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植物DNA條形碼

東莞市立象條碼制品有限公司 更新時間:2012-9-8 14:25:12

  手持一個植物DNA條形碼測定儀,即能迅速獲知路邊植物的準確名稱和所歸科、屬等,這對于眾多植物愛好者來說無疑是一個值得歡欣鼓舞的好消息。DNA條形碼(DNA barcode)是指生物體內能夠代表該物種的DNA片段,具有標準、有足夠變異、易擴增且相對較短等特點。植物DNA條形碼的主要作用就是物種鑒定,尤其對一個區域內物種快速鑒定的作用很大。一些植物學家們目前正致力于植物DNA條形碼的研究。他們認為,這樣一個簡便、快捷的儀器離我們并不太遠。
   植物DNA條形碼*早由加拿大皇家學會會員保羅·赫伯特等于2003年提出,如今已迅速成為生命科學和生物技術領域研究的前沿學科之一,被視為是對傳統物種鑒定的一個非常有利的補充,尤其是對采用傳統系統學方法難以鑒定的物種特別有用。例如,對于植物的幼苗、碎片、根系以及植物制成品(如茶飲料、中藥)等非常有用,未來在生命科學、法醫學、流行病學、醫藥、食品衛生安全等方面具有廣闊的應用前景。
   此外,據中科院華南植物園分子生態研究組組長葛學軍介紹,對于昆蟲的食性,如普食性昆蟲還是專一食性昆蟲,它們吃什么植物,以前很難進行準確定性,僅靠觀察進行估計。目前,可以采用植物DNA條形碼引物,從昆蟲整體DNA中進行擴增,然后對目標片段進行序列測序、鑒定,從而了解昆蟲的食物是什么。
   中國的一些植物學家聯手,試圖依托中國西南野生生物種質資源庫等已有積累,建立一個植物DNA條形碼的原始數據庫——條形碼“大廈”。不過,復雜繁多的植物多樣性,要以標準、統一的條形碼為代表,是一項艱巨的任務,僅篩選基因條形碼一項內容就不簡單。
   日前,由中國科協主辦,云南省科學技術協會、中科院昆明植物研究所、云南省植物學會承辦,在于昆明舉行的中國科協第62期新觀點新學說學術沙龍——“植物DNA條形碼前沿探討”上,中科院昆明植物研究所院重點實驗室副主任高連明表示,篩選基因條形碼必須遵循三個基本準則:第一,通用性,即所用條形碼在所有的生物類型中都能夠擴增出來;第二,序列的可讀性,測序后得出的序列質量要好,既要擴增,還能夠測序;第三,物種的分辨率,所用條形碼必須要有一定的物種分辨率,能夠把物種分開。
   植物的進化伴隨著雜交和多倍化,多倍化即染色體數目加倍現象,由此形成一系列的變化。在這種情況下,研究人員嘗試以葉綠體基因代表母系、核基因代表雙親,由此一組基因做完,不僅可以把物種鑒定清楚,還有助于弄清該物種是否是雜交來源。中國植物條形碼委員會副主任、中國科學院植物研究所系統與進化植物學國家重點實驗室主任汪小全表示:“在將來,可能就是以葉綠體基因做主碼,這樣很容易鑒定到科屬和常見的、孤立的物種。”
    未來植物DNA條形碼測定儀的應用正是基于這個條形碼“大廈”。軟件和網站構建出“大廈”的筋骨,除了要有DNA材料為填充,還必須要有規范的憑證標本內容,而且憑證標本還要有對應的地理信息(GIS),即標本采集地等信息。
   國際生命條形碼委員會中國代表、中科院昆明植物研究所所長李德銖指出,DNA條形碼可以解決很多問題,但并不能包打天下。DNA條形碼的發展必須是在分類學家的指導下,或者依托分類學家去開展,才能建起一個可靠的數據庫。

 

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