当前位置:文档之家› DNA条形码技术在生物分类学鉴定中的应用

DNA条形码技术在生物分类学鉴定中的应用

这可以通过只考虑蛋白编码基因来解决.因为在蛋白编码基因里。由于密码子
的简并性.其第三位碱基通常都不受自然选择作用的影响,是自由变化。
一个长度300bp的蛋白质编码基因的核苷酸片段在第三密码子位点含有100个核
DNA 条形码技术( 2003 年 ,Herbert )是通过对一个标准
目的基因的 DNA 序列进行分析从而进行物种鉴定的技术。 这个概念的原理与零售业中对商品进行辨认的商品条形 码是一样的。
简单地说, DNA 条形码技术的关键就是对一个或一些相
关基因进行大范围的扫描,进而来鉴定某个未知的物种
主要内容
一、前言 二、DNA条形码的概念及原理 三、DNA条形码的标准及优点 四、DNA条形码的操作及分析方法 五、DNA条形码在植物中的研究现状 六、DNA条形码在药用植物鉴定中的应用
一、前言
长期以来.生物分类学家一直在寻找能够迅速区分不 同物种的方法。自卡尔-林奈对生物物种进行系统分类以来, 生物学家利用各种各样的性状——颜色、外形和行为等形 态或者解剖学特征的传统分类学来鉴定动物和植物,这些 特征往往对形态近似种的鉴定较网难,且可能出现错误。 最近数十年,研究者开始利用DNA中携带的遗传信息来 完成这个任务。DNA条形码(DNA barcoding)技术是一种利 用短的DNA片段对物种进行识别和鉴定的新的分子生物学技 l 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1(Cytochrome coxdase I,CO 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。
DNA 条形码的原理: DNA 是生物的遗传信息载体,遗传
物质的不同,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。
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,因此目前的DNA条形码分析都是基于
几百个碱基长度的DNA序列。
Paul Hebert 教 授 率 先 于 2003 年 选 取 线 粒 体 细 胞 色 素 C 氧 化 酶 亚 基
I(cytochrome c oxidase subunit 1,c01)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。
DNA分类学(DNA taxonomv)的观点。
2003年初,Hebert等首次提出用一种基因的序列作为鉴别不同物种的
条形码,并选中 C01 基因。随后探讨该技术在鸟类分类鉴定中的可行 性.他们的工作推动了条形码技术在生物物种鉴定中的应用。
2003 年 3 月,20 多位分类学家、分子生物学家和生物信息学家汇聚美
目前,DNA条形码技术在很多动物分类群中得到了成功应用
2004 年 秋 ,美 国 国 立 生 物 技 术 信 息 中 心 (NCBI) 与 生 命 条 形 码 联 盟
(CBOL)签署合作。物种条形码的标准DNA序列及其相关数据将存档于 GenBank 。随后,GenBank 提供的C01 序列数迅速增长.突出表现在 除脊索动物之外各类群 C01 序列数量的剧增.目前脊索动物的分类基 本上都已经完成。
2003 年,加拿大圭尔夫大学 (University of Guelph)Paul 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。
国冷泉港.召开了题为“Taxonomy and DNA”的会议.提出对全球所 有生物物种的某个特定基因进行大规模测序.以期实现物种鉴定的目 标.进而推进生物进化历史的研究。
同 年 9 月 , 在 冷 泉 港 再 次 召 开 题 为 “ Taxonomv . DNA and the
barcode of life”的会议.对DNA条形码鉴定所有真核生物的科学性、社 会利益有了更深入的探讨。并且提出了组织策略及国际生物条形码
或者发现新种。 自从提出 DNA 条形码的概念以来,这种新兴分类学技 术已经引起了越来越多的生物学家的关注。
DNA条形码技术是分类学中辅助物种鉴定的新技术,它 代表了生物分类学研究的一个新方向,因此它在生态、环 境、食品等诸多领域都将会有广泛的应用。
DNA条形码技术的产生和发展
Tautz 等 首先提出运用 DNA 序列作为生物分类系统的主要平台,即
DNA条形码技术是通过对一个标准目的基因的DNA序列进行分析从而进行物种鉴
定的技术。
DNA序列由A,T,C。G 4种碱基组成.如果有n个碱基,就会有4n种编码方式。
如果按照这个公式计算。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。由于自然选择的原因。某些位点上的碱基是同定的. 从而导致可能的编码组合数减少。
二、DNA条形码的概念及原理
DNA
Barcoding的概念由加拿大动物学家Paul Hebert首次
提出。
DNA条形码技术(DNA
barcoding)是利用标准的、有足够变
异的、易扩增且相对较短的DNA片段(DNA barcode)自身在 物种种内的特异性和种间的多样性而创建的一种新的生物 身份识别系统,它可以对物种进行快速的自动鉴定。
。 2005 年 2月。伦敦举办了第一届全球 DNA 条形码会议.对 DNA 条形
码的分类理念、实验技术的细节分析以及资料库建立等议题进行了讨 论。最终目的是联合各个类群的DNA条形码数据库组建一个全球生物 的DNA条形码数据库.将此数据库设置在GenBank中.让公众可以自 由登录查询。
DNA条形码技术的原理
相关主题