DNA条形码技术的应用与分析

DNA条形码技术(DNA Barcoding)是一种通过使用短的标准DNA片段来快速、准确的识别与鉴定物种的技术.这几年一直是物种分类和生物多样方面研究的热点,遗传多样性作为生物多样性研究的核心问题,目前DNA条形码也开始广泛应用于生物的遗传多样性研究.本文简单概述了DNA条形码技术的发展状况、原理、标准基因片段,着重阐述了其在生物分类学和遗传多样性等中的应用,以及其所存在的局限性,并展望了其应用前景和意义.     

植物DNA条形码技术:机遇与挑战

DNA条形码技术是指传统分类对物种无法鉴定时,运用一条短的标准的DNA区间作为条码来进行物种鉴定的方法.目前,叶绿体基因rbcL和matK基因片断可能被用作植物DNA条形码技术的分子标记.本文回顾了DNA条形码技术的背景,植物DNA条形码技术的过程和效果.广义DNA条形码技术已被证实在中药鉴定中具有作用.同时,本文还讨论了在我国经济高速发展时期,DNA条形码技术在生物多样性保护中应用前景.     

DNA宏条形码技术在动植物法医鉴定中的应用进展

DNA宏条形码技术是随着2代高通量测序技术的发展而出现的一种物种鉴别技术.该技术结合了DNA条形码技术和高通量测序技术的优点,可以对混合样本中的多物种来源进行同步鉴定.本研究介绍DNA宏条形码技术的含义以及目前的应用需求,分析DNA宏条形码技术在食品、药品监管、打击野生动植物犯罪、刑事案件侦查等司法实践中的应用现状,总...     

基于DNA条形码的摇蚊亚科(双翅目:摇蚊科)部分物种界定

以双翅目摇蚊科摇蚊亚科的14 属23 种物种为研究对象,采用Automatic Barcode Gap Discovery(ABGD)和邻接法(neighbor-joining,NJ)对所获取的116 条DNA 条形码进行分析,探究DNA 条形码在摇蚊亚科物种界定的有效性. 结果表明:基于ABGD 的分析,显示物种遗传距离之间存在"DNA barcode gap";通过分析邻接树,得到23 个分子分类操作单元(molecular operational taxonomic unit, mOTU),与形态学鉴定结果一致. 因此证明DNA 条形码能准确界定摇蚊亚科物种. 本研究在一定程度上补充了中国摇蚊科DNA 条形码研究,也为摇蚊科DNA 条形码数据库的构建和完善提供了数据支持.     

DNA条形码技术在食蚜蝇科系统发育中的应用

随着食蚜蝇科昆虫系统学研究的深入,单纯的形态学特征分类方法已显得不足,DNA条形码技术已为食蚜蝇科系统学研究提供了一条新途径并获得了较为广泛的应用。对国内外学者利用线粒体COI、18S rRNA和28S rRNA基因序列,以及ITS序列等在食蚜蝇科系统发育中的应用研究进行了总结。     

涉案偶蹄目动物DNA条形码构建

【目的】利用线粒体DNA条形码标记鉴定涉案偶蹄目动物,为解决偶蹄目动物残体、制品的鉴定难题提供技术参考。【方法】对16个偶蹄目动物物种共67份样本,采用试剂盒提取DNA,扩增、测定物种的线粒体DNA的COI基因、Cyt b基因片段;在GenBank上Blast搜索进行同源性分析;利用MEGA 7.0软件分别比较这两个基因片段种内和种间遗传距离,构建系统发育树。【结果】在同源性分析中,西伯利亚狍(Capreolus pygargus)的Cyt b基因片段与GenBank中西伯利亚狍、欧洲狍(Capreolus capreolus)基因序列的同源性均为99.64%~99.82%,该片段不能区分西伯利亚狍与欧洲狍这两个近缘种。其余测序结果与数据库中参考序列一致且相似度较高。对于COI片段,种内遗传距离为0~1.4%,种间遗传距离为1.8%~18.8%。对于Cyt b基因片段种内遗传距离为0~0.5%,种间遗传距离为4.0%~15.8%。两个片段的种内遗传差异均小于种间遗传差异,存在较为明显的条形码间隔。COI和Cyt b基因片段的系统发育树中,同物种的不同个体均能形成具有较高支持度的单分支;不同物种之间界限清晰,每个物种的所有个体均能够形成具有较高支持度的单分支。【结论】基于COI和Cyt b基因片段构建的DNA条形码均可用于对涉案偶蹄目动物的物种鉴定。在物种鉴定中,可采用两个片段联合使用的方式,尤其是对于近缘种的鉴定,以降低错误风险。     

基于DNA条形码技术对朝鲜牛黄安宫丸中犀牛角成分鉴别的研究

目的 建立DNA条形码技术对朝鲜牛黄安宫丸中犀牛角成分的真伪鉴别方法,对打击非法贸易及保护珍稀濒危野生动物具有重大意义.方法 以涉案朝鲜牛黄安宫丸为材料,根据材料自身的特点对其进行消化处理后采用市售动物基因组核酸提取试剂盒方法提取核酸,并采用DNA条形码片段12S rRNA通用引物对提取的基因组DNA进行PCR扩增反应...     

微生物DNA条形码技术的研究进展

微生物DNA条形码技术是利用DNA条形码作为标记进行微生物物种鉴定的技术,目前在微生物的研究中应用广泛。本文综述了微生物DNA条形码技术在应用中的优势、局限性和发展,为微生物DNA条形码技术的进一步应用提供参考。     

宿迁地区稻虾田鳞翅目昆虫多样性研究

以宿迁稻虾共作田鳞翅目蛾类为例,通过DNA条形码技术快速识别蛾类物种多样性,并进行系统发育多样性研究,同时探讨物种多样性与系统发育多样性的关系.结果表明:1)鳞翅目昆虫的多样性在不同的月份具有显著性差异,7月物种多样性和系统发育多样性均显著高于8月;2)传统物种多样性指数与系统发育多样性指数之间存在正相关关系,其相关性...     

乌江干流中下游鱼类DNA条形码研究

【目的】调查乌江干流中下游鱼类资源状况并初步构建乌江流域鱼类DNA条形码数据库。【方法】以COI基因作为DNA条形码,通过条形码缝隙(Barcode gap)分析、ABGD(Automatic barcode gap discovery)分析和邻接(Neighbor-joining,NJ)树构建等方法对乌江干流647尾鱼类样本进行了分子鉴定。【结果】1) 通过形态学鉴定,共鉴定出鱼类3目8科35属47种,其中鲤形目(Cypriniformes)、鲇形目(Siluriformes)和鲈形目(Perciformes)的种类数分别占全部种类数的70.21%,19.15%和10.64%。2) 非单样本物种中仅蛇鮈(Saurogobio dabryi)与银鮈(Squalidus argentatus)间不存在条形码缝隙。3) NJ树分析结果显示47个物种均各自聚为1支,ABGD分析结果显示647尾鱼类样本可划分为49个OTU,与NJ树分析结果相近。4) DNA条形码分子鉴定结果与形态鉴定结果一致。【结论】DNA条形码在乌江鱼类中的鉴定成功率为97.22%;初步构建的乌江流域鱼类DNA条形码数据库为乌江流域鱼类生物多样性保护提供了一定的科学依据和数据支持。     

DNA条形码在农用动物中的应用

DNA条形码技术作为近年来分子标记研究的热点,发展十分迅速,但在农用动物中的应用的相关报道还很少见。本文通过对DNA条形码的发展历程、原理和技术流程及其在肉类等鉴定中的应用等方面阐述了DNA条形码在农用动物中应用的前景和局限性,为农用动物的鉴定提供了新的思路和方法。     

微型DNA条形码在鱼类识别上的应用

本研究选用取自怀柔地区的53头鱼类样品作为实验材料,在经典的形态分类基础上,将其DNA条形码分类与微型DNA条形码分类效果进行比较,探讨微型条码技术在鱼类分类鉴定中的效果.将实验得到的COI序列均分为3段,对全条形码和不同的微型条码构建的进化树（NJ）与形态鉴定结果进行比较,得出全条形码鉴定与形态鉴定基本一致,同时发现了形态鉴定中的2处失误;3段不同微型条码的进化树表明,靠近5’端微型条码与DNA条形码分类结果基本一致,另外两段则效果不佳.说明适当的DNA微型条码可用于鱼类的鉴定,这将有利于鱼类的开发和保护.     

水杉木材DNA提取及条形码分子鉴定

通过对水杉不同年限及不同部位的木材DNA提取及片段扩增实验,结果显示改良后的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法、SDS (sodium dodecyl sulfate)法及高盐低pH法均可以用于水杉木材DNA的提取,经过纯化后的木材DNA可以进行片段扩增.在提取木材DNA过程中,边材比心材更适合,所提取的DNA数量和质...     

6种接骨木DNA条形码分析

由于接骨木属植物种间变异小,性状不稳定等原因,其分类一直难以确定.以6种接骨木属植物的总DNA为模板,利用PCR技术扩增8个DNA条形码片段,并进行序列分析.结果表明:接骨木属叶绿体基因来源的条形码rbc L,rpo C1,Mat K,Rpo B,ycf 5序列完全一致,为高度保守序列;psb A-trn H序列虽然进化较快,但其测序结果准确性差,不适于接骨木品种鉴别.6种接骨木核基因来源的ITS条形码进化上也较为保守,根据该条形码可将接骨木区分为2类.核基因来源的ITS2条形码的扩增效率高,种间区分效果好,是较合适的接骨木属植物分子标记之一.应用ITS2条形码可将6种接骨木区分为4类:接骨木;宽叶接骨木;毛接骨木;东北接骨木、钩齿接骨木和朝鲜接骨木.     

ITS序列在天门冬属物种DNA条形码构建中的应用研究

在对天门冬属4个种ITS(internal transcribed spacer)序列克隆测序的基础上,并对4个种进行序列比较分析.结果表明:(1)4个物种的亲缘关系很近,它们间的ITS序列的变异小,GC含量高,在60％左右.(2)4个物种在系统树上聚为一类,文竹与其他3种天门冬的亲缘关系相对较远,处于系统树的一支,其...     

DNA条形码技术的概况及其在大型海藻中的应用

随着DNA条形码技术的不断发展,资源丰富的条形码序列信息可供研究者进行各个物种的研究工作,藻类分类学家也做了各种各样的尝试,开发有效的DNA条形码序列进行相关藻种的鉴定,目前的条形码如RBCL、ITS均在石莼属等物种鉴定工作中取得了一定的效果。     

连云港近岸海域底栖动物群落组成及多样性特征

在2005年秋对连云港的大型碱厂近海、港区近海和核电站近海的底栖动物进行取样调查，对比研究了不同强干扰环境下底栖动物群落组成及多样性特征， 分析了调查海域环境污染状况.研究表明： 多毛类和软体动物在三个海域中都为优势种类，分别占42.703%，51.352%，56.03%和46.085%，38.145%，32.034%；Shannon-Wiener 指数和均匀度指数的平均值均属核电站海域最大， 分别为3.184和0.868，最小为碱厂海域；丰富度指数的平均值属港区海域最大，为1.416，最小仍为碱厂海域；底栖动物栖息密度值与沉积物中值粒径之间大致呈相反关系；三个海域的28个调查站位中，JC01站底栖动物群落结构受到干扰稍大.     

獐牙菜亚族植物DNA条形码研究

为准确鉴定獐牙菜亚族植物(包含常用藏药"蒂达"(藏茵陈))的基原植物,实现对贮藏药材的标准化鉴别.本研究利用核基因ITS片段和叶绿体rbcL、mat K和trnH-psbA片段对獐牙菜亚族25种50个个体进行DNA条形码研究,结合4个候选条形码及其组合的种内、种间距离分布及物种鉴别率评价其在獐牙菜亚族植物中的应用效果.结果表明:核基因ITS片段不仅在单片段中鉴别率最高(80%),包含ITS片段的候选条形码组合的物种鉴别率均为100%,考虑mat K+ITS组合对种子植物的物种鉴别效果更好,推荐双条形码组合mat K+ITS为獐牙菜亚族植物的标准条形码.     

DNA条形码——性二型蚤蝇鉴定的有力工具

综述了近年对性二型蚤蝇鉴定的研究手段,并着重分析讨论了DNA条形码在解决性二型蚤蝇配对难题方面的有效性与可行性.同传统的形态学手段相比较,DNA条码技术在物种鉴定方面不受表层可塑性和遗传可变性的干扰,也不受物种性别和发育阶段的限制.同时,DNA条码技术标准化的操作、数字化的数据便于简单、高效、快速地对物种进行鉴定,还可以解决单靠形态学手段难以解决的性二型、雄性多型和隐存种问题.