DNA条形码技术在生物分类学鉴定中的应用培训课件方案研究.ppt

五、DNA条形码在植物中的研究现状 在植物中DNA条形码的研究进展相对缓慢，主要有两方面原因：(1)植物线粒体基因组进化速率较慢，遗传分化小，因此动物中的标准片段COI不适用于植物；(2)系统学研究中常用的片段变异较小，不适合用作条形码片段(Chase et al.,2005;Kress etal.,2005)。 由于核基因组通常具有多拷贝的特性，且物种内变异较大，引物通用性差，并且扩增时对模板DNA的质量要求高，不适用于存在DNA降解的材料(Kress et al.,2005)，因此，植物中最可能的条形码还是从叶绿体基因组中选择(Chase et al.,2005;Cowan et al.,2006)。 生物条形码联盟(CBOL)最初建议的植物条形码片段均为叶绿体段：matK，rpoC1，rpoB，accD，nhdJ和YCF5。但因为后3个片段在一些主要的植物类群中有缺失，如YCF5在苔藓类植物中缺失，accD在禾本科植物中缺失，而ndhJ在松属植物中缺失，因此它们在第二阶段的更新中已被排除。 由于越来越多的研究表明单靠某一个片段不太可能对所有的植物物种进行准确鉴定，研究者又相继提出了不同的片段组合方案。 片段组合方案最早由Kress等(2005)提出 。 Kress等(2005)通过对53科88属99个物种的9个质体基因片段(trnK-rps16、trnH-psbA、rp136-rps8、atpB-rbcL、ycf6-psbM、trnV-atpE、trnC-ycf6、psbM-trnD和trnL-trnF)和核基因ITS序列进行分析，提出了片段组合方案,并预测ITS+trnH-psbA组合将在有花植物(flowering plants)中有较广泛的应用价值。 为了寻求一种通用的植物条形码，许多学者进行了积极的探索，已提出了多种条形码片段或组合方法，但至今仍没有达成明确的共识。 现有的研究报道了在2种组合方案中选择片段的方法，分别是Chase等(2005)提出的交通灯法(traffic light approach)和Newmaster等(2006)提出的等级(tier)分类法。 2007年9月，在第二届国际生命条形码大会上，总结了5种片段组合：Chase等(2007)提出的rpoC1+rpoB+matK或rpoC1+matK+trnH-psbA；Kress和Erickson(2007)提出的rbcL+trnH-psbA，其可以对陆生植物进行识别和鉴定。韩国植物学家Ki-Joong Kim等提出的matK+atpF-atpH+psbK-psbI或matK+atpF-atpH+trnHpsbA(Pennisi,2007) Steele等(2010)用5个叶绿体DNA片段组合，对葫芦科Psiguria属的6个种进行了条形码鉴定，发现每个物种均拥有各自独特的条形码。 2009年11月7日至13日在墨西哥召开的第三届DNA条形码国际学术大会上，与会者达成共识，一致建议在rbcL和matK之外，选择进化速率较快的ITS和trnH-psbA，探讨它们在陆地植物中的通用性、分辨率和适合程度。 植物基因组的进化与动物基因组的完全不同。动物存在生殖隔离，不同物种的动物无法繁殖杂交后代，可以此为标准鉴定动物物种，但许多植物物种间可以互相杂交，这就模糊了它们之间的遗传边界(genetic boundary)，造成了植物在种的水平上有较大的差异。 因此在寻求整个植物界通用的条形码过程中，可首先找出适合于大部分植物的片段或组合，其它少部分则作为特例，再针对不同的科属选择不同的条形码。编码基因通常变异较小，特别是叶绿体基因组相对比较保守，使用编码基因和非编码基因的组合，可能会更好地识别和鉴定物种。 多片段组合将是植物条形码选择的最终方案。 DNA条形码技术在生物分类学中的应用 DNA Barcoding in the identification of medicinal plants 一、前言 二、DNA条形码的概念及原理 三、DNA条形码的标准及优点 四、DNA条形码的操作及分析方法 五、DNA条形码在植物中的研究现状 六、DNA条形码在药用植物鉴定中的应用 主要内容 一、前言 长期以来．生物分类学家一直在寻找能够迅速区分不同物种的方法。自卡尔-林奈对生物物种进行系统分类以来，生物学家利用各种各样的性状——颜色、外形和行为等形态或者解剖学特征的传统分类学来鉴定动物和植物，这些特征往往对形态近似种的鉴定较网难，且可能出现错误。 最近数十年，研究者开始利用DNA中携带的遗传信息来完成这个任务。DNA条形码(DNA barcoding)技术是一种利用短的DNA片段对物种进行识别和鉴定的新的分子生物学技术，