DNA條形碼技術(shù)在生物分類學(xué)鑒定中的應(yīng)用市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、DNA條形碼技術(shù)在生物分類學(xué)中應(yīng)用DNA Barcoding in the identification of medicinal plants第1頁一、序言二、DNA條形碼概念及原理三、DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)點(diǎn) 四、DNA條形碼操作及分析方法五、DNA條形碼在植物中研究現(xiàn)實(shí)狀況六、DNA條形碼在藥用植物判定中應(yīng)用主要內(nèi)容第2頁一、序言 長久以來生物分類學(xué)家一直在尋找能夠快速區(qū)分不一樣物種方法。自卡爾-林奈對(duì)生物物種進(jìn)行系統(tǒng)分類以來，生物學(xué)家利用各種各樣性狀顏色、外形和行為等形態(tài)或者解剖學(xué)特征傳統(tǒng)分類學(xué)來判定動(dòng)物和植物，這些特征往往對(duì)形態(tài)近似種判定較網(wǎng)難，且可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。 最近數(shù)十年，研究者開始

2、利用DNA中攜帶遺傳信息來完成這個(gè)任務(wù)。DNA條形碼(DNA barcoding)技術(shù)是一個(gè)利用短DNA片段對(duì)物種進(jìn)行識(shí)別和判定新分子生物學(xué)技術(shù)，是生物學(xué)近期研究熱點(diǎn)之一。第3頁二、DNA條形碼概念及原理 DNA Barcoding概念由加拿大動(dòng)物學(xué)家Paul Hebert首次提出。DNA條形碼技術(shù)(DNA barcoding)是利用標(biāo)準(zhǔn)、有足夠變異、易擴(kuò)增且相對(duì)較短DNA片段(DNA barcode)本身在物種種內(nèi)特異性和種間多樣性而創(chuàng)建一個(gè)新生物身份識(shí)別系統(tǒng)，它能夠?qū)ξ锓N進(jìn)行快速自動(dòng)判定。第4頁DNA條形碼原理：DNA是生物遺傳信息載體，遺傳物質(zhì)不一樣，決定了生物多樣性。因?yàn)槊糠N生物物種D

3、NA序列都是唯一，就給DNA條形碼提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。因?yàn)椴糠謮A基保守性，幾十個(gè)堿基長度不能提供足夠編碼信息，所以當(dāng)前DNA條形碼分析都是基于幾百個(gè)堿基長度DNA序列。第5頁DNA條形碼技術(shù)（,Herbert）是經(jīng)過對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)基因DNA序列進(jìn)行分析從而進(jìn)行物種判定技術(shù)。這個(gè)概念原理與零售業(yè)中對(duì)商品進(jìn)行識(shí)別商品條形碼是一樣。簡(jiǎn)單地說，DNA條形碼技術(shù)關(guān)鍵就是對(duì)一個(gè)或一些相關(guān)基因進(jìn)行大范圍掃描，進(jìn)而來判定某個(gè)未知物種或者發(fā)覺新種。 自從提出DNA條形碼概念以來，這種新興分類學(xué)技術(shù)已經(jīng)引發(fā)了越來越多生物學(xué)家關(guān)注。 DNA條形碼技術(shù)是分類學(xué)中輔助物種判定新技術(shù)，它代表了生物分類學(xué)研究一個(gè)新方向，所以它

4、在生態(tài)、環(huán)境、食品等很多領(lǐng)域都將會(huì)有廣泛應(yīng)用。第6頁DNA條形碼技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展Tautz等 首先提出利用DNA序列作為生物分類系統(tǒng)主要平臺(tái)，即DNA分類學(xué)(DNA taxonomv)觀點(diǎn)。初，Hebert等首次提出用一個(gè)基因序列作為判別不一樣物種條形碼，并選中C01基因。隨即探討該技術(shù)在鳥類分類判定中可行性他們工作推進(jìn)了條形碼技術(shù)在生物物種判定中應(yīng)用。3月，20多位分類學(xué)家、分子生物學(xué)家和生物信息學(xué)家匯聚美國冷泉港召開了題為“Taxonomy and DNA”會(huì)議提出對(duì)全球全部生物物種某個(gè)特定基因進(jìn)行大規(guī)模測(cè)序以期實(shí)現(xiàn)物種判定目標(biāo)進(jìn)而推進(jìn)生物進(jìn)化歷史研究。同年9月，在冷泉港再次召開題為“Tax

5、onomvDNA and the barcode of life”會(huì)議對(duì)DNA條形碼判定全部真核生物科學(xué)性、社會(huì)利益有了更深入探討。而且提出了組織策略及國際生物條形碼計(jì)劃(International bareode of life projeet)發(fā)展藍(lán)圖。第7頁，加拿大圭爾夫大學(xué)(University of Guelph)Paul Hebert教授提出了“DNA條形碼”概念。將條形碼技術(shù)引入生物界。其思想產(chǎn)生于當(dāng)代商品零售業(yè)條形編碼系統(tǒng)。將超市用以區(qū)分成千上萬種不一樣商品條形碼概念引入，利用A、T、C和G 4個(gè)堿基在基因中排列次序識(shí)別物種，他們把這種小片段基因序列稱作物種DNA條形碼（DNA

6、 barcodes），并提出為全球生物編碼計(jì)劃。Paul Hebert教授率先于選取線粒體細(xì)胞色素C氧化酶亞基I(cytochrome c oxidase subunit 1，c01)作為動(dòng)物中通用物種判定標(biāo)識(shí)，并提出DNA條形碼定義：經(jīng)過使用短標(biāo)準(zhǔn)DNA片段，對(duì)物種進(jìn)行快速、準(zhǔn)確識(shí)別和判定。 Paul Hebert等對(duì)動(dòng)物界包含脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物共11門13320個(gè)物種線粒體細(xì)胞色素c氧化酶亞基1（Cytochrome coxdase I，CO I）基因序列比較分析,發(fā)覺98%物種遺傳距離差異在種內(nèi)為0%-2%，種間平均可到達(dá)11.3%，據(jù)此提出能夠用單一小片段基因來代表物種。當(dāng)前，DNA

7、條形碼技術(shù)在很多動(dòng)物分類群中得到了成功應(yīng)用第8頁秋，美國國立生物技術(shù)信息中心(NCBI)與生命條形碼聯(lián)盟(CBOL)簽署合作。物種條形碼標(biāo)準(zhǔn)DNA序列及其相關(guān)數(shù)據(jù)將存檔于GenBank。隨即，GenBank提供C01序列數(shù)快速增加突出表現(xiàn)在除脊索動(dòng)物之外各類群C01序列數(shù)量劇增當(dāng)前脊索動(dòng)物分類基本上都已經(jīng)完成。年2月。倫敦舉行了第一屆全球DNA條形碼會(huì)議對(duì)DNA條形碼分類理念、試驗(yàn)技術(shù)細(xì)節(jié)分析以及資料庫建立等議題進(jìn)行了討論。最終目標(biāo)是聯(lián)合各個(gè)類群DNA條形碼數(shù)據(jù)庫組建一個(gè)全球生物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫將此數(shù)據(jù)庫設(shè)置在GenBank中讓公眾能夠自由登錄查詢。第9頁DNA條形碼技術(shù)原理DNA條形碼技術(shù)

8、是經(jīng)過對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)基因DNA序列進(jìn)行分析從而進(jìn)行物種判定技術(shù)。DNA序列由A，T，C。G 4種堿基組成假如有n個(gè)堿基，就會(huì)有4n種編碼方式。假如按照這個(gè)公式計(jì)算。15個(gè)堿基位點(diǎn)就能出現(xiàn)近10億種編碼序列這個(gè)數(shù)字是現(xiàn)存物種100倍。因?yàn)樽匀贿x擇原因。一些位點(diǎn)上堿基是同定從而造成可能編碼組合數(shù)降低。這能夠經(jīng)過只考慮蛋白編碼基因來處理因?yàn)樵诘鞍拙幋a基因里。因?yàn)槊艽a子簡(jiǎn)并性其第三位堿基通常都不受自然選擇作用影響，是自由改變。一個(gè)長度300bp蛋白質(zhì)編碼基因核苷酸片段在第三密碼子位點(diǎn)含有100個(gè)核苷酸這些位點(diǎn)上發(fā)生替換通常都是中性選擇而且大多數(shù)都是經(jīng)過隨機(jī)漂變?cè)诜N群中固定下來。在這100多個(gè)位點(diǎn)上就存

9、在4 100種可能性為隨即序列比對(duì)分析提供了較大可能性。伴隨分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展取得100多個(gè)堿基序列變得非常輕易。第10頁理想DNA條形碼應(yīng)該符合以下標(biāo)準(zhǔn) 含有足夠變異性以區(qū)分不一樣物種。 同時(shí)應(yīng)含有相正確保守性，方便于用通用引物進(jìn)行擴(kuò)增。 必須是一段標(biāo)準(zhǔn)DNA區(qū)來盡可能判別不一樣分類群。 目標(biāo)DNA區(qū)應(yīng)該包含足夠系統(tǒng)進(jìn)化信息以定位物種在分類系統(tǒng)(科，屬等)中位置。 目標(biāo)DNA區(qū)應(yīng)該足夠短，方便有部分降解DNA擴(kuò)增。三、DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)點(diǎn)第11頁三、DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)點(diǎn)Kress等()和Taberlet等()提出了理想DNA條形碼標(biāo)準(zhǔn)：(1)能夠區(qū)分物種足夠變異和分化，同時(shí)種內(nèi)變異必

10、須足夠??；(2)有高度保守引物設(shè)計(jì)區(qū)方便于設(shè)計(jì)通用引物；(3)片段足夠短，方便于DNA提取和PCR擴(kuò)增，尤其是對(duì)部分降解DNA擴(kuò)增。第12頁，由Alfred Sloan 基金會(huì)贊助，在美國華盛頓特區(qū)舉行了一個(gè)關(guān)于DNA 條形碼大型研討會(huì)，此次會(huì)議創(chuàng)建了生命條形碼聯(lián)盟(CBOL,the Consortium for the Barcode of Life)。生命條形碼聯(lián)盟闡述了DNA條形碼優(yōu)點(diǎn)：(1)以DNA序列為檢測(cè)對(duì)象，生物DNA是由遺傳信息決定，所以同種生物不一樣生長時(shí)期DNA序列信息是相同，即使經(jīng)過加工，形態(tài)發(fā)生改變，DNA序列信息不會(huì)改變，較之傳統(tǒng)方法，擴(kuò)大了檢測(cè)樣本范圍；同時(shí)樣本部分

11、受損也不會(huì)影響識(shí)別結(jié)果。(2)可進(jìn)行非教授物種判定。只要設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)單試驗(yàn)方案，經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)技術(shù)員即可操作。第13頁(3)準(zhǔn)確性高。特定物種含有特定DNA序列信息，而形態(tài)學(xué)判別特征會(huì)因趨同和變異造成物種判定誤差。(4)經(jīng)過建立DNA條形碼數(shù)據(jù)庫，可一次性快速判定大量樣本。分類學(xué)家新研究結(jié)果將不停地加入數(shù)據(jù)庫，成為永久性資料，從而推進(jìn)分類學(xué)科愈加緊速深入地發(fā)展。第14頁四、DNA條形碼操作及分析方法DNA條形碼操作過程與分子生物學(xué)試驗(yàn)類似，包含采集材料并提取DNA、利用通用引物PCR擴(kuò)增目標(biāo)片段、純化PCR產(chǎn)物、序序列測(cè)定與分析以及提交結(jié)果到相關(guān)數(shù)據(jù)庫。條形碼應(yīng)用目標(biāo)是全部物種，而且每個(gè)物種需要多

12、份材料。采集材料時(shí)應(yīng)以傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)知識(shí)為依據(jù)，盡可能地涵蓋傳統(tǒng)分類學(xué)中變異式樣。通常認(rèn)為每個(gè)物種最少需要10份材料，并最好包含5個(gè)不一樣居群。第15頁DNA提取 依據(jù)樣品不一樣，能夠采取不一樣提取方法，比如CTAB法、Trizol QiagenDNeasykit等 (DoyleJJ， DoyleJL.1987)設(shè)計(jì)通用引物 普通情況下，能夠經(jīng)過分析NCBI和GenBank數(shù)據(jù)庫中DNA序列，在模板保守區(qū)內(nèi)利用專業(yè)軟件設(shè)計(jì)引物。第16頁第17頁P(yáng)CR擴(kuò)增以樣品DNA為模板，利用通用引物進(jìn)行擴(kuò)增。不一樣序列有不一樣PCR程序。有時(shí)需要在試驗(yàn)中調(diào)整PCR程序，才能得到目標(biāo)序列。普通而言，假如樣品D

13、NA純度高且完整，則有利于PCR進(jìn)行。假如樣品DNA有較為嚴(yán)重降解現(xiàn)象，能夠依據(jù)基因葉綠體trnL (UAA)內(nèi)含子短片段重新設(shè)計(jì)通用引物，有利于序列擴(kuò)增。第18頁全新4通道實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀 普通梯度PCR儀第19頁P(yáng)CR擴(kuò)增原理引物延伸延伸5533變性、退火變性、退火第20頁基因組DNA獲取特定DNA片段擴(kuò)增特定DNA片段第21頁基因組DNA引物DNA聚合酶DNA片段體外擴(kuò)增第22頁瓊脂糖凝膠電泳 用于檢測(cè)PCR擴(kuò)增效率，選取擴(kuò)增效果好樣品，進(jìn)行單向或雙向測(cè)序。測(cè)序原理 當(dāng)前用于測(cè)序技術(shù)主要是Sanger于1977年創(chuàng)造雙脫氧核糖核酸鏈末端終止法。第23頁這種測(cè)序方法是依據(jù)核普酸在某一固

14、定點(diǎn)開始，隨機(jī)在某一個(gè)特定堿基處終止，而且在每個(gè)堿基后面進(jìn)行熒光標(biāo)識(shí)，產(chǎn)生以A、T、C、G結(jié)束四組不一樣長度一系列核普酸，然后在尿素變性PAGE膠上電泳進(jìn)行檢測(cè)，從而取得可見DNA堿基序列。基本原理是每個(gè)反應(yīng)含有全部四種脫氧核營酸三磷酸 (dNTP)使之?dāng)U增，并混入限量一個(gè)不一樣雙脫氧核普三磷酸(ddNTP)使之終止。因?yàn)閐dNTP缺乏延伸所需要3一OH基團(tuán)，使延長寡聚核普酸選擇性地在G、A、T或C處終止，終止點(diǎn)由反應(yīng)中對(duì)應(yīng)雙脫氧而定。第24頁第25頁第26頁序列分析生物條形碼工程首要目標(biāo)是建立可用來作為判定標(biāo)本工具基因序列數(shù)據(jù)庫。當(dāng)前只建立了動(dòng)物條形碼數(shù)據(jù)庫，植物條形碼尚處于評(píng)定階段，只有該

15、技術(shù)在植物中深入完善后才有可能建立對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫。序列數(shù)據(jù)分析是DNA條形碼探索最主要步驟，因?yàn)橹参锓N間雜交現(xiàn)象比較普遍，所以植物條形碼分析方法也處于不停探索中。第27頁當(dāng)前報(bào)道序列分析方法基本分為以下幾步：(1)序列比對(duì)和人工校正。普通采取Clustal W，生命條形碼數(shù)據(jù)庫中使用Hidden Markov Models行序列比對(duì)，也能夠BLAST search在Genbank中搜索相同基因片段對(duì)比片段信息可靠性。(2)遺傳分析。植物條形碼需要對(duì)不一樣片段種間和種內(nèi)變異進(jìn)行對(duì)比，以選擇最正確片段或片段組合。種間距離基本采取Kimura-2-parameter distance(K2P)模型計(jì)算。

16、理想DNA條形碼檢測(cè)到種間遺傳變異應(yīng)顯著大于種內(nèi)遺傳變異。(3)系統(tǒng)學(xué)分析。采取標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)學(xué)分析方法，建立系統(tǒng)發(fā)生樹，檢驗(yàn)同一個(gè)物種不一樣個(gè)體能否聚在一起。第28頁第29頁第30頁五、DNA條形碼在植物中研究現(xiàn)實(shí)狀況在植物中DNA條形碼研究進(jìn)展相對(duì)遲緩，主要有兩方面原因：(1)植物線粒體基因組進(jìn)化速率較慢，遺傳分化小，所以動(dòng)物中標(biāo)準(zhǔn)片段COI不適適用于植物；(2)系統(tǒng)學(xué)研究中慣用片段變異較小，不適適用作條形碼片段(Chase et al.,;Kress etal.,)。因?yàn)楹嘶蚪M通常含有多拷貝特征，且物種內(nèi)變異較大，引物通用性差，而且擴(kuò)增時(shí)對(duì)模板DNA質(zhì)量要求高，不適適用于存在DNA降解材料(

17、Kress et al.,)，所以，植物中最可能條形碼還是從葉綠體基因組中選擇(Chase et al.,;Cowan et al.,)。第31頁生物條形碼聯(lián)盟(CBOL)最初提議植物條形碼片段均為葉綠體段：matK，rpoC1，rpoB，accD，nhdJ和YCF5。但因?yàn)楹?個(gè)片段在一些主要植物類群中有缺失，如YCF5在苔蘚類植物中缺失，accD在禾本科植物中缺失，而ndhJ在松屬植物中缺失，所以它們?cè)诘诙A段更新中已被排除。因?yàn)樵絹碓蕉嘌芯勘砻鲉慰磕骋粋€(gè)片段不太可能對(duì)全部植物物種進(jìn)行準(zhǔn)確判定，研究者又相繼提出了不一樣片段組合方案。第32頁片段組合方案最早由Kress等()提出 。Kres

18、s等()經(jīng)過對(duì)53科88屬99個(gè)物種9個(gè)質(zhì)體基因片段(trnK-rps16、trnH-psbA、rp136-rps8、atpB-rbcL、ycf6-psbM、trnV-atpE、trnC-ycf6、psbM-trnD和trnL-trnF)和核基因ITS序列進(jìn)行分析，提出了片段組合方案,并預(yù)測(cè)ITS+trnH-psbA組合將在有花植物(flowering plants)中有較廣泛應(yīng)用價(jià)值。 第33頁為了尋求一個(gè)通用植物條形碼，許多學(xué)者進(jìn)行了主動(dòng)探索，已提出了各種條形碼片段或組合方法，但至今仍沒有達(dá)成明確共識(shí)?，F(xiàn)有研究報(bào)道了在2種組合方案中選擇片段方法，分別是Chase等()提出交通燈法(traf

19、fic light approach)和Newmaster等()提出等級(jí)(tier)分類法。第34頁9月，在第二屆國際生命條形碼大會(huì)上，總結(jié)了5種片段組合：Chase等()提出rpoC1+rpoB+matK或rpoC1+matK+trnH-psbA；Kress和Erickson()提出rbcL+trnH-psbA，其能夠?qū)﹃懮参镞M(jìn)行識(shí)別和判定。韓國植物學(xué)家Ki-Joong Kim等提出matK+atpF-atpH+psbK-psbI或matK+atpF-atpH+trnHpsbA(Pennisi,) 第35頁Steele等()用5個(gè)葉綠體DNA片段組合，對(duì)葫蘆科Psiguria屬6個(gè)種進(jìn)行了

20、條形碼判定，發(fā)覺每個(gè)物種均擁有各自獨(dú)特條形碼。11月7日至13日在墨西哥召開第三屆DNA條形碼國際學(xué)術(shù)大會(huì)上，與會(huì)者達(dá)成共識(shí)，一致提議在rbcL和matK之外，選擇進(jìn)化速率較快ITS和trnH-psbA，探討它們?cè)陉懙刂参镏型ㄓ眯?、分辨率和適合程度。第36頁植物基因組進(jìn)化與動(dòng)物基因組完全不一樣。動(dòng)物存在生殖隔離，不一樣物種動(dòng)物無法繁殖雜交后代，能夠此為標(biāo)準(zhǔn)判定動(dòng)物物種，但許多植物物種間能夠相互雜交，這就含糊了它們之間遺傳邊界(genetic boundary)，造成了植物在種水平上有較大差異。所以在尋求整個(gè)植物界通用條形碼過程中，可首先找出適合于大部分植物片段或組合，其它少部分則作為特例，再針

21、對(duì)不一樣科屬選擇不一樣條形碼。編碼基因通常變異較小，尤其是葉綠體基因組相對(duì)比較保守，使用編碼基因和非編碼基因組合，可能會(huì)更加好地識(shí)別和判定物種。多片段組合將是植物條形碼選擇最終方案。第37頁第38頁第39頁第40頁六、DNA條形碼在藥用植物判定中應(yīng)用DNA條形碼已經(jīng)在動(dòng)物中得到廣泛應(yīng)用，在植物中研究也正在快速開展，這將有利于非分類學(xué)專業(yè)工作者對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行快速、準(zhǔn)確判定，尤其是對(duì)于藥材判定。因?yàn)楦髌?尤其是多片段組合選擇)在不一樣類群中應(yīng)用效果不一樣，當(dāng)前還未取得一致植物條形碼標(biāo)準(zhǔn)片段，所以，當(dāng)前研究熱點(diǎn)依然是選擇和評(píng)價(jià)可能條形碼片段，進(jìn)行更大規(guī)模分析和整體評(píng)價(jià)。 第41頁當(dāng)前，DNA條形碼

22、以其快速、準(zhǔn)確和自動(dòng)化，在生物物種判定領(lǐng)域研究方興未艾，而在藥材判定中應(yīng)用尚處于萌芽狀態(tài)。如能將DNA條形碼用于市場(chǎng)品種混亂多起源藥材判定，填補(bǔ)其在藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)方面不足，形成能夠全方面反應(yīng)藥材生物基原、質(zhì)量、產(chǎn)地等信息DNA條形碼系統(tǒng)，則能夠快速準(zhǔn)確判定多起源藥材。該系統(tǒng)不但能夠用于藥材判定與質(zhì)量評(píng)價(jià)，還能夠探討原植物間親緣關(guān)系及系統(tǒng)發(fā)育。 第42頁遠(yuǎn)景預(yù)期技術(shù)成熟后可形成供企業(yè)使用藥材生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)貨時(shí)以DNA條形碼系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量控制，在藥材成品上標(biāo)識(shí)DNA條形碼，質(zhì)檢部門可對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證判斷真?zhèn)渭笆欠穹仙庂|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。伴隨DNA條形碼技術(shù)飛速發(fā)展，能夠預(yù)見地球上幾乎全部生物種類都將具備唯一DN

23、A條形碼。該技術(shù)有著巨大應(yīng)用潛力，很快未來，手持式快速物種判定設(shè)備投入使用將給藥材快速判定工作帶來巨大便利。第43頁謝謝第44頁植物DNA條形碼技術(shù)應(yīng)用范圍1.物種判定以及新種和隱種發(fā)覺除了能夠進(jìn)行物種判定外，利用DNA條形碼技術(shù)還能夠發(fā)覺許多新種和隱種。比如，Lahaye等單獨(dú)使用matK片段對(duì)分布在中美洲l000各種蘭科植物進(jìn)行分析，顯示單獨(dú)使用matK片段能夠揭示隱種而且證實(shí)了DNA條形碼可行性；，Newmaster等經(jīng)過DNA條形碼技術(shù)發(fā)覺了感應(yīng)草屬(Biophytum DC)中3個(gè)隱種，并發(fā)覺了草沙蠶屬(Tripogon Roemet Schuh)1個(gè)新種。幫助傳統(tǒng)分類方法發(fā)覺那些形

24、態(tài)相同但存在遺傳分化隱種是DNA條形碼技術(shù)對(duì)分類學(xué)研究主要貢獻(xiàn)，可顯著提升實(shí)地生態(tài)學(xué)考查研究準(zhǔn)確性和效率。第45頁2.用于處理一些生物學(xué)問題JuradoRivera等舊副認(rèn)為：DNA條形碼還可用于處理一些復(fù)雜牛物學(xué)問題，如寄生關(guān)系等。經(jīng)過擴(kuò)增草食性動(dòng)物牛trnL基因，發(fā)覺Peltoschema與4種寄生植物關(guān)系親密。所以，利用DNA條形碼能夠正確識(shí)別寄生植物并確定營養(yǎng)關(guān)系。第46頁3.在民族植物學(xué)研究中應(yīng)用值得一提是，DNA條形碼技術(shù)在民族植物學(xué)研究中也得到了一定應(yīng)用。民族植物學(xué)以傳統(tǒng)社會(huì)管理和利用植物為主要研究對(duì)象，在研究過程中經(jīng)常經(jīng)過借助民間分類學(xué)家(parataxonomist)知識(shí)來取

25、得當(dāng)?shù)厝藢?duì)植物進(jìn)行分門別類信息。這些民間分類學(xué)家知識(shí)有些是傳承自長輩、有些則結(jié)合了自己觀察和實(shí)踐，他們無須像分類學(xué)家那樣普通需要取得植物繁殖器官才能有效判定物種，而是基于他們長久積累知識(shí)、經(jīng)過植物某個(gè)生長階段某個(gè)(些)器官(通常是營養(yǎng)器官)，就能準(zhǔn)確說出植物當(dāng)?shù)孛Q、生長習(xí)性、資源和分布情況、用途和使用方法等第47頁在開展民族植物學(xué)研究過程中，由植物分類學(xué)家和民間分類學(xué)家分別取得植物種數(shù)往往存在一定差異，或前者數(shù)量多于后者，或后者數(shù)量多于前者。到底哪一個(gè)物種數(shù)是準(zhǔn)確?在沒有足夠時(shí)間等候植物開花和結(jié)果情況下，采集植物葉片經(jīng)過DNA條形碼技術(shù)進(jìn)行分類簽定，是一個(gè)理想快速判別方法。第48頁基于這么構(gòu)

26、想，加拿大圭爾夫大學(xué)Newmaster博士及其合作者，將DNA條形碼技術(shù)應(yīng)用于民族植物學(xué)研究。印度南部西高止山脈2個(gè)山地部落Irulas和Malasars把在當(dāng)?shù)乇环Q為“Sunai pul”1種草沙蠶屬禾草用于祭奠和其它經(jīng)濟(jì)用途，這種植物對(duì)當(dāng)?shù)匦^(qū)居民十分主要，因而當(dāng)?shù)孛耖g分類學(xué)家(或信息提供者informant)能輕易識(shí)別這一物種。有趣是，這是1個(gè)植物分類學(xué)上隱種，植物分類學(xué)家難以經(jīng)過形態(tài)特征朱識(shí)別。Newmaster等采取DNA條形碼技術(shù)，不但證實(shí)了民問分類學(xué)家鑒定該物種正確性，而且發(fā)覺Sunai pul是植物學(xué)上1個(gè)新種，將其命名為Tripogon cope Newmaster。所以，他們認(rèn)