DNA条形码在山茶属近缘植物鉴别中的应用

DNA条形码在山茶属近缘植物鉴别中的应用
DNA条形码在山茶属近缘植物鉴别中的应用

中药材DNA条形码分子鉴定指导原则

中药材DNA条形码分子鉴定指导原则 1. 背景 中药材存在多基原物种及同名异物、同物异名等问题,鉴于传统基原鉴定、性状鉴定、显微鉴定和理化鉴定方法存在局限性,为保证中药材临床应用安全、准确、有效,有必要增加中药材DNA条形码分子鉴定法。 2. 定义及原理 DNA条形码分子鉴定法是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术,是传统形态鉴别方法的有效补充。由于DNA序列是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基以不同顺序排列组成,因此一定长度DNA序列能够区分不同物种。 中药材DNA条形码分子鉴定是以ITS2为主体条形码序列鉴定中药材的方法体系,其中植物类中药材选用ITS2为主体序列,psbA-trnH为辅助序列,动物类中药材采用COI为主体序列,ITS2为辅助序列,符合中药材鉴定简单、精确的特点,有明确的判断标准,能够实现对中药材及其基原物种的准确鉴定。本指导原则用于规范中药材DNA条形码分子鉴定法,为其应用提供指导。 3. 适用范围 适用于中药材(包括药材、药材粉末及部分药材饮片)及基原物种的鉴定。4. 方法流程 中药材DNA条形码分子鉴定法主要包括供试品处理、DNA提取、PCR扩增、测序、序列拼接及结果判定,以下内容详细说明各流程中的主要原理及注意事项。1)供试品处理 除特殊标明外,药材使用75%乙醇擦洗表面后晾干,称取10-100 mg备用。具体见各药材项下。 2)DNA提取 DNA的提取包括破碎细胞壁、释放DNA,DNA的分离和纯化,DNA的浓缩、沉淀与洗涤等基本步骤,目前常用试剂盒法,包括植物基因组DNA提取试剂盒和动物组织/细胞基因组DNA提取试剂盒。 由于植物类中药材种类繁多,可根据所研究中药材的具体情况对提取方法加

DNA条形码

DNA条形码技术研究进展 摘要: DNA条形码(DNA barcoding)是近几年国际生物学研究的重点,即通过使用短标准核酸片段,对物种进行快速、准确的识别和鉴定。该技术在动物研究中采用线粒体COI基因中650bp片段,在植物中条形码主要在叶绿体基因组上进行选择,此外还有核基因ITS等。虽然DNA条形码研究还处于起步阶段,面临巨大的挑战,但是越来越多的研究表明DNA条形码可以广泛应用于生物的分类和鉴定,是一种简便、高效、准确的物种鉴定技术。本文简略的概述了DNA条形码的主要研究方法,开发应用以及面对的困难和争议,并展望该技术在生命科学领域的发展前景。 关键词:DNA条形码,物种鉴定,分类 引言 科学准确的鉴别区分物种是进一步开展深入研究的和利用的前提和基础。自瑞典植物学分类家Carolus Linnaeus建立双名法命名体系以来,虽然已经鉴定出大约一百七十万种生物,但是地球生物种类繁多,已鉴定分类的物种斤占生物总数约15%,人类仍然没有认识鉴定的物种占大多数,尤其是深海,原始丛林中的物种。 传统生物分类法主要依据形态学特征,比较解剖学等,在形态特征显著的脊椎动物,高等植物,昆虫等生物类群中应用效果较好,对形态差异较小的微小生物则差强人意,此外许多生物的形态容易受环境及生理时期影响,会导致分类产生误差。 自上世纪五十年代DNA双螺旋结构提出以来,人类对遗传物质的认识与日俱增,特别是PCR技术、测序技术和生物信息学技术的飞速发展,推动了利用DNA 蕴藏的信息对系统发育学的快速发展,并应用至生物分类学研究。 条形码技术是现代零售业发展的需求而产生的,在零售业的商品管理与销售中发挥了无法替代的关键作用。生物分类学家从中得到启示,DNA分子一级结构上的线性核苷酸序列可以建立类似的生物条形码,应用于快速鉴别生物。基于此,加拿大Guelph大学教授Hebert等(2003a)首次提出DNA条形码(DNA barcoding)

DNA条形码技术

D N A条形码技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

DNA条形码技术 一、DNA条形码 1、定义 DNA条形码(DNA barcode)是指生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段。 2、特点 理想的DNA barcoding应当符合下列标准:(1)具有足够的变异性以区分不同的物种,同时具有相对的保守性;(2)必须是一段标准的DNA区来尽可能鉴别不同的分类群;(3)目标DNA区应当包含足够的系统进化信息以定位物种在分类系统(科、属等)中的位置;(4)应该是高度保守的引物设计区以便于通用引物的设计;(5)目标DNA区应该足够的短以便于有部分降解的DNA的扩增… 。 DNA barcoding作为生物“种水平species—level”鉴定的工具引人注目。Genbank数据库中CO I序列正在快速增加。Min等分析了CO I序列及其来源基因组核苷酸含量之间的关系,结果表明849个CO I基因的5 端的DNA barcoding 序列令人惊奇地准确地代表了其来源完整线粒体基因mtDNA的重要信息,也就是说对于未测序的基因组,从DNA barcoding能快速预知完整基因组的组成。 3、优点 (1)以DNA序列为检测对象,其在个体发育过程中不会改变。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的,即经过加工,形态发生变化,而DNA序列信息不会改变,较之传统的方法,扩大了检测样本范围;同时样本部分受损也不会影响识别结果。(2)可进行非专家物种鉴定。该技术是机械重复的,只要设计一套简单的实验方案,经过简单培训的技术员即可操作。 (3)准确性高。特定的物种具有特定的DNA序列信息,而形态学鉴别特征会因趋同和变异导致物种的鉴定误差。

中药材dna条形码分子鉴定法指导原则及其在《中国药典》(版)中的应用复习课程

中药材D N A条形码分子鉴定法指导原则及其在《中国药典》(2015年版)中的应用

《中药制剂分析》 课程论文 中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则及其在《中国药典》(2015年版)中的应用 药学(药物分析方向)2012级 指导教师:高晓霞 2015 年 11月

摘要:中药材存在多基原物种及同名异物、同物异名等问题,鉴于传统基原鉴定、性状鉴定、显微鉴定和理化鉴定方法存在局限性,为保证中药材临床应用安全、准确、有效,有必要增加中药材DNA条形码分子鉴定法。如今分子生物学技术在中药材鉴定领域的应用已逐步深入。《中国药典》2010年版收载了乌梢蛇饮片、蕲蛇饮片、川贝母药材的DNA分子鉴定方法,而《中国药典》2015年版收载了“中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则”,DNA条形码分子鉴定法是利用公认的相对较短的DNA序列来进行物种假定的一种分子生物学技术,是传统形态鉴别方法的有效补充。这标志着中药材的分子鉴定由实验室科研层面进入国家标准的应用层面。 关键词:中药材;DNA;鉴定;指导原则 一、中药材DNA条形码分子鉴定指导原则[1] 1.1定义及原理 该鉴定方法主要适用于中药材(包括药材、药材粉末及部分药材饮片)及基原物种的鉴定。DNA条形码分子鉴定法是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术,是传统形态鉴别方法的有效补充。由于DNA序列是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)4种碱基以不同顺序排列组成,因此一定长度DNA序列能够区分不同物种。 中药材DNA条形码分子鉴定指导原则通过对大样本量中药材进行DNA条形码分子鉴定研究,建立以ITS2为核心,psbA-trnH为辅的植物类药材DNA条形码鉴定体系和以COI为主、ITS2为辅的动物类药材DNA条形码鉴定体系。 1.2方法与步骤

植物DNA条形码研究简介

植物DNA条形码 摘要DNA条形码技术是利用标准的、具有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段在物种内的特异性和种间的多样性而创建的一种新的生物身份识别系统, 从而实现对物种的快速自动鉴定。尽管这一技术在理论上和具体应用上仍存在很多争论, 但DNA条形码概念自2003年由加拿大分类学家Paul Hebert首次提出后就在世界范围内受到了广泛关注。该技术在动物研究中已得到广泛的应用,所采用的标准片段是线粒体COl基因中约650 bp长的一段。然而在植物DNA条形码的研究进展相对缓慢,目前尚处于对所提议的各片段比较和评价阶段,还未获得一致的标准片段。由于植物中线粒体基因组进化速率较慢,因此条形码片段主要在叶绿体基因组上进行选择,被提议的编码基因片段主要有rpoB,rpoC1,matK,rbcL,UPA,非编码区片段有trnH-psbA,atpF-atpH,psbK-psbl,此外还有核基因ITS。 关键词DNA条形码,物种识别,ITS, matK, 形态分类学,植物DNA条形码, rbcL, trnH-psbA,DNA barcoding,DNA barcode,plant DNA barcoding 期刊或会议 生命条形码联盟(CBOL):由研究条形码的学者、专家所组成的国际性组织。2008年2月在昆明召开“中国生命条形码研究战略研讨会”。会议邀请十余名国外顶级专家以及国内植物、动物、微生物的知名学者,就DNA条形码的研究技术、策略和进展以及条形码管理发表演讲。中国科学院、国家自然科学基金委员会及科技部领导和近150名国内外专业人士参加了本次会议。2009年,为了明确中国生命条形码研究的发展战略,部署与生命条形码相关的各项工作,由中国科学院牵头,中科院动物研究所承办的“生命条码联盟(CBOL,the Consortium for the Barcode of Life)中国会议”近日召开。本次大会的主题是:建立国内的生命条形码合作平台,保持独立性并体现特色,在此基础上实现与国际进行接轨合作。大会旨在引进国际上生命条形码发展的先进理念、技术和成功经验,扩大与世界各国在生命条形码相关领域的交流与合作,进一步推进并指导我国生命条形码发展进程。 PLOS:公共科学图书馆(Public Library of Science,简称PLoS)是一个由科学家和医生组成的非营利机构,致力于把世界上科学和医学的文献作为免费资源向公众开放。2003年,PLoS作出一个非营利科学医学发布的决定,为科学家和医生提供高质量高水平的期刊,其中会发布他们最重要的作品。在这个开放资源的模式下,PLoS期刊直接在网上可以看到,免费使用,之后再发布或使用也没有任何限制,只要按创作共享注明出处授权条款的要求注明作者和来源即可。 Molecular Ecology Resources:分子生物学期刊

DNA条码

DAN条码的应用及前景 摘要:DNA条形码技术在最近几年发展迅速,本文就DNA条码技术在医学媒介生物鉴定中的应用,用该技术进行物种鉴定具有快速、简便的优点,及其DNA条码技术的背景进行了介绍。 关键词:DNA 条形码技术;背景;物种鉴定;生物多样性保护 DNA条形码技术是运用来自生物体基因组适当部分的一段短的核苷酸序列对物种进行种级水平鉴定,DNA条形码技术的核心是选择合适的DNA片断其变异速率必须足够的慢从而使种内变异最小,同时也要求充分的快来显示种间变异,同时它必须相对容易得到,人或缺失尽量的少,使序列的对比更容.理想中的DNA条码技术应符合下列标准:(1).同一物种不同个体之间作为条码的DNA序列一致,而不同物种之间具有差异;(2).应该是标准化的,即同分类群使用相同的DNA片断作为条码;(3).条码DNA片断应包含足够的系统发育信息,以便很容易将未知的或尚未“编条码”物种划入其分类等级(属,科等)中;(4).应该非常稳健,有高度保守的引物区和高可靠性的DNA扩增和测序;(5) 条码DNA片断应该足够的短,以便允

许降解的DNA 的扩增.因此,理想的DNA条码标记应具有差异的,标准化的,含有系统发育信息,极度稳健并且短的等特性,不但这样的一个理想的DNA标记尚未被发现,或许,根本存在?.用于动物和真菌的分子条形码技术的DNA片段——线粒体eoxl基因(编码细胞色素氧化酶亚基1)在陆地植物中高度保守,因此不适合作为植物的DNA条码.事实上,在植物中所有的线粒体基因进化速度都太慢,以至于不能精确的鉴别物种,因此它没有被选作植物的DNA条形码技术.核基因组在植物系统发育研究中通常使用I TS 序列,但核基因组高拷贝区复杂的一致性进化和旁系同源等性质,影响了该片断在某些类群的植物中的运用.在比较了7个主要候选质体DNA片断(at pF —at pH 间隔区,mat K基因,r b c L基因,r poB基因,r poC1基因,psbK—psbI间隔区,和t r nH—ps b A 间隔区)的性能后,CBOL推荐r b c L.mat K两个片断的联合作为植物条形码.通过对通用性、序列质量、分辨率和成本之间复杂的权衡后,这种提议可能是目前最务实的方案.[1]以2个位点r b c L—mat K为核心的条码为运用DNA序列数据鉴定物种提供了一个通用的框架,从而有助于发现陆地植物中更多的物种.选择了合适的用于分析的DNA 区段以后,必须

植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究

植物DNA条形码序列筛选与鉴定研究 DNA条形码是指用短的、标准的DNA序列作为物种标记来鉴定物种的一种新技术,它是传统形态学分类的有效补充。目前,植物类群中DNA条形码的研究和应用尚处于探索阶段,筛选候选片段、进而确定通用条形码是当前植物条形码研究的首要任务。 为了评估候选条形码在植物中的通用性,本文选取了植物主要类群之一裸子植物门作为取样对象进行研究。此外,由于DNA条形码的应用主要集中在属内物种水平,因此本文还专门针对被子植物门中蔷薇科和大戟科两个具体类群进行小范围研究,进而加快植物标准DNA条形码的确定,促进植物完整条形码数据库的建立。 综合实验分析结果,得出的主要结论如下:(1)基于扩增效率、种内种间遗传距离、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个筛选标准,本文评估了七个DNA 片段(psbA-trnH, rbcL, matK, rpoB, rpoCl,ITS和ITS2)对裸子植物鉴定的有效性。研究结果表明ITS2是所选片段中最适合鉴定裸子植物的条形码。 为了进一步验证ITS2对裸子植物的鉴定能力,我们扩大了样本范围对其进行评估。对于涵盖12科80属502种的888个样本,ITS2的正确鉴定效率在种水平和属水平分别达到73%和98%。 (2)以蔷薇科植物为研究对象,本文分别对四个DNA片段(rbcL, matK, rpoCl 和ITS2)的扩增成功率、遗传距离差异、"DNA barcoding gap"和物种鉴定能力四个方面进行了评估和比较。研究结果表明ITS2是所评估DNA片段中最有潜力的DNA条形码。 为了进一步检验ITS2对蔷薇科植物鉴定的有效性,本文基于一个更大的样

中国动物药材DNA条形码数据库

中国动物药材DNA 条形码数据库 [摘要]课题组联合相关研究者开展动物药材DNA 条 形码分子鉴定研究,并结合分析GenBank 序列,采用BLAST 分析防错、系统树分析防错和Barcoding Gap 检验防错等方法核验序列的可靠性,构建了中国动物药材DNA 条形码数 据库。该库由样品数据库、序列数据库和文献数据库组成, 包含800 余种动物药材和大量动物药材混伪品及密切相关物种。中国动物药材DNA 条形码数据库可以通过中药材DNA 条形码鉴定系统 ( https://www.360docs.net/doc/a113142649.html, )进行网络访问并实现未知动物样本的DNA 条形码鉴定。该研究首次构建统一的 中国动物药材DNA 条形码数据库,对动物药材鉴定、资源 可持续利用和濒危物种保护均有重要意义。 [关键词]动物药材;数据库;COI ;鉴定 DNA 条形码技术是动物药材鉴定的新工具[1] ,国家药典委员会已讨论通过在《中国药典》增补本中列入中药材DNA 条形码分子鉴定指导原则[2] 。本课题组联合相关研究者开展了大量的动物药材DNA 条形码分子鉴定研究工作。 鄢丹等对包含羚羊角、鹿角的传统角类药材进行DNA 条形 码研究[3] ,并以此为基础提出了濒危动物药材的贸易监控和替代品寻找策略[4] 。张辉等对《中国药典》45 种动物药材及

其混伪品进行 DNA 条形码研究, 结果表明 45 种动物药材的 正品来源与其混伪品均可相互区分 [5] 。崔丽娜等利用 COI 序列对金钱白花蛇及其常见混伪品进行 DNA 条形码鉴别研 究,结果表明, 金钱白花蛇 COI 序列可以明确地与混伪品区 分开[6] 。胡嵘等对海马、海龙及其混伪品共 14 个种 20 份样 品的 COI 条形码序列进行研究, 结果表明运用 COI 序列能够 准确鉴定海马、海龙的基原动物及其混伪品 [7] 。此外,还开 展了龟甲、鳖甲、鹿茸以及蛤壳等的 DNA 条形码研究工作 [8-11] 。动物 DNA 条形码分子鉴定研究工作的大量开展,为 构建中国动物药材 DNA 条形码数据库奠定了基础。 DNA 条形码数据库不仅是存储样品信息和 DNA 条形码 序列的工具,而且是 DNA 条形码研究和物种鉴定分析的生 物信息学平台,对推动 DNA 条形码研究发展具有重要意义 [12] 。第一个国际 DNA 条形码数据系统( BOLD ) 命条形码联盟( CBOL )于 2007 年建立 [13] 。此外 Barcode of Life Campaign ( FISH-BOL , http : //https://www.360docs.net/doc/a113142649.html,/ ), Lepidoptera Barcode of Life ( http : //https://www.360docs.net/doc/a113142649.html,/ ), Mammalia Barcode of Life Campaign http ://https://www.360docs.net/doc/a113142649.html,/ )。此外,邵鹏柱等初步构建 了传统药物 DNA 条形码数据库( http : //137.189.42.34/mherbsdb/ ),包含 1 661 个物种, 36 679 条序 由国际生 还有多个针对特定动物类群的条形码数据库,如: Fish

中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则

中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则 《中国药典》2015年版 本法用于中药材(包括药材及部分饮片)及基原物种的鉴定。 DNA条形码分子鉴定法是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术,是传统形态鉴别方法的有效补充。由于不同物种的DNA序列是由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四种碱基以不同顺序排列组成,因此对某一特定DNA片段序列进行分析即能够区分不同物种。 中药材DNA条形码分子鉴定通常是以核糖体DNA第二内部转录间隔区(ITS2)①为主体条形码序列鉴定中药材的方法体系,其中植物类中药材选用ITS2/ITS为主体序列,以叶绿体psbA-trnH②为辅助序列,动物类中药材采用细胞色素C氧化酶亚基I(COI)③为主体序列,ITS2为辅助序列。 一、仪器的一般要求 所用仪器有电子天平、离心机、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪、电泳仪和测序仪。 DNA序列测定用测序仪,是一台具有自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA片段中碱基顺序或大小,以及定量用精密仪器。测序方法主要采用双脱氧链终止法,又称Sanger法。4种双脱氧核苷酸(ddNTP)的碱基分别用不同的荧光进行标记,在通过毛细管时,不同长度的DNA片段上的4种荧光基团被激光激发,发出不同颜色的荧光,被电荷耦合元件图像传感器(charge-coupled device,CCD)检测系统识别,并直接翻译成DNA 序列,获得供试品的峰图文件和序列文件。 二、测定步骤 本法主要包括供试品处理、DNA提取、DNA条形码序列PCR扩增、电泳检测和序列测定、序列拼接及结果判定,主要步骤如下。

中药材DNA条形码分子鉴定法指导原则及其在《中国药典》(20重点

《中药制剂分析》 课程论文 中药材 DNA 条形码分子鉴定法指导原则及其在《中国药典》 (2015年版中的应用 药学(药物分析方向 2012级 指导教师:高晓霞 2015 年 11月 摘要:中药材存在多基原物种及同名异物、同物异名等问题,鉴于传统基原鉴定、性状鉴定、显微鉴定和理化鉴定方法存在局限性,为保证中药材临床应用安全、准确、有效, 有必要增加中药材 DNA 条形码分子鉴定法。如今分子生物学技术在中药材鉴定领域的应用已逐步深入。《中国药典》 2010年版收载了乌梢蛇饮片、蕲蛇饮片、川贝母药材的 DNA 分子鉴定方法,而《中国药典》 2015年版收载了“中药材 DNA 条形码分子鉴定法指导原则” , DNA 条形码分子鉴定法是利用公认的相对较短的 DNA 序列来进行物种假定的一种分子生物学技术, 是传统形态鉴别方法的有效补充。这标志着中药材的分子鉴定由实验室科研层面进入国家标准的应用层面。

关键词:中药材; DNA ;鉴定;指导原则 一、中药材 DNA 条形码分子鉴定指导原则 [1] 1.1定义及原理 该鉴定方法主要适用于中药材 (包括药材、药材粉末及部分药材饮片及基原 物种的鉴定。 DNA 条形码分子鉴定法是利用基因组中一段公认的、相对较短的DNA 序列来进行物种鉴定的一种分子生物学技术, 是传统形态鉴别方法的有效补充。由于 DNA 序列是由腺嘌呤 (A 、鸟嘌呤(G 、胞嘧啶(C 、胸腺嘧啶(T 4种碱 基以不同顺序排列组成,因此一定长度 DNA 序列能够区分不同物种。 中药材 DNA 条形码分子鉴定指导原则通过对大样本量中药材进行 DNA 条形 码分子鉴定研究, 建立以 ITS2为核心, psbA-trnH 为辅的植物类药材 DNA 条形码鉴定体系和以 COI 为主、 ITS2为辅的动物类药材 DNA 条形码鉴定体系。 1.2方法与步骤 中药材 DNA 条形码分子鉴定法主要包括供试品处理、 DNA 提取、 PCR 扩增、测序、序列拼接及结果判定,以下内容详细说明各流程中的主要原理及注意事项。 1.2.1 供试品处理除特殊标明外, 药材使用 75%乙醇擦洗表面后晾干, 称取 10~100 Mg 2+备用。 1.2.2 DNA提取 DNA的提取包括破碎细胞壁、释放 DNA , DNA 的分离和纯化, DNA 的浓缩、沉淀与洗涤等基本步骤, 目前常用试剂盒法, 包括植物基因组 DNA 提取试剂盒和动物组织 /细胞基因组 DNA 提取试剂盒。 由于植物类中药材种类繁多, 可根据所研究中药材的具体情况对提取方法加以改进。植物细胞内含有大量次生代谢产物,如多糖、多酚等,这些物质在提取 DNA 的过程中与 DNA 共沉淀, 形成黏稠的胶状物难以溶解或产生褐变, 严重影响 DNA 提取的产量与质量, 以及后

DNA条形码技术

DNA条形码技术 一、DNA条形码 1、定义 DNA条形码(DNA barcode)是指生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段。 2、特点 同的物种,同时具有相对的保守性;(2)必须是一段标准的DNA区来尽可能鉴别不同的分类群;(3)目标DNA区应当包含足够的系统进化信息以定位物种在分类 计;(5)目标DNA区应该足够的短以便于有部分降解的DNA的扩增… 。 DNA barcoding作为生物“种水平species—level”鉴定的工具引人注目。 信息,也就是说对于未测序的基因组,从DNA barcoding能快速预知完整基因组的组成。 3、优点 (1)以DNA序列为检测对象,其在个体发育过程中不会改变。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的,即经过加工,形态发生变化,而DNA序列信息不会改变,较之传统的方法,扩大了检测样本范围;同时样本部分受损也不会影响识别结果。(2)可进行非专家物种鉴定。该技术是机械重复的,只要设计一套简单的实验方案,经过简单培训的技术员即可操作。 (3)准确性高。特定的物种具有特定的DNA序列信息,而形态学鉴别特征会因趋同和变异导致物种的鉴定误差。

(4)通过建立DNA条形码数据库,可以一次性快速鉴定大量样本。分类学家新的研究成果将不断地加入数据库,成为永久性资料,从而推动分类学更加快速深入地发展。 4、运用 DNA条形码技术简单地说,就是通过使用一个或一些短的DNA基因片段作为条形码来对物种进行快速、准确识别的技术。 DNA条形码技术的出现将极大地增强人类监测、了解和利用生物多样性资源的能力,其在生命科学、法医学、流行病学,以及医药、食品质量控制等领域均具有广泛的应用前景。DNA条形码技术不仅会进一步发展传统的分类学研究,更会加速微生物资源的保藏、鉴定工作,推动微生物资源的更有效利用。

植物DNA条形码研究进展

生物多样性 2008, 16 (5): 417–425 d oi: 10.3724/SP.J.1003.2008.08215 Biodiversity Science http: //https://www.360docs.net/doc/a113142649.html, 植物DNA条形码研究进展 宁淑萍1, 3颜海飞1郝 刚2葛学军1* 1 (中国科学院华南植物园, 广州 510650) 2 (华南农业大学生命科学学院, 广州 510642) 3 (中国科学院研究生院, 北京 100049) 摘要: DNA条形码(DNA barcoding)已成为近5年来国际上生物多样性研究的热点, 即通过使用短的标准DNA片段, 对物种进行快速、准确的识别和鉴定。该技术在动物研究中已得到广泛的应用, 所采用的标准片段是线粒体COI 基因中约650 bp长的一段。然而在植物中DNA条形码的研究进展相对缓慢, 目前尚处于对所提议的各片段比较和评价阶段, 还未获得一致的标准片段。由于植物中线粒体基因组进化速率较慢, 因此条形码片段主要在叶绿体基因组上进行选择, 被提议的编码基因片段主要有rpoB, rpoC1, matK, rbcL, UPA, 非编码区片段有trnH-psbA, atpF-atpH, psbK-psbI, 此外还有核基因ITS。已有的研究表明以上任何一个单片段都不足以区分所有植物物种, 因而不同的研究组相继提出了不同的片段组合方案, 目前被广泛讨论的组合主要有5种。本文综述了DNA条形码序列的优点、标准、工作流程、分析方法和存在的争议, 重点论述了植物条形码研究中被提议的各序列片段和组合的研究现状。 关键词: DNA条形码, 物种识别, 分析方法, 条形码评价 Current advances of DNA barcoding study in plants Shuping Ning1, 3, Haifei Yan1, Gang Hao2, Xuejun Ge1* 1 South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650 2 College of Life Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642 3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049 Abstract: DNA barcoding has become one of hotspots of biodiversity research in the last five years. It is a method of rapid and accurate species identification and recognition using a short, standardized DNA region. DNA barcoding is now well established for animals, using a portion of the mitochondrial cytochrome c oxi-dase subunit 1 (COI or cox1) as the standard universal barcode. However, in plants, progress has been ham-pered by slow substitution rates in mitochondrial DNA. A number of different chloroplast regions have been proposed. There has been considerable debate, but little consensus regarding region choice for DNA barcod-ing land plants. Direct comparative assessment of different barcoding regions is now a priority to enable a standard barcoding solution to be agreed in plants. The proposed chloroplast barcoding regions mainly in-clude five coding (rpoB, rpoC1, matK, rbcL, UPA) and three non-coding (trnH-psbA, atpF-atpH, psbK-psbI) regions. In addition, nrITS is also suggested as a potential plant barcode. Limited by the universality and re-solvability of single barcoding region, five combinations of these regions are proposed. In this review, the advance of these barcoding regions, both their universality of primers and resolving power are reviewed. The advantages, standards, workflow and existent dispute of DNA barcoding are summarized. Key words: DNA barcoding, species identification, analysis methods, barcoding evaluation DNA条形码(DNA barcoding)是利用一个或少数几个DNA片段对地球上现有物种进行识别和鉴 —————————————————— 收稿日期: 2008-08-23; 接受日期: 2008-09-18 基金项目: 国家科技基础条件平台工作重点项目: 植物标本标准化整理、整合及共享平台建设 * 通讯作者Author for correspondence. E-mail: xjge@https://www.360docs.net/doc/a113142649.html,

植物dna条形码的研究

植物dna条形码的研究 DNA条形码是利用标准DNA片段对生物物种进行快速鉴定的新技术,由加拿大科学家PAULHEBERT于2003年正式提出,近年来已发展成为生命科学和生物技术领域的研究热点。2008年,我国正式加盟国际生命条形码研究计划(IBOL)。2009年,在中国科学院依托大科学装置开放研究等项目的支持下,中科院昆明植物研究所研究员李德铢带领研究团队发起和实施了中国维管植物DNA条形码计划。经过两年的共同努力,提出了植物条形码新标准 (LIETAL.,2011)。2013年,“第五届国际生命条形码大会”在昆明召开,会议发布了《关于促进DNA条形码和生物多样性科学的昆明宣言》,并举办了“DNA条形码信息学与实验技术国际培训班”。与此同时,基于新一代测序技术,该研究团队进一步发展了细胞器条形码(ORGANELLE-BARCODE)的研究内涵和物种鉴定的关键技术(YANGETAL.,2013)。目前,该研究团队正在进一步完善中国维管植物属级水平的条形码物种鉴定的参考数据库,并对疑难类群开展了超级条形码(叶绿体全基因组和核糖体大亚基)、微条形码(MINI-BARCODE)和微卫星分子标记的测试与评价,积极探索构建微管植物DNA条形码2.0(PLANTDNABARCODE2.0)。 基于DNA条形码研究和新一代植物志IFLORA方面取得的研究进展,在中国与国际生命条形码计划合作备忘录的框架下,李德铢与国际生命条形码计划科学指导委员会主席PETERHOLLINGSWORTH开展了深入合作。近日,在2015年第六届国际生命条形码大会报告的基础上,HOLLINGSWORTH和李德铢等在英国皇家学会学术刊物 PHILOSOPHICALTRANSACTIONSOFTHEROYALSOCIETYB发表了植物DNA条形码的专题综述。文章回顾和总结了近年来国际上植物核心条形码应用于物种发现、分类学、植物区系和生态学等领域取得的重要进展;分析和探讨了核心条形码在物种鉴定成功率、局限性和可能的影响因素。进一步指出随着新一代测序技术的发展,扩增子测序(AMPLICONSEQUENCING)、叶绿体基因组测序(PLASTIDGENOMESEQUENCES)、靶向富集 (TARGETEDENRICHMENT)、基因组浅层测序(GENOMESKIMMING)等方法的涌现,应积极规划DNA条形码未来的发展方向,并提出新的共识:(1)

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