国际生命条形码计划_DNABarcoding

DNA 条码技术

中国畜牧兽医　2009年第36卷第8期生物技术

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国际生命条形码计划—DNABarcoding

程佳月1,2,王丽华3,彭克美2,张宁波1,唐中林1,杨述林1,李奎1

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京　100193;2.华中农业大学动物科技2动物医学院,武汉　430070;

3.哈尔滨市松北区动物检疫站,哈尔滨　150000)

摘要:中国拥有数目庞大、种类繁多的动植物,也有很多珍贵、濒危生物,这些更是异常宝贵的科学资源。DNA条形码技术的出现可以更好的帮助鉴别这些物种,了解其分支来源,甚至可以预知其进化方向。笔者简述了DNA条形码的技术原理与操作步骤及这项技术的产生与发展情况;简要列出了DNA条形码发展过程中的重要进步与研究相对集中的物种;概述了

DNA条形码的应用途径及目前DNA条形码研究中存在的主要问题、矛盾、研究思路与发展方向,并对其发展前景做出展望。

关键词:DNA条形码;生物分类学;物种鉴定;线粒体COI基因

中图分类号:Q75　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:167127236(2009)0820049205

　　中国拥有数目庞大、种类繁多的动植物,其中包括许多种类的珍贵、濒危生物,单是一类国家保护动物就近上百种。这些动物、五彩缤纷的世界,的重要环节,,它们更是异常。DNA条形码技术的出现可以更好的帮助鉴别这些物种,了解其分支来源,甚至可以预知其进化方向。

条形码技术,是一种通过对条形码进行电子扫描,从而实现对信息进行快速、准确的自动识别方法。这项技术目前主要应用于现代商品零售业中,同时也广泛应用于其它领域。它的使用可以大大节约信息的识别时间、提高信息识别的效率与精准度,在商业发展中成为一种不可缺少的工具。近年来,条形码技术应用范围逐渐扩大,也渗入到了分子生

收稿日期:2009203201

作者简介:程佳月(1984-),女,江西人,博士生,研究方向:发育

生物学和遗传学。

通信作者:李奎(1963-),男,研究员。Tel:010262813822,E2

mail:lkxblghi@http://www.77cn.com.cn

,形成了,DNA条形码(DNA(Min等,2007)。1　DNA条形码技术的原理

DNA序列由A、T、G、C4种碱基组成,如果有n个碱基,就会有4n种编码方式。按照这个公式计

算,15个碱基位点就能出现近10亿种的编码序列,这个数字是现存物种的100倍。再考虑到在蛋白编码基因中密码子的简并性,那么也只需要有45个碱基,就可以获得近10亿种的DNA序列。由此看来,DNA条形编码工作可以建立在一段长度为几百个碱基的基因序列信息的基础之上,从理论上来讲完全可以包括所有物种(肖金花等,2004)。能够作为条形编码使用的基因,必须具备以下5个特征:①必须是一段标准的DNA区来尽可能鉴别不同的分类群;②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;③应该具有保守的引物设计区以便于通用引物的设计;④具有足够的变异性以区分不同的物种;⑤目标DNA区应该足够的短以便于DNA的扩增。

基金项目:国家自然科学基金(30571330)。

　　Abstract:TibetpigisaspecialChineseindigenouspigbreednativetohigh2altitudeareasofTibet.Inthepresentstudy,

thepolymorphismofexon2ofobesitygenewasmeasuredwiththemethodofPCR2HinfI2RFLPinTibetpig.Theresultsshowedthattherewerethreegenotypes,TT,CTandCC,inTibetpigpopulation,andthepredominantgenotypeswasCC(50%).ThefrequenciesofalleleTandalleleCwere28.12%and71.88%respectively.ThedistributionofgenotypeinTibetpigpopulationwasbetweenlean2typepigsandfat2typepigs,whichindicatedthataccordingtothislocusTibetpigdoesn’tbe2longtolean2typebreeds,anditshighleanpercentagemayrelatetonutritionandenvironment.

Keywords:Tibetpig;obesitygene;RFLP;polymorphism

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生物技术中国畜牧兽医　2009年第36卷第8期

　　核内基因虽然含量丰富,虽然满足了一个条件,

但是由于变化速率较低(低于线粒体基因变化速度若干倍),太过保守,所以通常用来作为DNA条形码的是线粒体DNA。目前线粒体12S和16S基因被广泛用作系统发育研究的标志基因,但这些核糖体基因中存在大量的插入和缺失现象,从而使序列比对受到障碍,不便操作,而且还容易造成错误的比对。但线粒体中存在的13个蛋白编码基因却很少存在插入和缺失,在这13个候选基因中,综合考虑了基因序列的长度和进化速率2个条件,Hebert等(2003)最终选定了COI(线粒体细胞色素C氧化酶亚基I),其是细胞色素中一段长度约645个碱基的片段。因为COI在能够保证足够变异的同时又很容易被通用引物扩增,而且目前研究结果表明,其DNA序列本身很少存在插入和缺失(即使有少数也主要分布于该基因的3′端,很大的影响)。同时,的特征,即密码子第3影响,DNA复杂,:样品采集、DNA提取、PCR扩增线粒体COI上的目的片段(位于线粒体轻链1490和重链2198之间)、PCR产物的纯化、测序以及序列分析。常用的通用引物序列为LCO1490(5′2GGTCAACAAATCATAAAGATA2

),LCO2198(5′TTGG23′2TAAACTTCAGGGT2

)(王鑫等,2006)。GACCAAAAAATCA23′2　DNA条形码的产生与发展

DNA条形码是一门新兴技术,Tautz等(2002)

性和社会利益进行了更为深入的讨论和确定,并且

还提出了国际生物条形码工程(InternationalBar2codeofLifeProject)的计划(Stoeckle,2003)。DNA条形码自2002年诞生以来,得到了迅速的发

展。GenBank中所提供的COI序列数目迅速增长,尤其表现在除脊索动物之外类群里COI数量的剧增。现在 …… 此处隐藏：9205字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……