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Publikationstyp: Dissertation

Publikationsjahr: 2012

AutorInnen: Ruzicka, Joana

Titel: DNA-based identification of drug material using the example of Rumex spp. and Verbena officinalis.

Titelvariante: DNA-basierte Identifizierung von Pflanzendrogen am Beispiel von Rumex sp. und Verbena officinalis

Quelle: Dissertation, Vet. Med. Univ. Wien, pp. 169.


Betreut von:

Novak Johannes

Begutachtet von:
Wagner Martin

Einrichtung:
Institut für Tierernährung und funktionelle Pflanzenstoffe


Abschluss Datum: 07.03.13


Abstract:
Ampfer und Eisenkraut sind Pflanzenprodukte, die häufig als Arznei- oder Zusatzstoffe Verwendung finden. Die Identifzierung der drogenliefernden Pflanzenarten, Rumex spp. und Verbena officinalis beruhte bisher auf morphologischen Kriterien und chemischen Analysen. Diese Verfahren sind allerdings zu unspezifisch für eine Artidentifizierung und aufgrund der höheren Prozessierung von Pflanzendrogen oft überhaupt nur limitiert einsetzbar. Um eine eindeutige Authentifzierung beider Arten zu gewährleisten, wurde in dieser Arbeit ein auf der DNA basierendes System entwickelt, das auch bei höher prozessiertem Material anwendbar ist. In einer ersten Annäherung wurde dabei Sequenzinformation von mehreren Chloroplastenregionen (cp) und der kerncodierenden ITS Region erarbeitet. Bei Verbena waren kaum Sequenzunterschiede in den cp Regionen zu finden. Hier ermöglichte erst die Sequenzierung der ITS Region, sowie das Bandenmuster von vier RAPD Markern eine klare Identifizierung von V. officinalis. Aus den RAPD-Ergebnissen wurden für eine bessere Reproduzierbarkeit SCAR-Marker und Marker für die HRM-Analyse entwickelt. Bei der Gattung Rumex hingegen verhinderten zusätzliche Banden, die nur bei Individuen des Subgenus Acetosa auftraten, ein direktes Sequenzieren der ITS-Region. Mit einer errechneten genetischen Distanz zwischen den Subgenera Rumex und Acetosa von 0,034 zeigte der trnL-trnF-IGS genügend Polymorphismen für eine Unterscheidung der Subgenera auf. Für eine Artidentifizierung war diese Region, wie auch alle anderen getesteten cp Regionen, allerdings zu stark konserviert. Trotz deutlich höherer Variabilität der cp Regionen im Vergleich zur verhältnismäßig jungen Gattung Verbena, war die genetische Distanz innerhalb der Untergattung Rumex sehr gering (von 0,001 im trnL-trnF-IGS bis 0,007 im psbA-trnH-IGS) und Sequenzen innerhalb der Sectio Acetosa waren beinahe vollkommen identisch. Die variabelste der getesteten cp Regionen war der psbA-trnH-IGS (0,080). Die phylogenetische Analyse des psbA-trnH-IGS und des psbM-trnD-IGS ergab, dass Individuen der Subsektion Patientiae eine geschlossene Gruppe bilden, während Individuen der Subsektionen Crispi und Obtusifolii, die näher verwandt zu sein scheinen, nicht gruppieren. Hohe individuelle Sequenzvariabilität aber auch das häufige Vorkommen von Hybriden innerhalb dieser Gattung könnten die Ursache für intraspezifische Sequenzunterschiede sein, die eine Artidentifizierung verhinderten. Für die Gattung Rumex wurde somit zunächst eine ARMS basierend auf Sequenzinformation der trnL-F-IGS Region entwickelt. Obwohl mit diesem Verfahren keine eindeutige Artidentifizierung möglich war, handelt es sich dabei um eine günstige, rasche und einfach durchzuführende Methode, um die Sectio Acetosa zu identifizieren. Die Anwendbarkeit dieser Methode wurde bereits erfolgreich bei der Identifizierung von vierzehn Proben von Rumicis herba getestet.

Schlagworte:
Rumex sp. / Verbena officinalis / DNA-basierte Identifizierung / trnL-trnF-IGS / psbA-trnH-IGS / psbM-trnD-IGS / ITS / ARMS / RAPD / HRM Analyse


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