DNA条形码技术和其在蚌类保护生物学中的研究.pdf

中国畜牧兽医 2010年第 37卷第 4期 遗传繁育 ·167 · DNA条形码技术及其在蚌类保护生物学 中的研究 欧阳解秀 。吴小平 ，欧阳珊 ，李绍波 ，王立贤 (1．南 昌大学生命科学与食 品工程学 院，南 昌 330031；2．中国农业科学 院北京畜牧兽医研究所 ，北京 100193) 摘要 ：作者对 DNA条形码 的定义与特征、原理 操作步骤和应用范围等进行 了介绍 ，概括 了在物种鉴定中的研究现状 ，并 阐述 了该技术在蚌类保护生物学 中的应用及前景 。 关键词 ：DNA条形码 ；分类学 ；物种鉴定 ；蚌类 中图分类号 ：Q789 文献标识码 ：A 文章编 号 ：1671～7236(2010)04—0167—04 蚌类具有生态学、经济学意义上的重要性，但其 用于鉴定物种的单个标准的DNA片段 (Hebert等 ， 生活史复杂且最近数量呈急剧下 降的趋势 ，因而 已 2003)；广义的定义为 ：用于鉴定任何分类水平 的任 引起了许多研究者的关注 (Strayer等 ，2004)。由于 一 DNA片段。理想的DNA条形码系统应符合以 各物种间的差异很小 ，进行蚌类保护工作 的困难就 下标准 (Pierre等 ，2007)：①作为条码 的基 因区域 ， 在于对物种进行准确的分类 (Roe，2000)。 目前大 在物种内各个体间基本相 同，而在不 同物种间则差 多数种和属的分类都是以历史形态特征为依据 的， 异明显。②对不同的分类群体用相 同的DNA区域 而物种的区分通常又是通过壳的特征进行主观 的区 要标准化 。③ 目标 DNA区域包含足够的系统发育 分。虽然很多物种 已进行 了分子系统学的研究 ，但 信息，能容易的判断出未知或无条形码物种的分类 只有部分属进行了全面的系统学研究 ，且其研究结 地位 (包括属和科等)。④有非常稳定、高度保守的 果与通用 的分类有着很多的差异 (Campbell等 ， 引物结合位点，能进行高度可靠 的DNA扩增和测 2OO5)。当根据形态特征差别很细微、又不能准确鉴 序。当用于环境样 品时这点特别重要 ，因为这时每 定时，就要求更进一步的研究。在这种情况下 ，DNA 个样品要 同时鉴定 出混合 了的多个物种。⑤ 目标 条形码分子技术就可以弥补传统分类方法的不足 ，近 DNA区域应尽可能的短 ，以便允许扩增 降解 的 来该技术已被成功地应用于动物分类研究中(Hebert DNA。通 常，DNA 区域大 于 15Obp时，降解 的 等 ，2004；H~ibabaei等，2006；Kelly等 ，2007；Kerr等 ， DNA就难以扩增 出来 。 2007)。作者就 DNA条形码技术 的发展及其在蚌类 2 DNA条形码技术的原理及操作步骤 保护生物学研究中的应用作一简要的综述。 DNA条形码 以传 统 的DNA 序列标记技术为 l DNA条形码的定义与特征 基础，其在概念上与基因分型类似 ，并与系统发育和 DNA 条 形 码 术 语 首 次 提 出是 在 1993年 分类学研究有一定 的关联。简单来说 ，即通过对一 (Arnot，1993)，当时在科学界并没引起太 多 的关 组来 自不同生物个体的短的同源DNA序列(约 8O0 注。DNA条形码应用的黄金时代开始于 2003年 。 bp)进行 PCR扩增和测序 ，随后对测得的序列进行 目前国际上已经建立了生命条形码协会 (CBOL，ht— 多重序列 比对和聚类分析 ，从而将某个体精确定位 tp：／／www．barcoding．si．edu)，主要支持 DNA 条 到一个 已描述过的分类群 中。对某些物种来说 ，甚 形码的发展 ，其 目的是促进世界 DNA 条形码 的标 至还具有足够的结构特征可将其定位到特定 的地理 准化和加强合作研究。DNA条形码狭义的定义为 ： 种群 ，已有 的关于线粒体 D