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被截获犀牛角模型鉴定分析
作者:高志强1 汪 琳1 蒲 静1 张红梅2 王欣月2 马树宝2 任 彤1 尹 羿1
高志强1 汪 琳1 蒲 静1 张红梅2 王欣月2 马树宝2 任 彤1 尹 羿1
A Case Analysis of Rhinoceros Horn Model Captured
from Imported Goods
GAO Zhi-Qiang1 WANG Lin1 PU Jing1 ZHANG Hong-Mei2
WANG Xin-Yue2 MA Shu-Bao2 REN Tong1 YIN Yi1
Abstract This paper reported a case of rhinoceros horn captured from two fiberglass horn models declared for entry at
Beijing port. The two horn models were made of multiple materials and subject to screening and detection by a variety of technical
means. Finally it was confirmed that the horn models contained part of rhinoceros horn. Through the screening process, it could be
revealed that the smuggling of the products from endangered wildlife presented more sophisticated concealment than ever under the
suppression of global joint law enforcement. Therefore, higher demands were put forward for the testing ability in ports. In this paper,
the detection and identification process of the horn models was sorted out and analyzed.
Keywords interception; rhinoceros horn; case analysis
犀 牛(rhinoceros) 是 犀 牛 科(Rhinocerotidae) 度 犀 牛(Rhinoceros unicornis)、 苏 门 答 腊 犀 牛
的一种标志性大型草食性动物。目前现存的 5 种犀牛 (Dicerorhinussumatrensis)和爪哇犀牛(Rhinoceros
原产于非洲和亚洲。其中白犀牛(Ceratotheriumsimum) sondaicus) 均 为 亚 洲 犀 牛。 到 1977 年, 所 有 5 种
和 黑 犀 牛(Dicerosbicornis) 原 产 于 非 洲, 而 印 犀牛都被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》
基金项目:海关总署科研项目(2021HK150)
第一作者:高志强(1974—),男,汉族,内蒙古人,博士,研究员,研究方向为预防兽医,E-mail: gaozhiqiang02@163.com
1. 中国海关科学技术研究中心 北京 100026
2. 北京海关 北京 100026
1. China Customs Science and Technology Research Center, Beijing 100026
2. Beijing Customs, Beijing 100026
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(CITES)保护名录 [1]。犀牛角从皮肤中移行生长出来, 观察。首先从外观上对两支角的颜色、形状、材质、
质地硬,具有较高的装饰和药用价值,在我国和一些 纹理等进行观察。使用紫外灯对角的表面进行探照,
东亚国家,犀牛角一直被作为传统药材使用;一些国 观察其是否有荧光反应。进一步从靠近角尖部(防止
家把犀牛角看作社会身份的象征,常被用作匕首手柄。 钻取到填充材料)钻取粉末,观察其颜色。
近现代以来,由于国际市场对犀牛角的旺盛需求, 1.2.2 CT检查
盗猎者为了利益穷尽手段猎杀犀牛,犀牛数量锐减。 使用大型 CT 安检仪对两支角进行内部扫描检查,
作为 CITES 的缔约国之一,我国始终支持禁止任何 观察其内部构造。
犀牛制品交易的禁令 [2]。早在 1993 年,中国政府就 1.2.3 取样与DNA提取
颁布禁令,禁止使用犀牛角。这些行动虽然终结了犀 在角模型靠近角尖部,用电钻钻取粉末,每个角
牛的合法贸易活动,但是黑市交易却因而兴旺起来, 取含外皮粉末各 25 mg,加 0.01 mol/L pH7.2 PBS 1.0
海关截获走私犀牛及其制品的案件时有发生。与此同 mL 振荡至悬浮状态,瞬间离心后弃去上清。按照基
时,一些投机者为获取利益,利用动物蹄匣或水牛角 因组 DNA 提取试剂盒(DP304)说明,加 200 μL 缓
进行工艺仿制来冒充犀牛角。虽然犀牛角可以通过传 冲液 GA(试剂盒提供),振荡至彻底悬浮。加入
统的形态学方法进行鉴定,但对于制品来说,形态学 50 μL Proteinase K 溶液,混匀,37℃ 消化过夜后,
鉴定难以取证。因此,常常需要采用多种方法来快速、 取上清液,按照基因组 DNA 提取试剂盒说明提取总
准确地鉴定犀牛角及其制品。 DNA。
某口岸发现一票进口货物,底座为石膏的两支犀 1.2.4 PCR扩增
牛角形状模型被申报为“玻璃纤维角模型”。为了杜 使用两对针对犀牛线粒体细胞色素 b 基因的特异
绝走私濒危动植物,海关查验人员将两支角模型送到 性引物(表 1)进行扩增。
实验室鉴别。实验室分别用常规形态学鉴别、紫外光
照射、CT 扫描和分子生物学方法进行检测,最后确 表1 针对犀牛线粒体细胞色素b基因的特异性引物序列、退
定两支角模型内隐藏了犀牛角成分。 火温度及扩增产物长度
Table 1 Sequence of specific primer, annealing temperature
and amplification product size for rhinoceros mitochondrial
1 实验材料和方法 cytochrome b gene
1.1 材料 退火温度 产物长度引物名称 引物序列 (5′-3′ )
(℃) (bp)
1.1.1 角模型
L14696-F TCTCACATGGACTTCAACCA
角模型两支,一长一短,被申报为“玻璃纤维角模型”。 50 500[3]
H15197-R CCGATATAAGGGATTGCTGA
1.1.2 主要试剂
TIANamp 血液 / 细胞 / 组织基因组 DNA 提取试 RID FWD-F AACATCCGTAAATCYCACCCA
55 250[4]
剂盒(DP304),购自天根生化科技有限公司;Ex RID REV-R GGCAGATRAARAATATGGATGCT
HS Taq DNA 聚合酶、dNTP 等,购自 TaKaRa 公司。
1.1.3 主要设备 PCR 扩 增 体 系 为 50 μL 体 系, 其 中 包 括:5 μL
梯 度 PCR 仪 9700,Thermofisher 公 司 产 品; 大 DNA 模板,1×PCR 缓冲液,2.5 mmol/L dNTPs 4 μL,
型 CT 安检仪,同方威视产品。 50 μmol/L 上、下游引物各 0.5 μL,2.5U HS Taq DNA
1.2 方法 聚合酶。
1.2.1 常规检查 对于引物对 L14696-F/H15197-R,反应条件为:
包括外观检查,紫外灯照射检查和内部粉末颜色 94℃/3 min;94℃/45 s,50℃/45 s,72℃/80 s,
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40 个 循 环;72℃/5 min。 对 于 引 物 对 RID FWD-F/
RID REV-R,反应条件为:94℃/3 min;94℃/20 s,
55℃/20 s,72℃/40 s,40 个循环;72℃/5 min。反应
结束后,使用 2.5% 琼脂糖凝胶进行电泳分析。
1.2.5 PCR产物序列分析
将 PCR 产物送上海生工生物进行双向测序,并 图3 紫外灯照射下可看到蓝紫色荧光
将测得的双向序列比对后。在 GenBank 上进行 blast Fig.3 Blue purple fluorescence under irradiation of ultraviolet lamp
分析。
2 结果
2.1 常规检查结果
经肉眼观察,两支角的外表面呈粗糙的灰黑色,
底部外层可看到填充的石膏样物质,破损的石膏样物
质内为填充的木质材料,见图 1,其中长角的角杈处
可观察到明显的竖纹,见图 2。使用紫外灯照射两支 图4 电钻钻取角尖内粉末的颜色存在色差(左边为短角粉
角的表面,均可看到蓝紫色荧光见图 3。进一步使用 末,右边为长角粉末)
电钻从靠近角尖部(防止钻取到填充材料)钻取粉末, Fig.4 Color difference between the powder obtained by drilling
on the horn models with the electric drill (left: short horn
观察其颜色,结果显示短角粉末的颜色明显比长角粉 powder; right: long horn powder)
末的颜色深,见图 4。
2.2 CT检查结果
在 CT 机下扫描,可以清楚地看到两支角模型为
明显的前实后空,“前实”就是指角尖是实心的;“后
空”就是指向底部的部分是空心的,空心内有大量的
填充物,用铁钉加以固定,见图 5。
图1 角的外观
Fig.1 Appearance of the horn
图5 大型CT机扫描可看到两支角模型呈明显的前实后空
Fig.5 The two horn models presenting the obvious form of solid
in front and hollow in back by scanning with the large-scale CT
machine
2.3 PCR扩增结果
图2 长角的角杈处可观察到明显的竖纹 PCR 扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后发现,RID
Fig.2 Obvious vertical lines on the horn fork of the long horn FWD-F/RID REV-R 引物对从长角和短角靠近尖部钻
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取的粉末提取的 DNA 均扩增出约 250 bp 的目的大小 2.4 PCR产物测序及序列比对
条带,见图 6;而引物对 L14696-F/H15197-R 仅从长 将 PCR 产物送上海生工生物测序,所得序列去
角的粉末中扩增出约 500 bp 的目的条带,见图 7。 掉两端引物后:RID FWD-F/RID REV-R 引物扩增得
1 N 2 M 到的有效序列为 230 bp,经序列分析后,结果显示
两支角模型序列均与白犀牛(Ceratotheriumsimum,
GenBank 号:MF998122.1)100% 一 致( 见 图 8);
L14696-F/H15197-R 引 物 扩 增 得 到 有 效 序 列 为 500
250 bp
bp,经 GenBankBlast 分析,与白犀牛相应序列相似
度为 99.6%,见图 9。由此可判定长角模型和短角模
1. 长角粉末 PCR 扩增结果;N. 阴性对照;2. 短角粉末 PCR 扩增 型均含有白犀牛线粒体 DNA 成分。
结果;M. DL2000 分子量标准
图6 RID FWD-F/RID REV-R引物对角模型粉末的PCR扩增结果 3 讨论
Fig.6 PCR amplification results of RID FWD-F/RID REV-R
primers for powder of horn models 目前,针对犀牛角的检测方法包括形态学鉴定法、
紫外荧光分析法、红外光谱分析法、组织结构鉴别法、
1 N 2 3 M
扫描电镜鉴别法和分子生物学鉴别法 [2-7]。由于本次
鉴别对象是犀牛角模型,形态学鉴定法并不适用。紫
外荧光分析法虽然简便快捷,但鉴别原理是基于牛角
500 bp 含有磷等可产生荧光的成分,因此特异性差,只能用
作初步筛查。红外光谱分析法因其特异性问题只能作
为辅助鉴定手段。组织结构鉴别法和扫描电镜鉴别法
1. 长角模型粉末 PCR 扩增结果;N. 阴性对照;2、3. 短角模型粉
末 PCR 扩增结果; M. DL2000 分子量标准 需要切取小块样本进行切片,程序复杂,时间长,尽
管研究表明准确性较高,但也不是特异性方法。而分
图7 L14696-F/H15197-R引物对角模型粉末的PCR扩增结果
Fig.7 PCR amplification results of L14696-F/H15197-R 子生物学手段目前在物种鉴定方面应用非常广泛,
primers for powder of horn models 不仅所需样品量少(10 mg 以上),而且准确度非
1. LRH230,长角模型所测得230 bp序列;2. SRH230,短角模型所测得230 bp序列
图8 230 bp扩增序列序列分析比对结果
Fig.8 Sequence Alignment of 230 bp amplified products
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图9 长角模型500 bp扩增序列Blast分析结果
Fig.9 Sequence blast analysis of 500 bp amplified product of the long horn model
常高,可以直接鉴定到种。但由于经过加工的犀牛 高的灵敏度(< 20 pg),且特异性更好,不能扩增
角制品 DNA 丰度较低,且经常被人的 DNA 污染, 人类 DNA[4]。本研究同时使用以上两对引物对目标
目前用于犀牛角分子鉴定的扩增引物主要针对 Cytb 样品进行了分子检测,结果显示扩增长度为 250 bp
和 12S rRNA[8]。研究表明,Cytb 基因序列在哺乳动 的引物对更为灵敏,与文献报道结果一致。从两支
物种间呈现一定程度的变异,在种内相对保守,因 角模型所钻取的粉末中提取的 DNA 均扩增到目的
此,Cytb 基因更适合用作犀牛角的快速检测和种间 片段,而 500 bp 扩增引物仅从长角模型粉末提取的
鉴定。目前,国际上常用的 Cytb 引物主要有两对(表 DNA 扩增到了目标序列,推测犀牛角不同部位线粒
1)。 其 中,L14696/H15197 引 物 对 由 Hsieh 等 设 体 DNA 含量可能存在差异。
计 [3],扩增产物 500 bp,这对引物尽管可以扩增所 本次鉴定的两支角模型含有多种材质,外观上
有现存犀牛的 DNA,但敏感性较低,对于 DNA 降 无法判定,CT 扫描也不能确切鉴定,但使用分子生
解严重的犀牛角样品不能有效扩增,而且由于这对 物学检测方法显示两支角模型均含有犀牛源性成分。
引物可扩增人的 DNA,因此对于被人 DNA 污染的 表明濒危物种产品走私的隐蔽性,难以使用常规方
样品可能出现假阴性结果。另一对引物 RID FWD/ 法进行鉴别。因此深入开展多种针对濒危物种的检
RID REV 扩增片段稍短(250 bp),研究显示可以 测鉴定方法对于保护野生动物,打击走私具有重要
扩增保存超过上百年犀牛样品提取的 DNA,具有较 意义。
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4 结论 角尖端为一个整体,PCR 扩增测序结果显示长角和短
角模型尖部钻取粉末中均含有白犀牛源性成分,因此,
综合以上检测鉴定过程,从 CT 扫描可以看出长 判定两支犀牛角模型尖端为白犀牛角。
参考文献
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(文章类别:CPST-B)
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第3卷 第12期
2021年12月
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口岸监测 / Frontier Monitoring