DNA条形码技术是一种分类方法,它利用一个短的DNA片段做标记,以帮助确定某一物种。线粒体COⅠ基因的序列作为DNA条形码在大部分动物中是十分有效的。对于植物,人们正在测试叶绿体DNA中rbcL和matK基因等组合作为DNA条形码的有效性。DNA条形码作为生物＂种水平＂鉴定的工具,是传统物种鉴定的补充。

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生物学教学 21年( 5第1期 00第3卷) 2

D A条形码在鉴定物种中的应用 N 杜启艳常重杰 (南范学命学院新乡 40 )河师大生科学 50 32 摘要 D A条形码技术足一种分类方法， N它利用一个短的 D A片段做标记， N以帮助确定某一物种。线粒体 C OI基因的序列作

为 D A条形码在大部分动物中是 _ N卜分有效的。对于植物，正在测试叶绿体 D A中 r L和 m t因等组合作为 D A条形人们 N b c a K基 N码的有效性。D A条形码作为生物“ N种水平”鉴定的工具，是传统物种鉴定的补充。 ●

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关键词

DN条形码 A

C I基因 O

物种鉴定

1什么是 D A条形码 N

.

20年，at等在《自然》 02 Tu z上发表文章，出可以提将 D A序列用于生物的分类 J N。随后，加拿大动物学家 H br等在鸟类的研究中证实了他的想法并正式 eet 提出 D A条形码的概念。D A条形码 ( N a o— N N D A br d c

于变化速率较低，过保守，太因此通常选用线粒体 D A用于编制 D A条形码。线粒体中的遗传物质属 N N 于母系遗传。其 D A积聚突变的速度比核 D A快 1 N N 0倍。在近缘物种之间，粒体 D A的差别要大于核线 N D A的差别， N也更容易区分不同的物种。H b r等对 ee t 动物界包括脊椎动物和无脊椎动物共 1 1门 13 0个 32物种的线粒体细胞色素 c氧化酶亚基 I( O I)因 C基序列比较分析，发现可以利用该基因一段长 6 8 p的 4b片段的 D A碱基序列差异， N进行物种的分类识别。除腔肠动物外，8的物种种内的差异为 0~%;间差 9% 2种

i )术是通过对一个标准目的基因的 D A序列进 n技 g N 行分析从而进行物种鉴定的技术。这个概念的原理与

超市对商品进行辨认的商品条形码是一样的。简单地’说，N D A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，而鉴定某个未知的物种或者 进

发现新种。 2什么序列可以作为 D A条形码 N

异平均为 1 .%。对于大部分动物群体而言， 13利用 C O I因序列作为识别的条形码是十分有效的。基

理想的 D A条形码序列应当符合下列标准： N①必须是一段标准的 D

A,尽可能多的分类群中都存 N在在；②具有足够的变异性和系统进化信息以区分不同的物种及其分类地位；应该具有保守的区段以便于③ 通用引物的设计；长度适中，④以便于有部分降解的 D A的分析。 N 通过基因组的分析，广泛筛选适用的 D A条形码 N

植物线粒体基因组进化速率较慢，遗传分化低，因 此动物中的标准片段 C 不适用于植物； OI在植物中很难找到像动物中 C 一样通用的单个片段。生命条 OI形码联盟植物工作组已经决定将叶绿体 rc b L和 m t a K 两个基因片段作为植物 D A标准条形码的核心条形 N码，叶绿体 t H—pb r n sA片段和核基因片段 IS为植物 T

标准基因，研究它们的变异规律， D A条形码计划是 N 发展的关键。目前科学家已经测定了数百种生物的基

D A条形码的补充条码。rc N bL虽然变异较小但通用性好，以用作第一级分类的核心片段将一个未知样可品锚定到科、,至是种。高变异的 t H—pb属甚 r n sA适宜于进一步细分，尤其适用于被子植物中物种丰富的 属[I 2。

因组全序列，还有更多物种的线粒体和叶绿体基因组全序列也进行了分析。细胞核内基因含量丰富，由但

致叶片水蒸气压亏缺增大，为减少水分的过度消耗，气 孔随之收缩，蒸腾速率下降，而蒸腾速率的下降又导致叶面温度的升高，过高的叶温影响光合作用酶的活性， 从而导致生长季节的橡胶树苗光合速率的下降。 光合午休是植物在长期进化过程中适应不良环境而产生的一种生理现象，利于植物度过不良的生存有

的目的。土壤中矿质元素含量也会影响光合午休，合适的氮有利于减轻光合午休，营养也会减轻叶片光钾 合午休造成的同化量的损失。 主要参考文献

[] 1许大全 .19 .合作用的“睡”象.物生理学通讯，3 97光午现植 3 ( )4 6~ 6 6:6 4 7

条件。然而它使植物在中午太阳光能量最多的时候利用率很低，研究表明，在光合午休现象严重的时候，它可以使植物的目光合生产力降低 3%~ 0, 0 5%甚至更多… 1。因此，减轻或避免光合午休是挖掘作物增产潜 力的一个重要的方面。在强光、高温、湿时对植物进低

[] 2郭连旺，大全

,许沈允钢. 94田间棉花叶片光合效率中午降低 1 . 9 的原因 .物生理学报，O 4 30—36植 2 ( ):6 6

[] 3潘瑞炽. 0 1植物生理学.四版. 20 .第北京：高等教育出版社， 7 8[] 4高辉远。邹琦，峰， .94大豆光合午休原因的分析.陈敬等 19.作 物学报，0 3:5 3 2 2 ( )3 7~ 6

行适当的遮荫、喷灌处理，改善植物生活的小环境，能减轻甚至消除光合午休现象，到农林业生产中增产达

[] 5刘春华，温春生，陈秋波 .0 9橡胶苗光合“ 20.午休”象探讨.现热 带农业工程，3 2:4~l 3 ( )1 8