DNA条形码

DNA条形码 条形码技术(Barcode techniques)是为实现对信息的自动扫描而设计的，

它在零售业的发展过程中起到了重要作用，节省了交易时间，提高了销售

效率。随着分子生物学技术和生物信息学的发展，基于DNA bar．coding

技术进行鉴定和分类的研究已成为生物分类学研究中引人注目的新方向和

研究热点。关于DNAbarcoding的大量报道见诸于相关学术刊物和其他媒体

上，如Science_1I2]，Nature ]，PNAS_5I6]，The NewYork Times¨， National

Geographic News 等。生物条形码协会(Consortium for the Barcode of

Life)已有40个国家的130多个研究单位参与其中 。生物条形码网站http：

／／www、barcodinglife．con，真菌编码网站ht．tp：／／www．allfungi．org

／，鳞翅目编码网站http：／／www．lepbarcoding．org／，鱼类编码网

站http：／／www．fishbo1．org／等网站相继建立，2007年5月10日，

世界上第一个DNA barcoding鉴定中心在加拿大University ofGuelph成

立 。本文综述了DNA barcoding技术的研究现状，并就该技术在中药材鉴

定中应用的技术方法、技术路线、关键问题以及应用范围等方面开展研究

进行了论述，为建立中药材DNA barcoding鉴定技术奠定基础

1．DNA条形码的定义

在DNA分类学(DNA Taxonomy，即以DNA序列作为生物分类系统平台)

的基础上 剐，加拿大动物学家Paul Hebert等对动物界，包括脊椎动物和

无脊椎动

物共11门13 320个物种的线粒体细胞色素C氧化酶亚基1(Cytochrome

C oxidase I，CO I)基因序列比较分 析，除腔肠动物Cnidaria外，98％ 的

物种遗传距离差异在种内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，作为物种的条形编码，为全球生

物编码 ’ ，即DNA barcoding(DNA条形码)是利用一段标准DNA 序列作为

标记来实现快速、准确和自动化的物种鉴定，类似于超市利用条形码扫描

区分成千上万种不同的商品。由于Paul Hebert

首先倡导将条形码编码技术应用到生物物种鉴定中，因此他被称为DNA

条形编码之父。

2．作为DNA条形码序列的特点及与基因组序列

理想的DNA barcdoing应当符合下列标准：(1)具有足够的变异性以区

分不同的物种，同时具有相对的保守性；(2)必须是一段标准的DNA区来尽

可能鉴别不同的分类群；(3)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；(4)应该是高度保守的引物设计区

以便于通用引物的设计；(5)目标DNA区应该足够的短以便于有部分降解的

DNA的扩增 。DNA barcoding作为生物“种水平species—level”鉴定的

工具引人注目。Genbank数据库中CO I序列正在快速增加。Min等分析了

CO I序列及其来源基因组核苷酸含量之间的关系，结果表明849个CO I基