分子生物学技术

第32卷第6期

2008年11月

水生生物学报

ACTAHYDROBIOLOGICASINICA

Vol.32,No.6Nov.,200　8

综述DOI号:1013724/SP1J1000012008160916

DNA条形码技术的研究进展及其应用

彭居俐

1,2

　王绪桢　何舜平

11

(11中国科学院水生生物研究所,武汉　430072;21中国科学院研究生院,北京　100039)

THEPROGRESSANDAPPLICATIONOFDNABARCODING

PENGJu2Li,WANGXu2ZhenHE21,2

1

1

(11InstituteofHydrobiology,ChineseAcademyofSciences,Wuhan　430072;2oftheChineseyBeijing　100039)

关键词:DNA;Keywords:on

中图分类号:Q2:A　　文章编号:100023207(2008)0620916204　　DNA条形码技术(DNABarcoding)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或者发现新种[1—3]。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[4],因此它在生态、环境、食品等诸多领域都将会有广泛的应用[5]。本文概括综述了DNA条形码技术的发展历史、原理与操作,分析了其在生物分类中的应用及应用上的优势与限制,对DNA条形码技术在鱼类学研究的意义与可行性进行了探讨。

(CBOL,theConsortium此次会议创立了“生命条形码联盟”fortheBarcodeofLife),大部分国家的自然历史博物馆、标本

馆以及研究机构和私人机构等都加入了这个组织。

DNA条形码技术的迅速发展吸引了研究者的广泛兴

趣。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(www.51wendang.com

Taxonomy/taxonomyhome.html/)。此前,Genbank虽然有很

多医药和其他领域的团队在扩充数据,但是迄今为止,除了在系统发育研究上广泛应用的DNA分子标记外,从来没有与标准分类学相结合的DNA序列数据。

2005年2月,伦敦举办了第一届全球DNA条形码会议。

大会对DNA条形码的分类概念与思想、实验技术的细节分析以及资料库建立等议题进行了讨论。目前,全球有很多个不同项目在不同的类群中进行,最终的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,此数据库将设置在Genbank中,是一个公众可以登陆的DNA序列数据库。

1　DNA条形码技术的发展历史

2003年,Herbert研究发现利用线粒体细胞色素C氧化

酶亚基Ⅰ(MitochondrialcytochromecoxidasesubunitⅠ,

COⅠ)基因一段长度为648bp的片段,能够在DNA水平上

成功的区分物种,并且认为利用COⅠ基因从分子演化的角度,将提供一种快速、简便、可信的分类方法[3]。这种方法逐步发展起来并被研究者命名为DNA条形码技术。

2003年于冷泉港召开的两个小型研讨会上,分类学、分

2　DNA条形码技术的原理及操作步骤

DNA条形码技术有一种潜在的可能性,能够成为地球

上已被认知的1千万多种真核生物的有效的鉴定方法[6]。例如,一个长度600bp的蛋白质编码基因的核苷酸片段在第三密码子位点含有200个核苷酸,这些位点上发生的替代经常都是中性选择,并且突变大多是通过随机漂变在种群中固

子生物学和生物信息学的专家提出利用特定DNA序列实现物种鉴定的目标。2004年,由AlfredSloan基金会赞助,在美国华盛顿特区举办了一个关于DNA条形码的大型研讨会,

收稿日期:2006212212;修订日期:2007211209通讯作者:何舜平,E2mail:clad@ihb.ac.cn