近日，我所科研人員在國際學術期刊BMC Plant Biology(IF2024=4.8， 中科院2區(qū)TOP期刊)聯合發(fā)表了題為“Identification of herbal medicine species ofLysimachiaL. (Primulaceae) in southern China using genome skimming”的研究論文，我所為第一單位，我所資源與地理研究中心董莉娜副研究員為第一作者，中國科學院昆明植物研究所王紅研究員和山東農業(yè)大學李德銖教授為共同通訊作者。山東農業(yè)科學院劉志芳博士，我所許為斌研究員，中國科學院昆明植物研究所楊俊波正高級工程師，英國愛丁堡大學Catherine A. Kidner教授，英國愛丁堡皇家植物園Mark Hughes博士和中國科學院華南植物園顏海飛研究員參與了該項研究。該研究得到中國科學院重大科技基礎設施開放研究項目和國家留學基金委的資助。

報春花科珍珠菜屬是我國重要的藥用植物資源，包含180余種，其中過路黃(干燥全草)(即金線草)被收錄《中華人民共和國藥典》，虎尾珍珠菜、靈香草等為傳統藥用植物。然而，由于該屬植物形態(tài)特征高度相似，傳統鑒定方法難以滿足現代中醫(yī)藥產業(yè)對藥材標準鑒定的需求。基于此，研究團隊對中國南方的17個珍珠菜屬物種44個樣本進行基因組淺層測序，成功獲取了全部樣本完整的葉綠體基因組和核糖體DNA(nrDNA)序列，并結合公共數據庫的13個葉綠體基因組數據，系統比較了不同DNA條形碼的鑒定率。研究發(fā)現，傳統DNA條形碼(如ITS、matK，psbA-trnH，rbcL)雖能快速鑒定樣本的屬級分類單元，但在物種水平上分辨率不夠。相比之下，完整的葉綠體基因組結構高度保守，有足夠的信息位點，可以實現全部研究樣本的區(qū)分。對此，研究團隊進一步篩選出5個高變區(qū)域(petN-psbM、ycf1、rpl22、trnK-rps16和ndhC-trnV)，但每個區(qū)域單獨使用仍無法滿足全部物種的鑒定需求。通過比較，由核糖體間隔區(qū)ITS與葉綠體高變區(qū)ycf1的組合，成功實現了100%的物種鑒定率。

該研究為珍珠菜屬藥用植物的鑒定提供了可靠的測序數據和分子鑒定流程，也驗證了基因組淺層測序技術在藥用植物準確鑒定中的應用潛力。這一成果不僅有助于保障中藥材的質量與用藥安全，也為其它植物類群的準確鑒定研究提供了一個新的范例。

圖1 珍珠菜屬樣本在NCBI數據庫中BLAST比對結果：與報春花科(黃色)及珍珠菜屬(綠色)的匹配結果數量統計。

圖2 基于鄰接樹法(NJ)的珍珠菜屬樣品各基因位點及其組合的鑒別效率分析。(A)基于葉綠體基因組構建的鄰接樹，各分支的支持率以數字標注;(B)不同條形碼的鑒定結果，成功鑒定的個體按物種用相同顏色標注，未成功鑒定的個體以空心圓標注。