冬蟲(chóng)夏草分子遺傳研究進(jìn)展

（朔州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 朔州 036002）

摘 要：冬蟲(chóng)夏草又名蟲(chóng)草是一種名貴的滋補(bǔ)藥材，對(duì)治療神經(jīng)衰弱有良好的功效。但由于近些年對(duì)過(guò)度采摘讓蟲(chóng)草資源面臨枯竭，所以蟲(chóng)草的遺傳學(xué)研究發(fā)展日益迅速。本文主要分析了冬蟲(chóng)夏草功能基因、特征DNA區(qū)段鑒別、基因文庫(kù)構(gòu)建以及全基因序列的克隆與表達(dá)，有助于冬蟲(chóng)夏草遺傳信息的保存、鑒定，并對(duì)資源應(yīng)用、人工培養(yǎng)技術(shù)有著重要指導(dǎo)價(jià)值，希望本文對(duì)蟲(chóng)草分子遺傳研究提供實(shí)質(zhì)性的幫助。

關(guān)鍵詞：冬蟲(chóng)夏草；分子遺產(chǎn)；研究進(jìn)展

中圖分類(lèi)號(hào)：S567.3+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230017

冬蟲(chóng)夏草是一種菌類(lèi)草藥，主要生長(zhǎng)在高海拔的森林里，中國(guó)云南、四川分布居多。是一種冬天是蟲(chóng)體夏天為藥草的奇特藥材。是蝙蝠蛾科的昆蟲(chóng)在幼蟲(chóng)時(shí)被蟲(chóng)草菌侵入，以蝙蝠蛾的身體作為宿主，吸食幼蟲(chóng)身上的營(yíng)養(yǎng)，讓蟲(chóng)草菌把幼蟲(chóng)吸食完，真菌體就會(huì)破殼而出從而形成蟲(chóng)草，冬蟲(chóng)夏草對(duì)治療心臟病，改善呼吸系統(tǒng)都有顯著的治療效果。下文主要分析蟲(chóng)草的鑒定方法。

1 什么是DNA分子標(biāo)記技術(shù)

蟲(chóng)草作為一種自然的名貴中草藥，是極為稀少的。但隨著蟲(chóng)草的藥用價(jià)值被人們發(fā)覺(jué)后，人們開(kāi)始大量開(kāi)采蟲(chóng)草資源，使蟲(chóng)草資源面臨枯竭。所以人們?yōu)榱藵M(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)蟲(chóng)草的需求開(kāi)始不斷探索冬蟲(chóng)夏草的人工養(yǎng)殖技術(shù)，但真正栽培的時(shí)候一個(gè)重大問(wèn)題出現(xiàn)了：要對(duì)寄生在蝙蝠蛾蟲(chóng)體內(nèi)的蟲(chóng)草菌進(jìn)行分離與鑒定。用傳統(tǒng)的鑒定蟲(chóng)草菌的方式所需時(shí)間久、而且鑒定的菌株類(lèi)別較少，目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的在蟲(chóng)草中無(wú)性型菌株已經(jīng)達(dá)到10余種之多。隨著科技的不斷發(fā)展傳統(tǒng)的鑒定方式已經(jīng)被逐漸淘汰，DNA分子標(biāo)記技術(shù)能準(zhǔn)確的鑒定出蟲(chóng)草無(wú)性型，具有鑒定用時(shí)短、鑒定精度高等優(yōu)勢(shì)。DNA分子標(biāo)記技術(shù)的主要鑒定指標(biāo)為核糖體16S～23SrDNA之間的內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)。核糖體是決定物種DNA的重要組成，也是細(xì)胞中最古老的組成分子之一，核糖體包含ITS1區(qū)與ITS12區(qū)，可以通過(guò)觀察ITS區(qū)的高度保守序列來(lái)分析該菌株是否屬于冬蟲(chóng)夏草菌。

2 蟲(chóng)草間的遺傳學(xué)差異與菌種的退化

2.1 遺傳學(xué)差異

PAPAD軟件能檢測(cè)出野生的蟲(chóng)草群遺傳結(jié)構(gòu)之間的不同。用高達(dá)20種的隨機(jī)引物進(jìn)行分析，通過(guò)PAPAD軟件的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)冬蟲(chóng)夏草，闊孢蟲(chóng)草和蛹蟲(chóng)草之間存在顯著的遺傳差異，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)如果是來(lái)源于同一地區(qū)的蟲(chóng)草之間的差異甚微，如果蟲(chóng)草是來(lái)自不同地點(diǎn)差異巨大，如青海的蟲(chóng)草與四川的蟲(chóng)草之間差異巨大，可能與當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)有關(guān)。

2.2 蟲(chóng)草菌種的退化

想要人工對(duì)蟲(chóng)草進(jìn)行培育，首要的問(wèn)題就是需要解決菌種退化的問(wèn)題。選育的菌種一般情況下經(jīng)過(guò)半年以上的使用菌種就會(huì)出現(xiàn)不同程度退化現(xiàn)象，菌種退化是一個(gè)正常問(wèn)題。在進(jìn)行RFLP實(shí)踐時(shí)用兩種菌種進(jìn)行基因水平分析，結(jié)果顯示，野外的菌株的退化情況遠(yuǎn)不及培育菌株，培育菌株在DNA上產(chǎn)生了相當(dāng)大的突變。在培育蟲(chóng)草的過(guò)程中，用人工感染蝙蝠蛾幼蟲(chóng)的成功率不高。

3 蟲(chóng)草活性成分的相關(guān)基因及基因組學(xué)

3.1 蟲(chóng)草的藥物成分

酯化酶。蟲(chóng)草作為一種名貴的中藥，但蟲(chóng)草的相關(guān)毒性及在生物學(xué)上的機(jī)制還不明確，通過(guò)研究已經(jīng)得知蟲(chóng)草有很強(qiáng)的抗氧化能力，這多少都與細(xì)胞中的酯化酶有一定的聯(lián)系，酯化酶是一種存在于生物細(xì)胞中抗氧化的重要物質(zhì)， 可與銅離子、鋅離子進(jìn)行結(jié)合。歧化酶是一種能維持容顏的神奇物質(zhì)，冬蟲(chóng)夏草中含有較多的酯化酶因此具有美容養(yǎng)顏、延長(zhǎng)壽命的作用。

蟲(chóng)草素。蟲(chóng)草素是蟲(chóng)草上的主要活性成分，有降血脂、抗腫瘤、減輕哮喘癥狀的功效，但蟲(chóng)草素在人工培育的蟲(chóng)草中的含量較少，其藥用價(jià)值也遠(yuǎn)不如野生蟲(chóng)草，但可以通過(guò)培養(yǎng)蟲(chóng)草素菌株來(lái)提升人工培育蟲(chóng)草的蟲(chóng)草素含量。

3.2 蟲(chóng)草的基因組學(xué)

目前還沒(méi)有對(duì)蟲(chóng)草的全序列進(jìn)行公開(kāi)，但我國(guó)研究蟲(chóng)草的學(xué)者已經(jīng)開(kāi)始逐漸建立冬蟲(chóng)夏草的DNA數(shù)據(jù)庫(kù)，方便日后對(duì)蟲(chóng)草的鑒定。DNA文庫(kù)是得知生物基因的主要信息渠道，其中冬蟲(chóng)夏草蟲(chóng)體部分的cDNA文庫(kù)含有1.8×106重組子、子座部分的cDNA文庫(kù)含有1.0×106重組子，這些信息都可以進(jìn)入到 DNA文庫(kù)收集，便于日后對(duì)蟲(chóng)草的基因鑒定。

4 總結(jié)

冬蟲(chóng)夏草的滋補(bǔ)性大于人參、且多依靠野外采摘，有“高純度黃金”的美稱(chēng)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了蟲(chóng)草的藥物性能。過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致蟲(chóng)草資源基本枯竭，所以用最快速度研究冬蟲(chóng)夏草的遺傳資源工作具有實(shí)質(zhì)性的作用，培養(yǎng)人工養(yǎng)殖蟲(chóng)能滿(mǎn)足廣大群眾對(duì)蟲(chóng)草的需求，還能對(duì)會(huì)瀕危物種起到保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：趙曉燕（1985-），女，山西朔州人，碩士研究生，助教，研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。