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中国植物DNA库-DNA库与分子鉴定平台

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中国科学院

"中国珍稀濒危植物鉴定平台"是一个社会公益性平台,目的是让全社会能利用科学研究成果,达到鉴别未知珍稀濒危植物的目的。本网站以强大的数据库为支撑,提供多种DNA条形码鉴定途径,能够非常准确地鉴别珍稀濒危植物。本网站还提供详细的联系方式,当您有问题时能找到专家帮您解答,或者与您一起设法解决。本网站是首个珍稀濒危植物的鉴定网站,我们将把它建成最好的、最值得全社会信赖的珍稀濒危植物鉴别平台。

DNA条形码(DNA barcode)是指生物体内能够代表该物种的、标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段。DNA条形码已经成为生态学研究的重要工具,不仅用于物种鉴定,同时也帮助生物学家进一步了解生态系统内发生的相互作用。

DNA条形码技术是利用生物体DNA中一段保守片段对物种进行快速准确鉴定的新兴技术。在发现一种未知物种或者物种的一部分时,研究人员可以提取其组织的DNA条形码片段,而后与国际数据库内的其他条形码进行比对。如果与其中一个相匹配,研究人员便可确认这种物种的身份。

‍理想的DNA barcoding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。

生命条形码联盟(CBOL)阐述了DNA条形码的优点:
1、以DNA序列为检测对象,其在个体发育过程中不会改变。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的。同种生物不同生长时期的DNA序列信息是相同的,即经过加工,形态发生变化,而DNA序列信息不会改变,较之传统的方法,扩大了检测样本范围;同时样本部分受损也不会影响识别结果。
2、可进行非专家物种鉴定。该技术是机械重复的,只要设计一套简单的实验方案,经过简单培训的技术员即可操作。
3、准确性高。特定的物种具有特定的DNA序列信息,而形态学鉴别特征会因趋同和变异导致物种的鉴定误差。
4、通过建立DNA条形码数据库,可以一次性快速鉴定大量样本。分类学家新的研究成果将不断地加入数据库,成为永久性资料,从而推动分类学更加快速深入地发展。

珍稀濒危植物与DNA条形码

珍稀濒危植物是指珍贵、稀有和处于灭绝危险状态的植物。珍稀濒危植物与人类有特别密切的关系。所谓珍贵,就是具有重要经济、文化、社会、环境、科学价值,如作物的野生类型及其近缘类群、名贵药用植物、优质木材树种等等。稀有植物多是自然遗产,常有很高的科学价值,稀有本身就意味着珍贵。濒危是由于人为或自然的原因导致居群的数量和个体数急剧减少,物种的生存受到(严重)威胁。濒危植物可以根据受威胁的不同程度划分等级,人们根据等级不同分别采取不同的保护措施。

有时人们常难以严格区分哪些属于珍贵植物、哪些属于稀有植物、哪些属于濒危植物。由于人们对植物的价值了解程度不同,植物受破坏的程度也不相同。例如,人参曾广泛分布于从山西南部到东北,直至俄罗斯远东的山地阔叶林下。由于人参的巨大药用价值,华北的人参很早就被彻底挖光了,东北也基本上没有了,俄罗斯的部分地区还有野生人参。人参作为珍贵物种,由于人类的利用而走向濒危,直至野外基本灭绝(同属的三七野外完全灭绝)。 改革开放以后,人们意识到了对大自然过度掠夺所造成的灾难,从而提出保护珍稀濒危植物。1982年《中国植物红皮书》编辑出版,标志着中国珍稀濒危植物保护的奠基性工作。

然而,由于时代的局限性和不同专家认识水平的差异,不同部门列出的珍稀濒危植物是否真的濒危,没有列入名单中的物种哪些同样甚至更加濒危这类问题没有确切的答案。如果其中有缺陷或错误,管理和执法部门只能将错就错。这些部门面临另一个更严重的问题是如何鉴别这些珍稀濒危植物。到目前为止,鉴定珍稀濒危植物只能依赖分类专家,可现实是分类专家越来越少。而且,许多情况下需要鉴定的材料不完整,仅一块木头、几粒种子、一棵小苗、一根枝条、一些碎末,如此等等,即使分类专家也无能为力。

随着科学技术的发展,这类以前看似不可能被鉴定出来的材料可以得到快速鉴定,这就是DNA条形码技术。DNA条形码(DNA barcode)就是一段标准的DNA序列。DNA是遗传物质,物种之所以不同,是因为遗传物质的不同。每个物种都有其独特的遗传组成,利用不同物种遗传物质的差异鉴别物种是最准确的途径。

 

科研项目

科技部基础性工作专项"植物重要类群DNA条形码"

国家自然科学基金"以系统学为基础的蔷薇科DNA条形码研究"

中国科学院植物研究所"135"规划项目"中国珍稀濒危植物DNA条形码研究"

苏铁科DNA条形码研究(合作单位:深圳仙湖植物园)

基于大样地系统的热带森林动态检测研究(合作单位:中国林业科学研究院热带林业研究所)

中国木本植物DNA条形码(合作单位:中国林业科学研究院热带林业研究所,杭州植物园,鸡公山国家级自然保护区,内蒙古根河市,黑龙江省塔河林业局,包头医学院,中国农业科学院果树研究所)

Tags

  • 植物学
学科类别
生物学
存取类型
免费
文献类型
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