片在断带石斑鱼中显示出显著的种类特性。青石斑鱼和拟青石斑鱼的主要骨骼差异在于额骨、前鳃盖骨、上匙骨。本研究的结果支持了鸢鮨属(Triso)与石斑鱼属有较为密切的亲缘关系以及九棘鲈属(Cephalopholis)是较石斑鱼属更为原始的一个独立类群的分子系统学研究结论。同时,本研究为断带石斑鱼的物种有效性提供了骨骼方面的重要证据,也厘清了青石斑鱼和拟青石斑鱼这两个近缘种的差别。本研究结果表明骨骼系统可作为石斑鱼物种辨别和阐明其系统进化关系的重要研究手段。

基于DNA条形码技术对朝鲜牛黄安宫丸中犀牛角成分鉴别的研究

目的建立DNA条形码技术对朝鲜牛黄安宫丸中犀牛角成分的真伪鉴别方法,对打击非法贸易及保护珍稀濒危野生动物具有重大意义.方法以涉案朝鲜牛黄安宫丸为材料,根据材料自身的特点对其进行消化处理后采用市售动物基因组核酸提取试剂盒方法提取核酸,并采用DNA条形码片段12S rRNA通用引物对提取的基因组DNA进行PCR扩增反应和测序.结果对测序结果使用NCBI中Blast进行序列相似性分析比对,结果表明5份涉案朝鲜牛黄安宫丸的扩增产物序列与非洲水牛的线粒体DNA的12S rRNA基因序列的部分片段的一致性达98.84%,因此为水牛角成分并非使用濒危物种犀牛角.结论依靠分子生物学中DNA条形码技术对疑似犀牛角药材进行准确的物种鉴定,可用于鉴别犀牛角药材的真伪,为各执法部门提供可靠的技术支持,规范国内和口岸犀牛角制品市场.

利用线粒体DNA Cyt b基因PCR-RFLP分析方法鉴别羊肉和鸭肉

建立了一种利用线粒体DNA(mtDNA) Cyt b基因PCR-RFLP分析来鉴别羊肉和鸭肉的方法。采用一对通用引物扩增绵羊、山羊和鸭的mtDNACytb基因,并对扩增产物用DNA限制性内切酶Bsu36I和SpeI进行酶切,电泳分析酶切产物的变化。结果表明通用引物可扩增羊和鸭472bp的PCR产物,经两种内切酶酶切后,绵羊、山羊和鸭的PCR产物分别被切为大小不同的片段,其中绵羊和山羊被SpeI切为213bp和259bp,而鸭则被Bsu36I切为95bp和377bp。利用PCR-RFLP分析mtDNA Cyt b基因的方法操作简单,是一种快速鉴别羊肉和鸭肉的可靠方法。

基于光谱和色谱数据融合策略的青叶胆及近似种的鉴别研究

青叶胆(Swertia leducii)为獐牙菜属(Swertia)一年生草本植物,在肝炎病治疗方面效果显著。其与同属近似种外观极其相似,加之常以干燥全草入药,仅从形态难以正确鉴别。不同物种有效成分存在明显差异,其药效也有所不同。基于光谱和色谱数据融合建立青叶胆及近似种的鉴别方法,为青叶胆药用真实性与安全性提供科学依据。采集青叶胆及其近似种植物共102份样品的傅里叶变换红外光谱(FTIR)和超高效液相色谱(UPLC)指纹图谱;利用标准正态变量(SNV)、多元散射校正(MSC)、 Savitzky-Golay平滑(SG)、一阶导数(1D)、二阶导数(2D)等方法对原始红外光谱数据进行预处理,通过系统聚类分析(HCA)探讨獐牙菜属不同种类样品化学信息相似性与差异性;Kennard-Stone算法将所有样品按2∶1比例划分为训练集和预测集,训练集基于FTIR, UPLC,低级与中级数据融合建立随机森林(RF)判别模型,预测集用于验证模型预测能力,其中灵敏性(sensitivity)、特异性(specificity)、精密度(precision)和正确率(accuracy)用来评价模型性能。结果显示:(1)采用SNV+SG+2D组合对FTIR数据进行预处理,R^2Y和Q^2最大,分别为91.2%和84.1%,所有类别被正确区分,为最佳预处理。(2)HCA反映了5种獐牙菜属植物样品分类情况与亲缘关系,除紫红獐牙菜外,其余4种獐牙菜植物均分类正确,准确率为93.1%;青叶胆、川东獐牙菜、紫红獐牙菜与西南獐牙菜亲缘关系较近。(3)基于FTIR、 UPLC、低级和中级数据融合策略建立RF判别模型,样品错判总数分别为1, 5, 1和0,中级数据融合效果最佳,所有样品均正确分类,所建模型性能良好。FTIR与UPLC通过中级数据融合策略结合RF判别分析能正确鉴别不同种类獐牙菜属植物,结合HCA分析能够明确青叶胆及其近似种之间的亲缘关系,为獐牙菜属植物资源开发与质量控制提供理论基础。

基于形态和分子标记的三种鲭科鱼类鉴别新方法

为找到日本鲭(Scomber japonicus)、澳洲鲭(S.australasicus)和羽鳃鲐(Rastrelliger kanagurta)这三种鲭科鱼类鉴别的新标记,采用形态框架等形态分析方法和线粒体标记的方法开展研究。共分析采自海南的33 ind样本,其中日本鲭19 ind,澳洲鲭9 ind,羽鳃鲐5 ind。形态判别分析显示,利用2个可量参数(体高和眼径)或者3个框架参数[D(2-3)、D(3-5)、D(2-4)]构建的判别公式均能鉴别这三种鲭科鱼类,判别准确率均为100%。通过PCR扩增和测序,获得三种鲭科鱼类的线粒体细胞色素b(Cytb)和控制区(D-loop)序列。经对位排列,得到33 ind样本Cytb和D-loop的一致序列分别为1 118 bp和846 bp。Cytb基因共检出17个单倍型,变异位点195个,其中10个固定位点是日本鲭所特有,8个固定位点是澳洲鲭所特有,147个固定位点为羽鳃鲐所特有;D-loop序列共得到27个单倍型,变异位点239个,其中13个固定位点为日本鲭所特有,10个固定位点为澳洲鲭所特有,182个固定位点为羽鳃鲐所特有。这些固定位点可以作为三种鲭科鱼类鉴别的分子标记。

DNA条形码技术在肉类鉴别中的应用研究进展

肉类掺假一直备受关注,关乎公共卫生、宗教因素、食品安全、消费者身心健康及不良的肉类市场竞争。应该通过快速、准确的肉类物种鉴别来保护消费者免受这些非法行为侵害。近年来,由于DNA条码技术较高的特异性和敏感性,以及简便性和热稳定性而被提议作为鉴别肉和肉制品物种来源的有利工具。文章简述了DNA条码技术在肉类鉴别中的应用研究进展,并对这种方法的优点进行了讨论。

利用线粒体DNA控制区鉴别狼与狗可行性分析

狼是狗的近亲,通常可以利用形态学及行为学方法鉴别二者。当遇到缺乏完整形态特征的部分组织时,分子生物学鉴别方法成为重要的技术手段。本研究探讨了利用mtDNA控制区鉴别狼和狗的可行性。通过分析106条狼和狗mtDNA控制区部分序列(676 bp),结果得到47个独立的单倍型。这些单倍型具有62个多态位点,其中包括29个狼特异性位点和11个狗特异性位点。这表明mtDNA控制区序列可以用于鉴别狼和狗。基于单倍型的系统发育分析表明,75%狼单倍型具有独立的世系,另有3个狼单倍型与狗共享同一世系。这说明系统发育树中单倍型的世系分布也具有一定的鉴别力。综合特异性位点和单倍型世系分布分析结果,推测利用mtDNA控制区鉴别狼和狗是可行的。但鉴于mtDNA母系遗传、狼和狗可以杂交等因素,使得本方法的推广应用受到了限制。

源性成分鉴别检测技术研究进展

自疯牛病和禽流感等疾病暴发以来,世界各国将食品安全、饲料安全视为涉及国家公共安全的重大问题。随着生活水平的提高,人们越来越注重生活质量,但是在生产实践中,常有以假乱真和以次充好的现象,源性成分的检测成为判别的标准已涉及到各行各业。论文对源性成分检测的起源、应用和常用的方法做了综述,以期为商品真伪鉴别、品质鉴定、防止动物疫病病原体传播等提供参考。