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华南植物园在鼎湖山木本植物DNA条形码研

2019-03-13 02:02:58

物种的准确鉴定是进行一切生命科学研究和保护全球生物多样性的必备条件。

DNA条形码技术是一种利用标准的简短基因片段来实现物种快速识别的工具。动物界,线粒体COI基因应用非常成功。然而,在植物界,由于进化历史复杂,标准条形码还没有达成共识。

华南植物园在鼎湖山木本植物DNA条形码研

中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员及博士研究生刘娟,与加拿大圭尔夫大学Steven G. Newmaster博士组成研究团队,通过构建鼎湖山531种木本植物条形码数据库,分析了五个常用的条形码片段(rbcL, matK, trnH-psbA, ITS和ITS2)及其片段组合的物种识别能力。

结果显示,三个片段组合rbcL + matK + ITS的物种分辨率,达94.19%。考虑序列扩增成功率和测序成功率时,两个片段组合rbcL + ITS2表现,能成功鉴定64.64%的物种。

该研究通过NMDS分析,揭示了核基因和叶绿体基因在物种识别能力上存在不一致性。基于对实验成本、片段扩增成功率及物种分辨综合权衡考虑,论文推荐rbcL + ITS2作为亚热带森林植物的DNA条形码片段。

研究还发现DNA条形码的物种鉴定能力与属内物种数呈负相关,大属(属内物种数大于2)对条形码的应用构成挑战。研究人员强调条形码能将90%以上的样品鉴定到正确的属内,这对热带或亚热带生物多样性调查具有重要意义。

该研究预计在亚洲热带森林中低纬度地区域,由于大量存在的大属,DNA条形码的物种识别能力可能较低。

其研究构建的鼎湖山木本植物条形码数据库,对其他领域的研究提供了数据共享平台,将在生物多样性监控和保护、群落系统发育多样性等领域具有广阔的应用前景。目前相关研究结果已发表在国际学术杂志Diversity and Distributions上。(华南植物园)

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