植物学报 C i s ueio B t y 0 04 1:- 2W Wcibloay o hn eB lt f oa 2 1,5()1 1, W . n ubtn. m e ln n h l c d i1 . 6￣ s n1 7—4 6 0 0 1 0 o 03 9 . s .6 4 3 6 . 1 . . 1: 9 i 2 0 0

特邀综述

植物 D A条形码技术 N 任保青，陈之端 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室，北京 1 0 9 003

摘要

DA N条形码技术是利用标准的、具有足够变异的、易扩增且相对较短的D A片段在物种内的特异性和种间的多样性 N

而创建的一种新的生物身份识别系统，从而实现对物种的快速自动鉴定。尽管这一技术在理论上和具体应用上仍存在很多 争论 .但DN条形码概念白2 0年由加拿大分类学家P u H b r A 03 a l e et 首次提出后就在世界范围内受到了广泛关注。在植物类群中条形码的研究和应用尚处于探索阶段，稍落后于对动物类群的研究，这主要表现在： 1 DN ( ) A条形码的选择及其评价仍没

有统一的标准： 2 ( )对类群较全面的形态分类学修订和植物 D A N条形码研究的结合十分缺乏： 3 ()以往研究在取样上尺度较 大，而对具体类群的研究较少，一个科或一个属只用有限的种类作为代表，同一种内的取样个体数量也不足，这样虽然表

面上看来利用选定的DN A条形码可以较容易地把代表物种区分开，实际上目前建议的植物DN条形码(但 A例如由生命条形码咨询委员会植物工作组最近提出的rc和maK由于其分子进化速率较慢，在种级水平上，特别是对于那些经历了适应 bL t) 辐射或快速进化的属来说，分辨率较低。而DN条形码的应用主要集中在属内物种水平的鉴别，因此只有针对具体类群进 A

行探索研究，发现进化速率较快、分辨率高且通用性好的条形码，可能为建立完整的条形码数据库起到积极有效的作用。才 关键词 IS maK T。 t,形态分类学，植物DN A条形码，b L t H-s A rc,r p b n

任保青，陈之端 (0 0 .植物 D A形码技术.植物学报 4,— 2 2 1) N条 5 11.

分类学的主要任务包括描述和鉴定物种，供简提洁、方便的信息检索系统 (a i a d H y o, D v n e wo d s 16 ) 9 3。自双名法确立以来的2 0 5多年里，

人类共鉴定

等(0 3将分子方法拓展到整个生物分类应用当中， 2 0) 才首次正式提出了DN条形码的概念。些学者认为 A一

D A N条形码未来会将传统分类学取而代之( e l, Wh e r e 2 0; b c n ode e 2 0 )但多数学者认为 0 4 E a ha dH lrg, 0 5,

和描述了约 1O 7万种生物 (a s ot,19 ) H wkw r h 9 5,但这 仅仅占到分类学家预计物种数量的1%( rg r, 5 Ge o y 20) 0 5。以往的分类学研究方法主要侧重于比较形态 学方面，研究较为深入的大类群仅包括脊椎动物、昆 虫及高等植物，而对微小生物 (体长不足1 1— 0 mm的类群，如细菌、线虫和螨虫等 )的研究较少。因此，对

它将会弥补传统分类学方法的不足 ( dry 0 2 Go f,2 0; a Ma lt a d W i l n l t e l t 0 3 He e t a d mo,2 0; b r n Gr g r, e o y

2 0; c i e a d Mi r 2 0 ) 0 5 S hn l n l, 0 5,是对日渐萎缩的 d l e 传统形态分类学强有力的补充，其实质是作为一种新的性状来构建分类系统，实现序列本身变异信息与现

地球上如此众多的物种进行分类和鉴定仍然是一项长期而艰巨的任务 ( lxe,2 0;T uZ e 1 Ba tr 0 3 a t ta. , 20) 0 3。 最近 3年，分子系统学发展迅速，利用D A 0 N数据探讨植物的系统发育已经成为研究者普遍接受和采用的手段。其间。然也有不少学者试图将分子生物虽学和生物信息学技术应用到分类学领域，并产生了分子分类学和 D A分类学 ( A tx n my等概念 N DN a o o ) (a t e 1 2 0, 0 3。然而直到几年前， e et T u t . 0 2 2 0 ) Z a, Hbr 收稿日期： 0 00—2 2 1 - 11:接受日期： 0 00—9 2 1 - 11

有形态分类学的结合 ( e al e 1 2 0; r t n D S l t . 0 5 K i i— e a。 sa s n e 1 0 5 e ta.,2 0;W i e 1 0 5 l ta. l ,2 0;Ha s t a . a e e 1,

2 0;H b b e e 1 0 7 V ge n n - 0 7￣ia a i ta. 0; o l a d Mo a ,2 r

g a,

0 7,加快对全球生物物种进行分类和鉴定 hn 2 0)的步伐( mi t 1 2 0 )能够在分类学修订、 S t e . 0 5。其 h a, 新种和隐存种的发现以及资源利用等生物多样性研究方面提供新的思路和研究工具 ( a rt 0 5 D ya,2 0;

Fth g, 0 6 A n rs na dK nn r 2 0 ) i u h 2 0; g as o n u te, 0 7,同 z时将分类学结果应用于生态学调查、濒危物种监测和

基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向性项目( oK CX - W-一3 ) N .S 2Y R 16、中国科学院依托国家大科学装置一种质资源库的植物 DN条形 A

码研究项 M N . 0 -S - B WS 0 ) ( o 0 9L FG O一 1 2和科技部 9 3目“ 7项中国一喜马拉雅地区生物多样性演变和保护研究” o2 0 C 4 1 0 ) ( . 7 B 16 0 N 0通讯作者。E ma: h u n b a .c n— i z i a@i s . l d c a c