■本报记者 潘希
手持一个植物DNA条形码测定仪,即能迅速获知路边植物的准确名称和所归科、属等,这对于众多植物爱好者来说无疑是一个值得欢欣鼓舞的好消息。
一些植物学家们目前正致力于植物DNA条形码的研究。他们认为,这样一个简便、快捷的仪器离我们并不太远。
DNA条形码(DNA barcode)是指生物体内能够代表该物种的DNA片段,具有标准、有足够变异、易扩增且相对较短等特点。植物DNA条形码的主要作用就是物种鉴定,尤其对一个区域内物种快速鉴定的作用很大。
此外,据中科院华南植物园分子生态研究组组长葛学军介绍,对于昆虫的食性,如普食性昆虫还是专一食性昆虫,它们吃什么植物,以前很难进行准确定性,仅靠观察进行估计。目前,可以采用植物DNA条形码引物,从昆虫整体DNA中进行扩增,然后对目标片段进行序列测序、鉴定,从而了解昆虫的食物是什么。
植物DNA条形码最早由加拿大皇家学会会员保罗·赫伯特等于2003年提出,如今已迅速成为明升m88明升体育app和生物技术领域研究的前沿学科之一,被视为是对传统物种鉴定的一个非常有利的补充,尤其是对采用传统系统学方法难以鉴定的物种特别有用。例如,对于植物的幼苗、碎片、根系以及植物制成品(如茶饮料、中药)等非常有用,未来在明升m88明升体育app、法明升手机版、流行病学、医药、食品卫生安全等方面具有广阔的应用前景。
明升官网的一些植物学家联手,试图依托明升官网西南野生生物种质资源库等已有积累,建立一个植物DNA条形码的原始数据库——条形码“大厦”。
不过,复杂繁多的植物多样性,要以标准、统一的条形码为代表,是一项艰巨的任务,仅筛选基因条形码一项内容就不简单。
日前,由明升官网科协主办,云南省明升体育app技术协会、中科院昆明植物研究所、云南省植物学会承办,在于昆明举行的明升官网科协第62期新观点新学说学术沙龙——“植物DNA条形码前沿探讨”上,中科院昆明植物研究所院重点实验室副主任高连明表示,筛选基因条形码必须遵循三个基本准则:第一,通用性,即所用条形码在所有的生物类型中都能够扩增出来;第二,序列的可读性,测序后得出的序列质量要好,既要扩增,还能够测序;第三,物种的分辨率,所用条形码必须要有一定的物种分辨率,能够把物种分开。
植物的进化伴随着杂交和多倍化,多倍化即染色体数目加倍现象,由此形成一系列的变化。在这种情况下,研究人员尝试以叶绿体基因代表母系、核基因代表双亲,由此一组基因做完,不仅可以把物种鉴定清楚,还有助于弄清该物种是否是杂交来源。明升官网植物条形码委员会副主任、明升官网明升体育app院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室主任汪小全表示:“在将来,可能就是以叶绿体基因做主码,这样很容易鉴定到科属和常见的、孤立的物种。”
未来植物DNA条形码测定仪的应用正是基于这个条形码“大厦”。软件和网站构建出“大厦”的筋骨,除了要有DNA材料为填充,还必须要有规范的凭证标本内容,而且凭证标本还要有对应的地理信息(GIS),即标本采集地等信息。
国际明升m88条形码委员会明升官网代表、中科院昆明植物研究所所长李德铢指出,DNA条形码可以解决很多问题,但并不能包打天下。DNA条形码的发展必须是在分类学家的指导下,或者依托分类学家去开展,才能建起一个可靠的数据库。
《明升官网明升体育app报》 (2012-08-24 A1 明升要闻)