dna条形码技术实验方法
DNA条形码技术在生物分类学鉴定中的应用
四、DNA条形码的操作及分析方法
DNA条形码的操作过程与分子生物学实验类似包括采集材料并提取DNA、利用通用引物PCR扩增目的片段、纯化PCR产物、序序列测定与分析以及提交结果到相关数据库 条形码的应用目标是所有物种并且每个物种需要多份材料采集材料时应以传统的形态分类学知识为依据尽可能地涵盖传统分类学中的变异式样 通常认为每个物种至少需要10份材料并最好包括5个不同居群
2004年由Alfred Sloan 基金会赞助在美国华盛顿特区举办了一个关于DNA 条形码的大型研讨会此次会议创立了生命条形码联盟CBOLthe Consortium for the Barcode of Life 生命条形码联盟阐述了DNA条形码的优点： 1以DNA序列为检测对象生物的DNA是由遗传信息决定的因此同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的即使经过加工形态发生变化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
序列分析 生物条形码工程的首要目标是建立可用来作为鉴定标本工具的基因序列数据库目前只建立了动物条形码数据库植物条形码尚处于评估阶段只有该技术在植物中进一步完善后才有可能建立相应的数据库 序列数据分析是DNA条形码探索的最重要环节由于植物的种间杂交现象比较普遍因此植物条形码的分析方法也处于不断的摸索中
2003年加拿大圭尔夫大学University of GuelphPaul Hebert教授提出了DNA条形码概念将条形码技术引入生物界其思想产生于现代商品零售业的条形编码系统将超市用以区分成千上万种不同商品的条形码概念引入利用A、T、C和G 4个碱基在基因中的排列顺序识别物种他们把这种小片段基因序列称作物种的DNA条形码DNA barcodes并提出为全球生物编码的计划 Paul Hebert教授率先于2003年选取线粒体细胞色素C氧化酶亚基Icytochrome c oxidase subunit 1c01作为动物中通用的物种鉴定标记并提出DNA条形码的定义：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 Paul Hebert等对动物界包括脊椎动物和无脊椎动物共11门13320个物种的线粒体细胞色素c氧化酶亚基1Cytochrome coxdase ICO I基因序列比较分析发现98%的物种遗传距离差异在种内为0%-2%种间平均可达到11.3%据此提出可以用单一的小片段基因来代表物种 目前DNA条形码技术在很多动物分类群中得到了成功应用
小球藻属DNA条形码的鉴定研究
2021年第2期海洋开发与管理69小球藻属DNA条形码的鉴定研究张稚兰】，邢炳鹏12(1.自然资源部第三海洋研究所厦门361005,2.自然资源部北部湾滨海湿地生态系统野外科学观测研究站北海536015)摘要：为探讨小球藻鉴定的新方法以及评估小球藻属DNA条形码候选序列的鉴定作用，文章对20株小球藻的线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基I(COI)、核基因组rDNA的内转录间隔区(ITS)以及核酮糖1,5-二磷酸竣化酶(rbcL)3个片段进行PCR扩增测序，并对各序列进行生物信息学分析。
研究结果表明：COI、ITS和rbcL序列在20株小球藻中的扩增和测序效率均呈阳性,扩增成功率分别为76%、83%和70%；经评估，COI、ITS和rbcL序列作为DNA条形码在小球藻分类鉴定中均不适合较低的分类单位，但可参考动植物的分类方法，将多个片段组合应用，从而筛选不同进化级别的DNA条形码。
关键词：小球藻；DNA条形码；分类鉴定；物种；基因中图分类号：Q919.21文献标志码：A文章编号：1005—9857(2021)02—0069—08Assessment of Candidate DNA Sequencesfor Barcoding of the Genus ChlorellaZHANG Zhilan1,XING Bingpeng12(1.Third Institute of Oceanography,MNR,Xiamen361005,China;2.Observation and Research Station of Coastal Wetland Ecosystem in Bcibu Gulf MNR,Bcihai536015,China)Abstract：To evaluate the validation of DNA barcoding candidate sequence in identifying Chlorella?to discuss the new ways of identifying,this paper took20individuals sampled for analysis?3sequences cytochrome coxidase I(COI)?internal transcribed spacer(ITS)and ribulose-1, 5-bisphosphat.e of carboxylase(rbcL)were amplified and sequenced.These sequences were analyzed by bioinformatics methods.The result,showed both amplifying and sequencing effects of COI9ITS and rbcL towards the sample of chlorella were positive,he amplification success rate was76%,3%and70%,these3sequences were not.suitable for lower taxa level.【n the future the combination of many segments could be considered and tested,o pick out.the different,evolutionary levels of DNA barcoding.Keywords:Chlorella?DNA barcoding,Identification,Species,Gene收稿日期：2020-03-23；修订日期：2021-01-08基金项目：自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目（海三科2015012、海三科2019015）.作者简介：张稚兰，助理研究员，硕士，研究方向为海洋生物多样性通信作者：邢炳鹏，助理研究员，硕士，研究方向为海洋生物多样性70海洋开发与管理2021年0引言小球藻(Chlorella)是球形单细胞真核微藻，隶属绿藻门(Chlorophyta),是地球上最早出现的生命之一。
药品抽验中的DNA条形码技术
药品抽验中的DNA条形码技术摘要：随着DNA条码技术的不断成熟与推广，越来越多的中药生产加工企业选择这一技术参与药品的抽验及相关工作。
本文分别从对中药材及饮片基原的鉴定；鉴定中成药组方药物种与建立药品溯源体系等三方面阐述药品抽验中的DNA 条形码技术的具体应用。
关键词：药品抽验；DNA；条形码技术引言：DNA条形码技术是一种借助具体对象的某段完整DNA的序列，对其物种展开鉴定的手段，目前在重要鉴定领域的使用范围较为广泛。
这一技术不仅可以实现中成药处方投料的基原鉴定，更能够促进从药材到流通等一系列用药流程的追溯体系的形成。
一、对中药材及饮片基原的鉴定我国国土幅员辽阔，各地文化、语言等都具有各自所在地域的特色，彼此之间自然存在着或大或小的差异性。
所以在中药材的添加用药过程中，药材名字相同、种类不同或者药材本身相同，但名字存在差异性的情况也是屡见不鲜。
且在当前的中成药物市场上，许多的药材并没有注明药物基原，所以市场内往往会出现混伪药品、习用药材，这就严重威胁到了中药的使用安全。
较为大家所熟知的关木通与白木通药品的混用导致用药者肾脏受损，广防己在龙肝泻胆丸中的添加导致的大规模中毒事件等，都是赤裸裸的教训。
近些年来，我国中草药材在检测过程中出现不合格的情况往往会与中药基原存在着密切的关联，所以在当前的中药抽检过程中，广泛地采用DNA条形码技术，针对中药材的具体基原物种展开甄别坚定，这样的做法也提升了中药材市场的监管效率，提升中成药的使用安全。
在今日DNA条形码技术已经逐渐走向成熟与稳健，能够涵盖测试的内容也日渐广泛,包括动物类、种子类中药等，都可以使用这一技术参与基原鉴定。
原始的中药材料要经由炮制烹煮等加工流程才能够变为可以入口的中药饮片，进而将其运用于临床用药，或者作为中成药的原料之一。
在中药材经历了净制、切割后，药材本身的形状并不会因此改变，所以这一阶段的药材饮片与中药材并无差别,所以对其展开常规的DNA条形码检测仍然行之有效，准确鉴别。
基于DNA条形码的物种鉴定技术开发
基于DNA条形码的物种鉴定技术开发DNA条形码技术在物种鉴定中的应用越来越广泛，其作用可以类比为商品条形码在商场销售中的使用。
随着DNA测序技术的不断发展，越来越多的物种鉴定研究基于DNA条形码进行，这项技术也越来越成熟。
这篇文章将从以下三个方面探讨基于DNA条形码的物种鉴定技术的开发：DNA条形码的定义、DNA条形码技术的原理和DNA条形码技术在物种鉴定中的应用。
DNA条形码的定义DNA条形码是一种使用DNA序列进行物种鉴定的技术。
它基于DNA序列的突变速率和保守性，利用某一段特定基因序列的特定区域进行物种鉴定。
这个区域的选择通常会考虑到序列长度、保守性和突变速率。
DNA条形码技术首次提出于2003年，由加拿大多伦多大学的Biodiversity Institute of Ontario的Paul Hebert教授领导。
此后，DNA条形码技术在物种鉴定中应用的研究不断发展。
DNA条形码技术的原理DNA条形码技术主要依赖于PCR和DNA测序技术。
PCR可以从少量的DNA模板扩增出需要的DNA片段，而DNA测序技术则可以对这些DNA片段进行快速、准确的测序。
在DNA条形码技术中，需要选择一段长度适中、具有保守性但又有足够变异的基因序列。
在物种鉴定过程中，首先需要选取一些样本进行采集或提取DNA。
这些样本可以来源于不同的组织或生物体，如血液、肌肉、粪便、羽毛或根。
接下来，需要对这些样本进行PCR扩增，提取出需要的DNA条形码，然后使用DNA测序技术对这些DNA条形码进行测序。
DNA测序技术可以分为Sanger测序和下一代测序，后者包括Illumina、PacBio、Oxford Nanopore等多种测序技术。
最后，需要对这些DNA条形码进行比对和分析，确定该DNA条形码对应的物种。
通常会使用BLAST等软件对测序结果进行比对，以在NCBI数据库中找到相似的DNA序列，从而确定该DNA条形码对应的物种。
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药材是中医药临床应用和科学研究的基础，但鉴别中药材的真实性和质量一直是一个难题。
传统的鉴定方法主要依靠形态学和理化指标，但存在鉴定时间长、主观性强以及易于被人为操控等问题。
近年来，随着生物技术的快速发展，DNA条形码技术在中药材的鉴定领域得到了广泛的应用。
本文将从DNA条形码技术的基本原理、优势与限制、样品处理、提取DNA、PCR扩增、基因测序、序列分析等几个方面，对中药材DNA条形码分子鉴定法的指导原则进行详细介绍。
首先，DNA条形码是通过测定标准DNA序列中的特定区域来区分不同物种的遗传信息。
常用的DNA条形码区域包括核糖体RNA基因、细胞色素氧化酶基因和叶绿体基因等。
构建DNA条形码库是DNA条形码分子鉴定的基础，需要采集并鉴定大量的中药材样本，建立起不同中药材与特定DNA序列之间的关系。
其次，DNA条形码技术相比传统鉴定方法具有许多优势。
首先，DNA条形码技术能够在非常短的时间内进行鉴定，省去了传统鉴定方法中冗长的观察和测量步骤。
其次，DNA条形码技术具有高效、准确、标记度高的特点，能够通过鉴定物种特异的DNA序列来确定中药材的真实性。
此外，DNA条形码技术还可以检测混淆品种和假冒品种等鉴定难题。
然而，DNA条形码技术也存在一些限制，比如对受污染或者加工过程中DNA含量较低的样本的鉴定效果不佳，需要进行更多的优化。
需要注意的是，中药材DNA条形码分子鉴定仍然处于不断完善和发展的阶段，目前的研究成果主要集中在一些常见中药材上。
对于一些罕见的、加工过程中DNA含量较低或者污染严重的中药材，仍然存在一定的挑战。
因此，在进行中药材DNA条形码分子鉴定时，应结合实际情况综合运用DNA条形码技术与传统的鉴定方法，以取得更可靠和准确的结果。
综上所述，DNA条形码分子鉴定技术在中药材的鉴定中具有广阔的应用前景。
本文从DNA条形码技术的基本原理、优势与限制、样品处理、提取DNA、PCR扩增、基因测序、序列分析等几个方面，详细介绍了中药材DNA条形码分子鉴定法的指导原则。
连翘DNA条形码及叶绿体基因组超级条形码的研究
连翘DNA条形码及叶绿体基因组超级条形码的研究连翘是唇形目木犀科连翘属植物连翘(Forsythia suspensa(Thunb.)Vah1)的干燥果实,具有丰富的药用价值,其中的有效成分可抗炎症和抗病毒。
由于其重要的经济价值及药用价值,需求量逐渐增大。
目前市场中连翘资源鱼龙混杂,传统的鉴定方法具有一定局限性,因此需要一种强有力的技术手段实现连翘道地性及近缘种的鉴别。
DNA条形码是由Hebert 于2003年首次提出的一种物种鉴定方法。
此方法简便快捷,准确度高,可对大量样品进行有效鉴定。
本研究采取高盐-低pH法对18个产地连翘及其混伪品进行了基因组DNA的提取,通过PCR的方法扩增出各样本的ITS2、psb-trnH、rbcL、ycf5及matK序列,并通过PCR扩增成功率、变异位点及进化树评价条形码鉴定效率。
具体结果如下:1、采用高盐低-pH法成功提取了 18个产地连翘及其混伪品基因组DNA。
2、参照陈士林课题组公布的候选条形码引物序列及扩增条件,分别扩增出18个产地连翘及其混伪品ITS2、matK、ycf5、rbcL、psb-trnH序列,产物条带单一且明亮,扩增率均达到100%。
3、使用MEGA6.0软件对不同产地连翘及其混伪品进行序列比对及变异位点分析,不同产地连翘psb-trnH序列变异位点最多,rbcL序列无变异位点;在连翘混伪品鉴定中,ITS2序列变异位点最多,rbcL序列变异位点最少。
4、基于ITS2、rbcl、ycf5、matK、psb-trnH五种序列构建NJ树,不同产地连翘及其混伪品共分为三大组。
其中不同产地连翘为一组,连翘属中的金钟花及东北连翘为一组,紫丁香独为一组,且5个条形码合并后可成功区分10个不同产地连翘。
与核基因组和线粒体基因组相比,叶绿体基因组在对植物亲缘关系的分析中具有较大优势。
本研究筛选出提取连翘叶绿体DNA最适方法,对山西泽州和陕西潼关连翘基因组DNA进行高通量测序,筛选出连翘叶绿体基因组序列后,绘制出叶绿体基因组图谱。
基于DNA条形码技术鉴别有毒鹅膏菌属物种
基于DNA条形码技术鉴别有毒鹅膏菌属物种白文明1,2，邢冉冉2，陈丽萍3，彭 涛2，雷红涛1，陈 颖2,*（1.华南农业大学食品学院，广东广州510642；2.中国检验检疫科学研究院，北京100176；3.中华人民共和国昆明海关检验检疫技术中心，云南昆明650051）摘 要：收集27 个鹅膏菌属物种共38 份样本，提取样品基因组DNA，应用通用引物扩增其内转录间隔区（internal transcribed spacer，ITS）、核糖体大亚基（large ribosomal subunit，LSU）、RNA聚合酶的第二大亚基（the second largest subunit of RNA polymerase II，RPB2）、β-微管蛋白（β-tubulin）基因序列并进行Sanger双向测序，将得到的序列进行校对拼接后与NCBI的GenBank数据库中的参考序列进行比对鉴别物种来源；计算物种的种内、种间Kimura-2-Parameter（K2P）遗传距离并构建系统发育树。
结果表明，β-tubulin、ITS基因序列鉴别能力优于RPB2、LSU基因序列，可将β-tubulin与ITS两者联合用于鹅膏菌属的物种鉴别，为有毒蘑菇诱发的食源性中毒风险进行预警。
β-tubulin基因序列长度较LSU、ITS、RPB2等基因序列短，适合对深加工的蘑菇制品以及误食毒蘑菇后的呕吐物进行分析，可作为鹅膏菌属中毒事件中物种鉴定及溯源的优选条形码。
关键词：鹅膏菌属；DNA条形码；物种鉴别DNA Barcoding for Identification of Toxic Amanita SpeciesBAI Wenming1,2, XING Ranran2, CHEN Liping3, PENG Tao2, LEI Hongtao1, CHEN Ying2,*(1. College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China;2. Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100176, China;3. Inspection and Quarantine Technical Center, Kunming Customs District P. R. China, Kunming 650051, China)Abstract: In this study, we collected a total of 38 samples of 27 Amanita species and extracted their genomic DNA.Universal primers were used to amplify the internal transcribed spacer (ITS), large ribosomal subunit (LSU), the second-largest subunit of RNA polymerase II (RPB2), and the β-tubulin gene sequences. Sanger bidirectional sequences were obtained, proofread and then submitted to the NCBI GenBank for sequence alignment to identify the species. We calculated the intra-species and inter-species Kimura-2-Parameter (K2P) genetic distance and constructed the phylogenetic tree. The results indicated that β-tubulin and ITS were more suitable than RPB2 and LSU for use in the identification of Amanita species. The combined use of β-tubulin and ITS could be recommended to identify Amanita species, providing early warning of foodborne poisoning caused by poisonous mushrooms. β-tubulin was shorter than LSU, ITS, and RPB2, being suitable for use in the analysis of highly-processed mushroom products and vomits after eating poisonous mushrooms by mistake. Thus, β-tubulin can be used as the optimal barcode to identify and trace Amanita species causing mushroom poisoning.Keywords: Amanita; DNA barcoding; species identificationDOI:10.7506/spkx1002-6630-20200116-202中图分类号：Q939.5 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2021）04-0278-09引文格式：白文明, 邢冉冉, 陈丽萍, 等. 基于DNA条形码技术鉴别有毒鹅膏菌属物种[J]. 食品科学, 2021, 42(4): 278-286.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200116-202. BAI Wenming, XING Ranran, CHEN Liping, et al. DNA barcoding for identification of toxic Amanita species[J]. Food Science, 2021, 42(4): 278-286. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200116-202. 收稿日期：2020-01-16基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2017YFF0211301）第一作者简介：白文明（1993—）（ORCID: 0000-0003-1172-3485），女，硕士研究生，研究方向为食品物种鉴别。
dna条形码的概念及原理
dna条形码的概念及原理DNA条形码是一种基于DNA序列信息的生物标记，用于对生物样品进行识别和分类。
DNA条形码的原理是通过选择特定的DNA序列区域，对该区域进行测序并进行序列比对来识别物种。
DNA条形码的概念最早于2003年提出，由加拿大的Paul Hebert等人首先提出。
他们提倡使用一段特定的DNA序列，如线粒体基因COI的5'端，作为一个通用的化石记录，能够用于现存生物学种类的鉴定。
类似于商品条形码的作用，DNA条形码可以快速准确地识别物种，尤其对于外观相似的物种或者幼体不易鉴定的物种，具有重要的应用价值。
DNA条形码的选择基于以下几个原则：首先，选择的DNA区域在物种间具有相对较高的变异性，这样可以确保物种间的区分度。
其次，选择的DNA序列区域在同一物种内具有较小的变异性，以保证同一物种内的同质性。
最后，选择的DNA序列区域长度适中，能够通过现有的高通量测序技术进行快速准确的测序。
DNA条形码的实现过程通常包括以下几个步骤：首先，选择目标物种的DNA样本，提取目标DNA并扩增选择的DNA序列区域。
其次，利用高通量测序技术对扩增得到的DNA样本进行测序。
再次，将测序得到的DNA序列与参考数据库中的DNA条形码序列进行比对，并进行物种鉴定。
最后，根据比对结果判断目标物种的种属、亚种属或个体间的差异。
DNA条形码在生物分类学、生态学、保护生物学等领域具有广泛的应用前景。
通过DNA条形码技术，可以对大量未知物种进行快速鉴定和分类，并对物种多样性、生态系统的结构与功能进行深入研究。
此外，DNA条形码还可以用于监测野生动植物物种的保护状况，对于探索新的天然资源、鉴定伪劣商品等也有积极的意义。
总之，DNA条形码是一种基于DNA序列信息的生物标记技术，通过选择特定的DNA序列区域，进行测序和比对来对物种进行鉴定和分类。
其原理是基于DNA序列的变异性和同质性，依靠现代高通量测序技术的发展，能够快速准确地识别物种，并具有重要的科研和应用前景。
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dna条形码技术实验方法
DNA条形码技术是一种基于DNA序列的分子标记技术，可以通过分析DNA条形码序列来识别和区分不同的物种。
下面是一个总结了DNA条形码技术实验方法的文章，超过1200字:
引言：
随着生物多样性研究的发展，传统的物种鉴别方法已逐渐无法满足对大规模样本进行鉴定的需求。
DNA条形码技术作为一种新兴的物种鉴定技术，因其高效准确的特点而受到广泛关注。
本文主要介绍了DNA条形码技术的基本原理和实验方法。
一、DNA条形码技术的基本原理：
DNA条形码技术是基于一小段高变区域的酶切位点或PCR扩增区域的DNA序列来区分不同物种的一种分子标记技术。
这个高变区域的DNA序列通常被选择为细胞色素C氧化酶I基因（COI）的片段，因为COI是使用最广泛的DNA条形码基因。
DNA条形码技术的基本原理是通过测量和分析DNA条形码序列的核苷酸序列差异来实现物种鉴定。
不同物种的DNA条形码序列具有较高的变异性，而同一物种的DNA条形码序列变异性很低。
因此，通过比较待鉴定物种的DNA条形码序列与已知物种的DNA条形码序列，可以准确地识别待鉴定物种。
二、DNA条形码技术的实验方法：
1.样本收集与保存：
首先，需要收集待鉴定物种的样本，可以是组织样品、血液、毛发或
粪便等。
收集的样本应尽量保持完整和新鲜，并储存在低温下以防止DNA
降解。
2.DNA提取：
DNA提取是DNA条形码技术的第一步。
常用的DNA提取方法有CTAB
法、盐提取法和商用DNA提取试剂盒等。
DNA提取的关键是要获得高质量
的DNA，以确保后续实验的成功。
3.PCR扩增：
PCR扩增是DNA条形码技术中的核心步骤，用于扩增COI基因的条形
码片段。
PCR扩增反应中的核心成分包括待扩增的DNA模板、特异性引物、聚合酶酶和反应缓冲液。
扩增的反应条件包括退火温度、反应周期和目标
片段长度等，需要根据具体实验目的进行优化。
4.凝胶电泳：
凝胶电泳是用于检测PCR扩增产物的常用方法。
通过将PCR扩增产物
经过电泳分离，可以根据产物的大小和强度来鉴定目标片段是否已成功扩增。
凝胶电泳的关键是选择适当浓度和类型的琼脂糖凝胶，并使用合适的
电泳缓冲液和标记物。
5.条形码序列分析：
PCR扩增产物经过凝胶电泳分离后，需要进行基因测序以获取条形码
序列。
可以选择Sanger测序或高通量测序技术。
获取的序列数据需要通
过序列比对软件来与已知物种的DNA条形码序列进行比对和分析以鉴定物种。
6.数据分析：
DNA条形码技术的最后一步是数据分析。
通过比对和分析条形码序列数据，可以绘制物种鉴定的进化树和矩阵，以进一步确认待鉴定物种的分类地位。
结论：
DNA条形码技术作为一种新兴的物种鉴定技术，已在生物多样性研究和环境监测中得到广泛应用。
通过逐步进行样本收集与保存、DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳、条形码序列分析和数据分析，可以准确地实现物种鉴定。
随着高通量测序技术的发展和算法的改进，DNA条形码技术将在未来更加广泛地应用于物种鉴定和生物多样性保护中。
2. Shokralla S, Spall JL, Gibson JF, et al. Next-generation sequencing technologies for environmental DNA research. Molecular Ecology, 2024, 21(8): 1794-1805.。