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川射干为鸢尾科植物鸢尾(Iris tectorum Maxim,)的根茎,是一味传统中药,《中华人民共和国药典》自2005年版起将其单独收载。射干为鸢尾科植物射干(Belamcanda chinensis(L.)DC.)的根茎。据文献记载,市场流通的射干与川射干药材的混伪品主要为鸢尾科植物野鸢尾(I.dichotoma)和蝴蝶花(I.japonica)的根茎。鸢尾属植物因其花型独特美丽,花色丰富作为园艺植物被广泛种植于庭院中,对其园艺育种、栽培、农艺性状改良等研究丰富,但是对射干、川射干及其混伪品的基原及近缘种的物种鉴定和系统发育关系研究较少。本研究开展了川射干和射干药材的本草考证;基于DNA条形码技术的鸢尾及其近缘种的鉴定研究;基于叶绿体基因组的川射干及其混伪品基原鉴定研究。通过本草考证区分川射干与射干本草内记载信息,理清川射干和射干的用药情况;基于DNA条形码技术,运用ITS2和psbA-trnH序列,解决了部分鸢尾属植物鉴定问题;通过解析川射干及其混伪品基原植物叶绿体全基因组,区分近缘种,探讨鸢尾及其近缘种的分子系统位置,为明确射干类药材基原提供参考,有利于确保用药安全与有效。取得的主要结果如下:川射干和射干药材的本草考证结果表明:①本草中所记载的药材射干的基原植物分布于全国范围内。药材鸢尾的基原植物分布在今河南、上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、广东、广西、福建、四川等地。②药材射干的基原植物为射干(B.chinensis),药材鸢尾的基原植物为鸢尾(I.tectorum)。药材白花射干的基原植物为白蝴蝶花(I.japonica f.pallescens)。③药材射干、药材鸢尾在《神农本草经》就有记载,但二者直到明代《本草纲目》中,都未能区分清楚其基原植物。④历代本草所记药材射干的采收时间为三月三日(农历),加工方法包括晒干、阴干或根去皮晒干,炮制方法都与《雷公炮炙论》所记相同:“先以米泔水浸一宿漉出,然后用蓳竹叶煮,从午至亥,漉出日干用之”。基于DNA条形码技术的鸢尾及其近缘种的鉴定研究结果表明:①来自35个物种的168份样品ITS2片段的PCR扩增成功率为100%,测序成功率为73.8%,ITS2片段长度范围是228-275 bp,对齐长度为310 bp,变异位点数量为178个,变异位点所占百分比为57.4%。②来自35个物种的168份样品psbA-trnH片段的PCR扩增成功率为100%,测序成功率为89.9%,psbA-trnH片段长度范围是339-625 bp,对齐长度为684 bp,变异位点数量为194个,变异位点所占百分比为28.4%。③基于K2P遗传距离分析,ITS2序列的鉴定效率为51.9%,psbA-trnH序列的鉴定效率为34.4%。基于NJ树分析,ITS2序列的鉴定效率为55.6%,psbA-trnH序列的鉴定效率为34.4%,解决部分鸢尾属物种快速准确鉴定问题。但ITS2和psbA-trnH均不能完全区分I.tectorum,B.chinensis,I.dichotoma和I.japonica,也不能完全区分鸢尾属其他近缘物种。基于叶绿体基因组的川射干及其混伪品基原鉴定研究表明:①4个物种的叶绿体全基因组均显示为典型的四分体结构,鸢尾(I.tectorum),野鸢尾(I.dichoma),蝴蝶花(I.japonica),射干(B.chinensis)的叶绿体基因组全长分别为 153,253 bp,152,443 bp,153,658 bp 和 153,736 bp;GC 含量分别为37.89%,37.85%,37.87%和37.85%。②4个物种的叶绿体全基因组均注释出133个基因,物种I.tectorum,I.dichotoma和B.chinensis叶绿体全基因组包括86个蛋白质编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因和1个假基因(ycf1);物种I.japonica叶绿体全基因组包括85个蛋白质编码基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因,以及2个假基因(rps19和ycf1)。③鸢尾(I.tectorum),野鸢尾(I.dichotoma),蝴蝶花(I.japonica),射干(B.chinensis)的叶绿体基因组中分别检测到简单重复序列(SSRs)59、58、42和56个,分别鉴定出38、43、34和67个长重复序列。SSRs主要是由A/T单核苷酸单位组成。④对4个叶绿体全基因组的比较分析发现,基因间区(IGSs)存在更多的高变区。结合mVISTA全局比对分析和核苷酸变异(Pi)平均值计算结果,筛选3个高变区ndhF-rpl32,rps15-ycf1,rpl16,基于NJ树分析rpl16可作为Iris属物种鉴定潜在特异性DNA条形码。⑤基于最大似然(ML)法进行系统发育分析显示,I.tectorum与I.japonica互为姐妹群。Subg.Pardanthopsis中B.chinensis和所有I.domestica 聚成一支,支持 B.chinensis作为I.domestica的异名,I.domestica是I.dichotoma的姐妹群。⑥以叶绿体全基因组作为超级条形码,可以鉴定川射干及其混伪品基原物种 I.tectorum,I.dichotoma,I.japonica,B.chinensis。