DNA条形码在生态学研究中的应用与展望_罗亚皇
DNA条形码技术研究进展及其在植物检疫中的应用展望
DNA条形码技术研究进展及其在植物检疫中的应用展望大部分生物学家认为地球上的物种有1 500万种左右。
自林奈创立双命名法以来，超过170万种生物已经被分类及命名。
按照目前常规的分类方法，要完成地球上所有生物的鉴定工作，可能在以后的几百年内都无法完成。
随着分子生物学和生物信息学的飞速发展．DNA条形码技术成了生物分类学中新的研究热点。
所谓DNA条形码是通过一段DNA序列来识别某一生物物种。
这一概念认为像在超市里用扫描仪读取条形码一样，通过快速分析DNA中的一小段可识别地球上的每种植物或动物。
生物分类是人类认识自然的第1步。
正确地识别和区分物种对于生产、科研具有十分重要的意义。
因此，生物的分类鉴定是一项十分重要的工作。
Tautz于2002年首先提出以DNA序列信息作为分类学系统的平台。
Hebert于2003年提出用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I这一特定基因的片段作为DNA条形码的基础，给所有生物进行编码，因此Hebert也被称为DNA条形码之父。
生物条形编码协会于2004年成立，目前会员超过50个国家的200个以上组织。
该协会的最终目标是建立标识地球上每1个物种的唯一的DNA条形码。
2007年5月10日，世界上第1个DNA barcoding鉴定中心在加拿大University of Guelph成立，从而大大推动了DNA条形码技术的研究及应用。
1 DNA条形码原理DNA是生物的遗传信息载体。
遗传基础的不同，决定了生物的多样性。
由于每种生物物种的DNA序列都是唯一的，就给DNA条形码提供了物质基础，每个位点上都有A、T、G、C 4种选择，理论上讲，45个碱基长度的DNA序列通过不同排列组合就可以获得10亿种可选择的编码。
但是，由于部分碱基的保守性，几十个碱基的长度不能提供足够的编码信息，而现代分子生物学的发展，扩增几百个碱基长度的序列已经很容易了。
所以，目前的DNA条形码分析都是基于几百个碱基长度的DNA序列。
运用DNA条形码技术研究野生动物物种多样性
运用DNA条形码技术研究野生动物物种多样性随着人类对野生动物的开发和破坏，越来越多的动物濒临灭绝，保护野生动物的任务愈发紧迫。
而适当地运用科技，可以为保护野生动物提供有益的数据和信息。
比如，近年来，随着DNA条形码技术的发展，利用DNA条形码技术研究野生动物物种多样性已经成为一项热门的研究领域。
DNA条形码技术是指将基因组中长度为约650bp的核糖体RNA基因前后两端的序列鉴定为条形码，起到类似条形码的效果。
通过将这些条形码与数据库比对，就可以分辨不同的物种，提高物种鉴定的准确性和精度。
这项技术使人们可以在更快、更准确、更经济的方式下了解大量物种的分布和生态。
利用DNA条形码技术研究野生动物物种多样性可以得到以下几个好处：一、精准的物种鉴定。
DNA条形码技术中的条形码是由特定的基因序列组成的，这些基因序列的差别对应着不同的物种。
运用这项技术，研究人员可以在分子水平上将物种鉴定进行到位，从而提高鉴定的准确性与精度。
二、对物种分布和地理分布的了解。
DNA条形码研究的数据可以用于了解不同物种的分布情况以及其生态系统。
通过这些数据，我们可以更好地了解野生动物的数量、分布范围和种群规模等相关信息。
利用这项技术，可以更好地预测生态系统的扰动对生物物种多样性的影响，从而更好地进行保护和管理工作。
三、推进保护计划。
通过DNA条形码技术，可以对不同物种的遗传多样性进行分析，根据分析结果推进保护计划。
由于野生动物的遗传多样性可以反应物种的适应性和适应性的潜力等，因此了解这些信息是非常有益的。
如现在中国野生大熊猫采取的人工交配技术就是基于野生大熊猫的遗传多样性研究的。
四、探究和解决物种分化的问题。
DNA条形码技术可以用于研究物种的分化程度以及分化性质，为深入了解生物进化和分化提供数据支持。
目前，DNA条形码技术在研究野生动物多样性方面已经取得了许多进展。
比如利用DNA条形码技术，澳大利亚学者成功鉴定了新出现的19种蜘蛛。
_DNA条形码_成为生态学研究重要工具(2)
黑白纹相间的条形码是我们再熟悉不过的了。在超市的收 银台 ， 收银员用扫描仪扫描商品上的条形码 ， 无论你买的是牛 奶还是番茄汤罐头 ， 扫一下便知。 8 年前 ， 生物学家研发出他们自己的条形码 ， 同样用于身 份识别 ， 但这种条形码并不是印在物品上 ， 而是存在于所研究 的动植物 DNA 中。 根据在 8 月举行的美国生态学会会议上公布的研究 ，DNA 条形码已经成为生态学研究的重要工具 ， 不仅用于物种鉴定 ， 同时也帮助生物学家进一步了解生态系统内发生的相互作用。 DNA 条形码是一个特定的 DNA 片段序列 ， 拥有足够的可变性以 确定物种出身。 在发现一种未知物种或者物种的一部分时 ， 研究人员便描 绘其组织的 DNA 条形码 ， 而后与国际数据库内的其他条形码进 行比对。如果与其中一个相匹配 ， 研究人员便可确认这种物种 的身份。 自 1975 年以来 ，美国宾夕法尼亚州大学生物学家丹·詹 森便对哥斯达黎加西北部的昆虫以及它们食用的植物进行研究。 他与同事捕捉了近 50 万只幼虫 ， 培育大约 5000 种蛾和蝴蝶直 至它们发育成熟 ， 同时为大约 2000 种昆虫寄生虫进行编目。 2003 年 ， 詹森的研究小组开始为目录中的昆虫描绘 DNA 条 形码。根据他们的研究发现 ，1 种他们原以为以 10 种植物为食 的蝴蝶实际上是 10 种不同的蝴蝶种群 ， 每一种以 1 种植物为食 ； 1 种看似单一种群的黄蜂实际上是 36 种截然不同的种群 ； 16 对 种苍蝇种群进行分析后发现 ， 它们实际上是 73 种独特的种群。 詹森在相隔仅 1000 米的区域内捕捉皇帝蛾 ， 两群皇帝蛾的 DNA 条形码差异比例达到 8%， 证明一个单一种群分化成两个种群。 在南太平洋塔希提岛附近的法属波利尼西亚岛屿茉莉亚岛 ， 一项大型 DNA 条形码计划已经进行到第 4 个年头。从山顶到深 海， 一支国际科学家小组确认了体长超过大约 1 毫米的所有生 物并描绘 DNA 条形码。迄今为止 ， 科学家共为茉莉亚岛上超过 三分之二的居民编制目录 ， 涉及到大约 6500 个物种。如此高的 覆盖率是研究茉莉亚岛生态系统的第一步。在这座岛屿的一些 栖息地 ， 物种拥有的可辨认特征并不是很多。 茉莉亚岛生物代码项目负责人、史密森尼学会的克里斯· 梅耶表示 ， 根据鱼类胃内容物破译其饮食结构就像根据干衣机 内的棉绒判断衣服使用何种布料一样。 如果你找到一个纽扣 ， 判断它来自哪条裤子并非难事。但 如果是一小团绒毛 ， 你就很难判断到底是来自蓝毛巾还是蓝色 牛仔裤。在这种情况下 ，DNA 条形码便成为一个强有力的工具。 梅耶与同事马特希·莱雷和 J. T. 伯赫姆对 3 种鱼类的胃内 容物进行 DNA 排序 ， 而后描绘条形码。令他们感到吃惊的是 ， 有多达 69 种捕食性物种与他们数据库中的条形码相匹配。这个 数据库涵盖一个生物目录 ， 涉及到蠕虫、其他鱼类、软体动物 和甲壳类动物。 研究发现 ， 只有一种枪虾和一种东方扁虾这两种捕食性物 种成为一种以上的捕食者的猎物。梅耶表示 ： “捕食者的猎物选 择——至少这项研究中涉及的物种——要比我们此前认为的更 具有配置性。 ” 目前 ， 生态学家开始将捕食者与猎物间的这种关系与生态 系统模型结合在一起 ， 用于测试这种资源配置如何支持珊瑚礁 的恢复 ， 尤其是在面临气候变化以及最近的外来物种入侵呈上 升趋势的情况下。 目前 ， 一系列 DNA 条形码计划正在世界各地进行。在加拿 大丘吉尔的北极圈附近地区 ， 科学家对 6000 种物种进行编目 ， 包括数量惊人的昆虫 ；在新几内亚 ，DNA 条形码用于了解蝴 蝶的进化 ； 在波多黎各 ， 这种条形码又被用于破译森林的结构。 梅耶说 ： “DNA 条形码就像是放大倍率 10x 到 100x 的显微镜。 ” 借助于这项技术 ， 研究人员能够较以往更进一步了解生态系统 ， 获取更多细节。
DNA条形码技术在物种分类中的应用前景
DNA条形码技术在物种分类中的应用前景DNA条形码技术是一种基于DNA序列差异的物种鉴定技术。
通过对生物样本中特定基因区域进行测序，并对序列进行比对和分析，可以快速准确地确定生物个体的物种身份。
这种技术的应用潜力巨大，不仅在生物多样性研究和物种保护方面具有突出的优势，还在医学、农业和环境监测等领域有着重要的应用前景。
DNA条形码技术的优势主要体现在以下几个方面：首先，DNA条形码技术可以快速准确地鉴定物种。
传统的物种分类方法通常依赖于形态学特征的观察和比对，但这种方法存在主观性、耗时耗力和受到外界环境因素影响的问题。
而DNA条形码技术则可以通过测序特定基因区域，利用分子生物学手段来鉴定物种，比传统方法更加准确和可靠。
其次，DNA条形码技术可以扩大物种样本的范围。
传统的物种分类方法往往需要保存大量的标本样本，而DNA条形码技术则可以通过非破坏性的样本采集方法，例如从环境中收集DNA片段或通过非侵入式方法采集样本，大大扩大了物种样本的范围，使得研究和保护不易采集标本的物种成为可能。
第三，DNA条形码技术可以揭示物种的遗传多样性和进化关系。
通过对不同物种DNA条形码序列的比对和分析，可以揭示物种间的遗传关系和进化历程。
这可以为物种分类学的研究提供重要的理论基础，同时也有助于推动生物多样性保护和环境监测等方面的工作。
DNA条形码技术的应用前景广泛。
在生物多样性保护方面，DNA条形码技术可以帮助鉴定和保护濒危物种，促进自然保护区的建设和管理。
在农业方面，DNA条形码技术可以用于快速鉴定和检测具有经济重要性的农作物和害虫，提高农业生产的质量和效益。
在医学方面，DNA条形码技术可以用于快速鉴定致病微生物，提高疾病诊断和治疗的准确性和效率。
在环境监测方面，DNA条形码技术可以用于快速鉴定水体和土壤样本中存在的物种，帮助监测环境污染和生态系统变化。
尽管DNA条形码技术在物种分类中的应用前景广阔，但也面临着一些挑战和问题。
DNA条形码技术在生物物种鉴定中的应用
DNA条形码技术在生物物种鉴定中的应用生命体的遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）是确定物种、种群和个体身份的最重要特征之一。
DNA条形码技术是在基因组学研究领域中出现的一种新的技术，通过对物种的特定区域进行DNA测序来鉴定生物的物种信息。
DNA条形码技术可以在不同生物物种之间进行差异的比较，以快速、准确和可靠的方式进行物种鉴定。
DNA条形码技术在生物物种鉴定中的应用越来越广泛，被广泛应用于生态学、环境科学、保护生物学、药物研发以及食品安全等领域。
DNA条形码技术的基本原理是将物种的特定区域序列进行测序，并对这些序列进行独特性评估。
这些物种特定区域序列在不同物种之间存在差异，可以帮助鉴别不同的生物物种。
在DNA条形码技术中，生物学家通常选择某些基因（如线粒体COI 基因）作为条形码区域。
这些区域通常容易在不同物种之间产生差异，从而在不同生物物种中进行种群和个体身份鉴定以及物种识别工作。
DNA条形码技术主要的应用领域为生物物种鉴定。
通过对物种的分类和鉴定保护物种，减少非法野生动物交易、预防植物病害以及维护生态环境，都可使用该技术区别。
在保护生物多样性方面，DNA条形码技术对于进口非法野生动物交易的打击也发挥着很大作用。
此外，它还可用于识别食物中存在的某些物种，以增加食品安全监管的可靠性。
DNA条形码技术还可以用于药物研发领域，例如制造合成生物物质，以及对药物有效性和安全性进行检测。
DNA条形码技术是物种鉴定和保护生物多样性的有效方法。
它是快速鉴别生物物种的一种可靠、准确、高通量和低成本的方法。
DNA条形码技术在生物物种鉴定中的优点是非常多的。
基于DNA条形码技术的物种鉴定方法可以在极短的时间内进行大规模物种鉴定，从而节省时间和成本。
因此，对于生态学、进化生物学和生物多样性研究等领域的研究人员来说，这是一个高效的鉴定方法。
然而，DNA条形码技术也存在不少的局限性。
DNA条形码技术只能提供物种的分类和鉴定，而无法阐明其生命历程和生态环境等方面的信息，因此有时难以识别其他形似的生物或进行物种内部的亚群体分辨。
基于DNA条形码技术的昆虫物种鉴定和生态学研究
基于DNA条形码技术的昆虫物种鉴定和生态学研究DNA条形码技术是一种快速、准确、可靠的物种鉴定技术，目前在生物多样性研究和生态学研究中得到了广泛的应用。
昆虫是一类具有非常重要生态功能的生物，是物种多样性的重要组成部分。
因此，昆虫物种鉴定和生态学研究是昆虫学研究中的一个重要方向。
本文将介绍基于DNA条形码技术的昆虫物种鉴定和生态学研究。
DNA条形码技术是种基于PCR扩增和高通量测序的DNA序列比较技术，通过对特定的基因序列（大约650bp的线粒体COI基因）进行测序和比对分析，可以高效地鉴定物种和推断物种间的亲缘关系。
在昆虫领域，DNA条形码技术已经成为一种重要的物种鉴定手段，尤其是在非显微标本鉴定、不同形态的同种昆虫的鉴定以及海洋浮游生物鉴定等方面发挥了重要的作用。
同时，在昆虫生态学研究中，DNA条形码技术也发挥了很大的作用。
由于昆虫在自然界中扮演着重要的角色，因此探究其物种多样性和食性等方面的生态学特征，有助于科学地认识自然生态环境，进一步保护生态环境。
DNA条形码技术可以高效地解决物种鉴定问题，可以针对大量样本进行鉴定，并且可以检测多个物种混合的情况，丰富了昆虫生态学的研究方法和手段。
DNA条形码技术在昆虫物种鉴定中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 对于非显微标本的物种鉴定DNA条形码技术可以利用极小的组织碎片或干燥的标本杂质等非显微标本进行物种鉴定。
对于标本量较小或易损坏的昆虫标本，DNA条形码技术可以提供高效的鉴定手段，并且可以避免传统鉴定方法中的形态学判断和误差。
2. 对于不同形态的同种昆虫的鉴定有些昆虫物种存在相似的外部形态，非常难以进行人工鉴定。
利用DNA条形码技术可以对这些同种昆虫进行差异分析，并进行准确的物种鉴定。
3. 对于多个物种混合的情况在昆虫群落中，不同物种的幼虫或成虫等常常同时存在，传统的鉴定方法需要进行复杂的形态学判断或分离鉴定，非常麻烦。
而利用DNA条形码技术可以从复杂的混样中快速准确地分离出每个物种，具有高度的实用性。
DNA条形码技术在生物研究中的应用
DNA条形码技术在生物研究中的应用随着生物学科技的不断进步，DNA条形码技术成为了生物学研究中的一个重要工具。
它可以识别多个物种、确定亲缘关系、监测物种变化和演化等，为生物学家们提供了更为准确和高效的方法，促进了生物学研究的发展。
什么是DNA条形码技术？DNA条形码可以理解为一段短序列，它可以在不同种类的生物间共享。
这段序列可以通过DNA条形码技术提取，并由计算机处理和比较。
每一种生物都有独有的DNA条形码，就像人类有独特的指纹一样。
DNA条形码技术可以通过这些独特的DNA序列来识别不同的生物物种，确定它们之间的亲缘关系，监测物种的变化和演化等。
DNA条形码技术的应用1. 物种检测和鉴定DNA条形码技术可以用于物种检测和鉴定。
它可以通过简单的DNA测序技术检测到低至1%的物种混杂情况，比传统的形态学鉴定方法更为准确和可靠。
这种方法可以用于检测食品，动物产品和环境等，尤其在快速识别贸易和野生动物走私方面具有很高的应用价值。
2. 亲缘关系分析DNA条形码技术可以用于确定不同物种和样本之间的亲缘关系。
这项技术可以识别出亲缘关系，包括哺乳动物、水生生物和微生物等。
它的应用可以拓宽我们对不同生物之间的演化关系的认识，促进生物多样性的研究和理解。
3. 环境监测和生态学研究DNA条形码技术可以应用于环境监测和生态学研究。
通过检测环境中的DNA，可以确定环境中的生物群落，如浅海沉积物，土壤和河流等。
DNA条形码技术能够通过物种鉴别和定量，监测环境中物种多样性和数量变化。
这是对人类环境和生态系统研究的一次重大突破，有助于在生物学上模拟和理解不同生态系统的结构和动态。
4. 进化生物学研究DNA条形码技术可以用于进化生物学研究。
它可以确定物种的进化路径和演化历史，帮助我们了解物种之间的关系和生态系统的演化历史。
应用了DNA条形码技术，能够更好地了解不同生物物种的演化关系，为我们提供更加准确的、科学的、与时俱进的生物学知识。
基于DNA条形码技术及其在物种检测中的应用
基于DNA条形码技术及其在物种检测中的应用DNA条形码技术是一种快速、准确、高通量的分子生物学技术，被广泛地应用于物种检测、物种鉴定、生物多样性研究、食品安全监测等领域。
本文将详细介绍DNA条形码技术的原理及其在物种检测中的应用。
一、DNA条形码技术的原理DNA条形码技术是利用PCR扩增所产生的分子条形码来鉴定分子生物学样本的一种技术。
该技术的基本步骤如下：1. 选取标记基因：标记基因是指对多个物种具有高度保守性的基因。
在DNA条形码技术中，通常选择线粒体COI基因作为标记基因。
2. 采集样本：从不同物种的组织、细胞或环境中采集DNA样本。
3. DNA提取：使用化学方法或商用DNA提取试剂盒等方法从样本中提取DNA。
4. PCR扩增：使用标记基因特异性引物对DNA样本进行PCR 扩增。
5. 分子条形码测序：使用Sanger测序或高通量二代测序等技术将PCR扩增产物进行测序。
6. 分析鉴定：将分子条形码与数据库中已知分子条形码进行比对分析并进行物种分类鉴定。
二、DNA条形码技术在物种检测中的应用1. 鲨鱼检测鲨鱼是全球范围内受到保护的物种，因此对于鲨鱼制品的生产和销售一直受到严格的监管。
通过对标记基因COI在不同鲨鱼种中的序列进行比对，可以快速、准确地鉴定鲨鱼制品中的物种来源。
2. 鸟类检测鸟类是生态系统中重要的组成部分，也是人类日常生活中的重要伴侣和文化资源。
通过对鸟类的DNA进行检测，可以快速、准确地鉴定其种类，帮助监测、保护鸟类资源。
3. 昆虫检测昆虫是生态系统中重要的群落成员，对于农业、林业等行业有着重要的作用。
通过对昆虫的DNA进行检测，可以快速、准确地鉴定其种类，帮助监测、预防和控制农业害虫、森林病虫害等问题。
4. 水生生物检测水生生物是水域生态系统中重要的成员，对于水质的评估、生态系统的监测和保护等方面具有重要意义。
通过对水生生物的DNA进行检测，可以快速、准确地鉴定其种类，帮助监测、保护水生生物资源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Abstract： DNA barcoding is a technique used to identify species， which is now widely employed in different biological disciplines． With the development and modification of DNA barcoding，it has become a useful tool for ecological studies． Here，we review the uses of DNA barcoding for quick species identification and / or new and cryptic species discovery，in community phylogenetic reconstruction and ecological forensics，and in interaction networks among species within a community． The techniques of DNA metabarcoding and environmental DNA metabarcoding used in ecological research such as diet analysis and biodiversity assessment are also examined． Finally，we discuss the future prospects of DNA barcoding in ecological research following the development of nextgeneration sequencing techscale Scientific Facilities，and use of new models and software for data analysis． nologies，improvement of LargeKey words： Community phylogeny； Environmental DNA barcoding； DNA metabarcoding； Biodiversity； Next generation sequencing
1
DNA 条形码在加速物种鉴定和揭示隐 存生物多样性中的应用
DNA 条形码技术作为物种快速鉴定和发现
新物种的工具已得到广泛应用。线粒体细胞色素 c 氧化酶 I 基因 （ CO1 ） 已经作为标准条形码广 泛用于鉴定动物物种 （ Hebert 等，2003 ） ； 核糖 体 16SＲNA 常用于细菌的鉴定 （ Sogin 等，2006 ； Flanagan 等， 2007 ） ； 而 ITS 则作为真菌的标准条 形码 用 于 物 种 鉴 定 （ Nilsson 等，2008 ； Schoch 2012 ） 。过去几年中， 植物中选择哪些片段 等， 作为 DNA 条形码一直在探讨之中， 国际生物条 形 码 联 盟 （ Consortium for the Barcode of Life， CBOL） 植物工作组 （ Plant Working Group） 2009 年通过对 7 个 DNA 候选条形码的综合评价， 推 荐 rbcL + matK 组合作为陆地植物的核心条形码 （ CBOL Plant Working Group，2009 ） 。 2011 年， 中国植物条形码工作组通过对大规模数据的综合
分析，建议 ITS （ 或 ITS2 ） 应作为种子植物的核 心条形 码 之 一 （ Li 等，2011 ） 。 目 前 通 常 采 用 rbcL +matK + ITS 的组合作为植物的标准 DNA 条 形码用于物种鉴定。植物条形码的确定，为开展 植物 DNA 条形码的物种鉴定工作奠定了坚实的 基础。 DNA 条形码技术不仅是传统经典分类鉴定 的补充，而且通过特定的程序和步骤将标本鉴定 过程实现自动化。对于生态学研究来说，对物种 进行准确鉴定，是认识生物多样性和开展其他生 态学研究的基础和前提 （ 高连明等，2012 ） 。 然 而，通过形态学特征对物种进行鉴定往往具有局 限性，如很多形态特征具有可塑性，并且自然界 中很多类群存在隐存种现象 （ Knowlton，1993 ） 。 此外，有时一些关键的形态性状只有在某一特定 的生活史阶段或者性别中才得以显示 ，如鉴定一 些双翅目昆虫时，主要根据雄虫的外生殖器进行 1976 ） 。 在植物标本鉴定中需要 鉴定 （ Hennig， 有花、果等特征才能对物种进行鉴定，因此，开 展野外生态学调查时就需要经验丰富的分类学专 家配合才能准确鉴定植物物种。由于采集热带雨 林或亚热带常绿阔叶林中一些林冠层物种的花和 果实标本十分困难，而利用其叶片或树皮等进行 DNA 条形码分析， 可以将其快速鉴定到种、 属 或科 （ Dexter 等，2010 ； Pei 等，2011 ） ， 因 此 DNA 条形码可以帮助生态学家快速进行物种鉴 定。目前 DNA 条形码技术可以解决在缺乏有效 的形态学证据时鉴定已知或未知的物种 （ Ahrens 2007 ） ，而且该技术的应用加快了生态学研 等， 究中对物种鉴定的速度，同时也提高了鉴定的准 2010 ； Costion 等， 2011 ） 。 确度 （ Dexter 等， 发现新种或隐存种 （ cryptic species） 是一项 复杂的系统性工作， DNA 条形码可提供重要线 索。尽管它并不能取代传统形态鉴定 ，但是通过 DNA 条形码比较不同居群和物种间的遗传差异， 如果种内变异大于种间的变异，则居群群间可能 存在生殖隔离，进而产生分化，但新种的最终确 定仍需整合其他如形态、理化特性等多重数据进 行综合分析和判断。Hebert 等 （ 2004 ） 通过对弄 蝶科的一种蝴蝶 （ Astraptes fulgerator ） 进行 DNA 条形码研究， 结合在哥斯达黎加西北部 25 年的 野外观测数据， 发现传统认为的 A． fulgerator 至
随着社会的进步和经济的快速发展 ， 人类 对生物多样性的认识和资源的保护及可持续利用
越来越关注，而物种的准确鉴定是探索、认识和 保护生物多样性的基础。 DNA 条形码是通过一பைடு நூலகம்
2013FY112600 ） ； 中国科学 ＊ 基金项目： 科技部重大研究计划项目 （ 2014CB954100 ） ； 科技基础性工作专项项目 （ 2012FY110800 ， LSFGBOWS01 ） 院大科学装置项目 （ 2009mail： gaolm@ mail． kib． ac． cn； dzl@ mail． kib． ac． cn ＊ ＊ 通讯作者： Author for correspondence； E收稿日期： 2013－09－22 ，2013－09－30 接受发表 mail： luoyahuang@ mail． kib． ac． cn 作者简介： 罗亚皇 （ 1987－ ） 男，在读博士研究生，主要从事群落系统发育研究。E-
Applications and Advances of DNA Barcoding in Ecological Studies
2， 3， 4 2＊ ＊ ＊ LUO YaHuang1， ，LIU Jie1 ，GAO LianMing1＊ ，LI DeZhu1，
（ 1 Key Laboratory of Biodiversity and Biogeography，Kunming Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Kunming 650201 ，China； 2 Germplasm Bank of Wild Species in Southwest China，Kunming Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Kunming 650201 ，China； 3 University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049 ，China； 4 School of Life Sciences，Yunnan University，Kunming 650091 ，China）
植 物 分 类 与 资 源 学 报
2013 ， 35 （ 6 ） ： 761 ～ 768 DOI： 10． 7677 / ynzwyj201313192
Plant Diversity and Ｒesources
DNA 条形码在生态学研究中的应用与展望
罗亚皇
1， 2， 3， 4
*
，刘
＊ 1 1 1， 2＊ 杰 ，高连明 ，李德铢 ＊ ＊
762
植 物 分 类 与 资 源 学 报
第 35 卷
段或几段短的、 通用的标准 DNA 序列对物种进 行识别 和 鉴 定 的 技 术 （ Hebert 等，2003 ； Kress 2005 ； Hollingsworth 等， 2011 ） ，自 2003 年加 等， 拿大学者 Paul Hebert 等提出这一概念后， DNA 条形码在生物学各相关领域中得到了广泛应用 ， 且已成为生物学研究领域发展最迅速的前沿之一 （ Hollingsworth 等， 2011 ） 。植物 DNA 条形码不仅 是传统植物分类与鉴定的有力补充 ，而且可使标 本鉴定过程实现自动化和标准化 ，突破了对经验 的过度依赖，能够在较短时间内建立形成易于利 用的应用系统。 因此， 植物 DNA 条形码技术作 为传统植物分类的有效补充，在物种分类和鉴定 方面展示出了强大的生命力，在生物多样性调查 与监测、分子系统发育与进化、生态学、食品安 全、生物检验检疫、法医学、流行病学等领域具 有广 阔 的 应 用 前 景 （ 李 德 铢 等，2012 ） 。 随 着 DNA 条形码技术的发展与其标准化和自动化鉴 定的不断完善，该技术在生态学研究中也得到了 广泛的应用。本文重点综述了 DNA 条形码技术 在物种快速鉴定及隐存种的发现 、群落构建机制 及群落中种间相互关系的研究； 并介绍了 DNA metabarcoding 技术在生物多样性评估和环境 DNA 条形码在生态学研究中的应用； 最后对 DNA 条 形码在生态学研究中的应用进行了展望 。