第5期
焦明超等:DNA条形码技术在生物分类学中的应用前景
用DNA条形码指导发现新物种也同样存在争议。例如使用线粒体DNA对动物进行生物地理学和系统学分析时经常会得到与形态学研究不一致的结论.这也使得研究者不得不重新对研究对象的形态、生态和行为等特征进行描述。分子条形码序列数据只是提供一个未知物种区别于其他样本物种的关键证据.但鉴定物种同样需要详细的形态学研究为DNA序列提供可靠的参考。由于许多稀有物种缺乏分子数据.因此用形态学来鉴定这些物种仍是必要的。所以,在鉴定物种时。不能完全抛弃形态学手段,必须将条形码技术与形态学手段有机地结合起来…。5
DNA条形码技术对隐存生物多样
性的研究
隐存生物是指外观相似,遗传特征截然不同的
物种。过去20年.由于PCR技术和DNA测序技术的日益成熟.人类获得的其他物种的基因组图谱越来越多.科学家发现的隐存种的数量也在急剧增长。Hebert等…为260种北美鸟类排出了DNA条形码序列。结果发现.每只鸟都有单独的条形码.种间差别平均比种内不同个体间的差别高出18倍。另一项研究中.有学者【15’163曾运用DNA条形码证实了在哥斯达黎加原认为1种的常见蝴蝶(Astraptes隐存生物是生物多样性中尚未被人们准确认识的重要部分.它们涉及到生态学研究的各个领
域。①在某些特殊的生态系统中.物种不明确往往造成对生态系统功能研究的缺失。②一个包含隐存
种的濒危复合群体.模糊了群体中该物种的真实数量,对保护政策制定起了误导作用。③环境监测中.隐存种对污染的反应可能不一致.影响监测的准确性。例如.用于污染监测的贝类由于各个隐存种的
存在。可能对污染的反应并不一致。④运用DNA条
形码技术对某些特殊物种进行重新划分.不仅是学术问题,在实际应用上也有重要意义。20世纪初。划分蚊子种类时的失误导致了对疟疾控制的混乱:原本被划分为一个物种的蚊子竞包含了6个不同的种类.而其中只有3种传播疾病[371。因此,运用DNA条形码技术对隐存生物的研究将对生物多样性的评估、野生动物的管理、物种进化甚至传染性疾病的认识与治疗产生极大的影响。
参考文献:
[1]TAUTZD。ARCTANDERP,MINELLIA,eta1.DNA
points
the
way
aheadin
taxonomy[J].Nature。2002,418:479.
[2]TAUTZD。ARCTANDERP.MINELUA.eta1.Aplea
for
DNA
taxonomy[J].TrendsinEcology&Evolution。2003,18(2):70一
万方数据
‘74.
[3]肖金花,肖晖,黄大卫.生物分类学的新动向——DNA条形编
码[J].动物学报,2004.50(5):852—855.[4]HEBERTP
D
N。RATNASINGHAMSR,DEWAARDJ.Bar-
coding
animal
life:C衄hmme
c
oxidasesubunitldiver-
genees
among
closelyrelated
species[J].ProcRSocLondB
(Suppl.)BiolSci,2003,270:96—99.
[53HEBERTPDN,STOECKLEM.ZEMLAKT.Identification
ofbirdstlfIroushDNA
barcodes[J].PiesBiology,2004,2(10):
1657一1663.
[6]彭居俐。王绪桢,何舜平.DNA条形码技术的研究进展及其应
用[J].水生生物学报,2008。32(6):916--919.[7]彭居俐,王绪桢,王
丁,等.基于线粒体COl基因序列的DNA
条形码在鲤科鲴属鱼类物种鉴定中的应用[J].水生生物学报,
2009.33(2):271—276.
[8]JOHN
W.DNA
barcoding
in
animal
species:Progress,potential
andpitfalls[J].PhylogeneticsandSystematies,2007,29:188—
197.
[9]莫帮辉,屈莉,韩松,等.DNA条形码识别1.DNA条形码研
究进展及应用前景[J].四川动物,2008,27(2):303—306.[10]任宝青,陈之端.植物DNA条形码技术[J].植物学报,2010,45
(1):1-12.
[11]关申民,高邦权.CO!序列:影响动物分类学与生态学的DNA
barcode[J].生态学杂志,2008,27(8):14(16-1412.
[12]雷富民,杨岚.中国鸟类的DNA分类及系统发育研究概述[J].
动物分类学报,2009.34(2):309—315.
[13]KRESSWJ,ERICKSONDL.Atwo—locusglobalDNAbar-
codeforland
plants:ThecodingrbcL
gene
complementsthe
non-codingtrnH-psbA
spacer
region[J].PlosONE,2007,2
(6):508.
[14]WANGW,LUA,CHENZ,eta1.Phylogenyandclassification
ofranunculaleS:Evidencefromfourmolecularlociand
nlor-
phological
data[J].Perspectives
in
PlantEcology,Evolution
andSytematics.2009.1l:81-110.
[15]HAJIBABAEI
M,HJANZEND,HEBERT
PD
N,et
a1.
DNA
barcodesdistinguishspeciesoftropicallepidoptewa[J].
PNAS,2006,103(4):968—971.
[16]HEBERTPDN,PENTONE.BURNSJ,eta1.Tenspecies
in鲫e:DNAbareodingmVeal8
crytic
species
inthe
neotrop-
ieal
skipperbutterflyAstrap把sfulgerator[J].PNAS,2004,
101(41):14812-14817.
[17]VENCESM,THOMASM,ARIEMEIJDENV,eta1.Compar.
ativeperformanceofthe16SrRNA
gene
inDNA
barcoding
of
amphibians[J].Frontiers
in
Zoology,2005,2(5):1-12.
M,THOMASM,BONETrR,eta1.Decipheringamphibian
diversity
thmush
DNA
barcoding:Chancesand
challenges[J]Phil
TransRSocB,2005,360:1859—1868.
PDN。s1.0ECKLEM,ZEMLAKT.Identification
of
birds
throngh
DNA
barcodes
[J】.PlosBiology。2004,2
(10):1657一1663.
A.Testof
8
mitochondrial
gene—based
phylogeny
of
woodpeckers(GenusPicoides)usinganinde-
pendentnucleargene,b-fibrinogen
intron
7[J].Molecular
PhylogenetiesandEvolution,2002.22(2):247—257.
H,ROBERTH,LoUIsB.IdentificationCanadian
#lg已mtor)实际上可分为10种。
[18]VENCES
[19]HEBERT[20】WEIBEL,MOORE
[21]NICOLAS