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植物DNA条形码技术取得重大突破:推动物种鉴定与生物多样性研究

2016-08-04 10:09 bioguider编辑部 中国科学院昆明植物研究所、英国皇家学会 阅读 0
核心摘要: 本文系统梳理了植物DNA条形码技术的最新进展,介绍了中国及国际团队在物种鉴定、数据库建设和新一代测序应用方面的重要突破。文章强调未来需深化国际合作,推动条形码2.0流程建立,为生物多样性研究提供强有力的分子工具。

植物DNA条形码技术作为生物物种快速鉴定的分子工具,近年来在全球范围内取得了显著进展。该技术最早由加拿大科学家Paul Hebert于2003年提出,旨在通过标准化的DNA片段实现物种的准确识别。中国自2008年加入国际生命条形码计划(iBOL)以来,相关研究持续推进。2009年,中国科学院昆明植物研究所李德铢研究员团队启动了中国维管植物DNA条形码计划,并于2011年提出了植物条形码新标准(Li et al., 2011)。

2013年,昆明举办了第五届国际生命条形码大会,发布了《关于促进DNA条形码和生物多样性科学的昆明宣言》,并开展国际培训班,推动了全球合作。随着新一代测序技术的应用,团队进一步拓展了细胞器条形码(Organelle-barcode)及物种鉴定关键技术(Yang et al., 2013),并着力完善属级鉴定数据库,测试超级条形码(叶绿体全基因组、核糖体大亚基)、微条形码和微卫星分子标记,为构建植物DNA条形码2.0奠定基础。

李德铢与国际生命条形码计划科学指导委员会主席Peter Hollingsworth开展了深入合作。2015年第六届国际生命条形码大会后,双方在英国皇家学会学术刊物《Philosophical Transactions of the Royal Society B》发表了综述,系统总结了植物核心条形码在物种发现、分类学、区系与生态学领域的最新进展,并分析了鉴定成功率、局限性及影响因素。文章强调,随着扩增子测序、叶绿体基因组测序、靶向富集和基因组浅层测序等新方法涌现,未来需积极规划DNA条形码的发展方向。新共识包括:继续建设核心条形码参考数据库,关注基因捕获核基因和基因组浅层测序以提升物种分辨率,特别重视基因组浅层测序数据的兼容性。

为实现对绝大多数陆生植物的精准鉴定,研究团队倡议深化国际合作,推动DNA条形码新流程的建立。该研究获得国家重点基础研究发展计划(2014CB954100)和中科院大科学装置开放研究项目(2009-LSFGBOWS-01)资助。

参考文献:
Li et al., 2011; Yang et al., 2013; Philosophical Transactions of the Royal Society B, 2015.

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