DNA條形碼的應(yīng)用進展及討論

武宇鵬，丁 亮，李 捷，武春生，范仁俊，朱朝東*

(1.山西大學(xué)黃土高原研究所，太原 030006;2.中國科學(xué)院動物研究所動物進化與系統(tǒng)學(xué)院重點實驗室，北京 100101;3.山西省植保植檢總站，太原 030001;4.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，太原 030031)

1 DNA條形碼產(chǎn)生的背景

分類學(xué)是生物學(xué)的基礎(chǔ)，是人類認識自然的第一步。自林奈創(chuàng)立雙名法近250年來，已經(jīng)有170多萬個物種被命名。目前全球生物估計的物種數(shù)量至少有 1億種 (Erwin，1982;May，1990;Stock，1993)。如此巨大的數(shù)量，單靠專業(yè)的經(jīng)典分類學(xué)家，幾乎是不可能完成的任務(wù)。以平均一個經(jīng)典分類學(xué)家一生鑒定1000個物種的標(biāo)準(zhǔn)來計算，需要1萬多個經(jīng)典分類學(xué)家同時參與完成。由于經(jīng)典分類學(xué)方法具有局限性，很難同時、有效地對某一個地區(qū)、某一個項目或某一次大型考察所得到的全部生物樣本進行鑒定與記錄。以現(xiàn)在人類社會生產(chǎn)力發(fā)展的需求來看，亟需一種更加具有效率的生物物種鑒定體系，更好地為生產(chǎn)生活服務(wù);況且現(xiàn)有物種正以每年1～2萬種的速度在滅絕，也亟需一種更加具有效率的生物物種鑒定與記錄體系，為人類進一步深入全面地認識自然界和評估自身存在留備更加系統(tǒng)的物種本底資料。

近20年來，快速發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)為眾多傳統(tǒng)學(xué)科提供了新的發(fā)展機遇，分類學(xué)亦不例外。利用DNA進行物種鑒定已經(jīng)成功應(yīng)用到了多個生物類群中 (Hebert et al.，2004a;Ward et al.，2005;Barber et al.，2006;Chantangsi et al.，2007;Smith et al.，2008)。國際互聯(lián)網(wǎng)DNA數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建，使得大量物種基因信息第一時間公示，例如美國國家生物技術(shù)信息中心NCBI(National Center of Biotechology Information)的GenBank數(shù)據(jù)庫中生物基因數(shù)據(jù)爆炸式增加。但在分類學(xué)中，尚缺乏一個專門將DNA序列與分類學(xué)相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)。

在此趨勢之下，Tautz等 (2002)首先提出DNA分類的概念 (DNA Taxonomy)，以DNA序列為基礎(chǔ)建立物種識別體系，利用DNA序列的差異進行種級階元的分類，并與林奈命名系統(tǒng)一一對應(yīng)。利用此體系可以鑒定物種，也可以解決一些形態(tài)學(xué)上的難題，發(fā)掘隱存種。Tautz等 (2003)指出，雖然DNA測序技術(shù)是昂貴的，但培養(yǎng)一個分類學(xué)專家所花成本更大，而且需要長時間的投入，DNA分類是未來分類學(xué)發(fā)展的必然趨勢。

隨后，Herbert等 (2003a)提出DNA條形碼概念 (DNA Barcoding)。針對形態(tài)學(xué)分類固有的缺陷，如表型可塑性和遺傳可變性，無法鑒定隱存分類單元和不同發(fā)育階段的物種等，Herbert倡導(dǎo)利用線粒體COⅠ基因 (線粒體細胞色素氧化酶亞基I基因)作為通用序列，建立全球性的物種鑒別系統(tǒng)。與其它基因片段相比，COⅠ基因有許多優(yōu)點，相對保守又有足夠的變異，并且序列長度適中 (Hebert et al.，2003b)。DNA條形碼系統(tǒng)的建筑流程為預(yù)先收錄已知種名物種的COⅠ基因建立一個龐大的條形碼數(shù)據(jù)庫，將未知種名物種的COⅠ基因輸入數(shù)據(jù)庫進行檢索，根據(jù)序列相似度來快速鑒定物種，解決實際問題并不斷豐富數(shù)據(jù)庫。這個過程類似于超市利用給商品添加條形碼，分類管理成千上萬種不同的商品，故稱之為DNA條形碼。

2003年，全球多位生物學(xué)專家在美國冷泉港召開了兩次會議，深入討論了DNA條形碼的科學(xué)性和社會功能，提出了國際DNA條形碼計劃——iBOL(International Barcode of Life)。2004年，“生命條形碼聯(lián)盟”(CBOL，the Consortium for the Barcode of Life)成立，至今已經(jīng)有來自50個國家的170多個組織成為其會員 (http:∥barcoding.si.edu/)。目前，針對全球鳥類的計劃:All Birds Barcoding Initialtive(www.barcodingbirds.com)、全球魚類計劃:Fish Barcode of Life Initiative(www.fishbol.org)、鱗翅目昆蟲計劃:All Leps Barcode of Life(www.lepbarcoding.org)、極地生物計劃:Polar Barcode of Life(www.polarbarcoding.com)等DNA條形碼項目正在實施中 (關(guān)申民等，2008)。2007年5月，加拿大圭爾夫大學(xué)正式籌建生命條形碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (Barcode of Life Data Systems，BOLD)。該數(shù)據(jù)庫不僅包括序列信息，也包括完整的物種描述、地理分布信息、標(biāo)本圖片等。

有關(guān)DNA條形碼的學(xué)術(shù)論文也逐年增加。截至目前，在Sciencedirect(http://www.science-direct.com)中輸入 “DNA barcode”檢索可得到1155篇文獻。DNA條形碼研究已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

2 DNA條形碼的研究進展

DNA條形碼自提出以來，已在多個類群的研究中得到了應(yīng)用。包括真菌 (Seifert et al.，2007)，植物(Kress et al.，2007)，纖毛蟲(Chantangsi et al.，2007)，珊瑚 (Barber et al.，2006)，腹足類 (Remigio and Hebert，2003)，蜘蛛(Greenstone et al.，2005)，甲殼動物 (Costa et al.，2007)，昆蟲 (Hebert et al.，2004a;Hajibabaei et al.，2006b;Burns et al.，2008;Kumar et al.，2007;Smith et al.，2008)，魚類 (Ward et al.，2005)，兩棲類 (Vences et al.，2005)，鳥類(Hebert et al.，2004b) 及靈長類 (Lorenz et al.，2005)等。國內(nèi)也有學(xué)者開展了一些研究，如高玉石等 (2007)、屠云潔等 (2009)分別對6個地方和3個地方雞的線粒體COⅠ基因多樣性進行了研究，結(jié)果表明COⅠ基因?qū)﹄u品種的鑒定結(jié)果與形態(tài)鑒定基本相符。馮毅等 (2009)利用DNA條形碼信息研制DNA芯片，成功鑒定了3種西花薊馬。彭居俐等 (2009)的研究表明以COⅠ基因作為鲌屬魚類DNA條形碼進行物種鑒定具有一定的可行性。王中鐸等 (2009)探討了COⅠ條碼序列在硬骨魚類輔助物種鑒別的適用性。

傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類對于一些類群的鑒定非常耗時，缺乏可用的鑒定性狀 (Huang et al.，2007;Evans et al.，2007)。相比之下，DNA條形碼提供了一個快速、簡便的鑒定系統(tǒng) (Herbert et al.，2003a)。在一些生物多樣性調(diào)查研究中，DNA條形碼鑒定物種的準(zhǔn)確率達到了97%(Janzen et al，2005) 或 97.9% (Hajibabaei et al.，2006b)。在鱗翅目等類群中，通過DNA條形碼發(fā)現(xiàn)了大量隱存種或新種 (Herbert et al.，2004a;Monaghan et al.，2005):Vaglia等 (2008) 通過 DNA條形碼在天蛾科Sphingidae)中發(fā)現(xiàn)的隱存種與形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果相一致;Silva-Brand?ao等(2009)認為鱗翅目中出現(xiàn)如此多隱存種，跟動物相互之間通過模仿或擬態(tài)而造成的物種形成或分化有關(guān)，借助DNA條形碼是很好的研究途徑;Janzen等 (2009)通過DNA條形碼研究哥斯達黎加瓜納卡斯特省(ACG)的昆蟲標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)鱗翅目19個科中，有17個科的種類有所增加。

另外，DNA條形碼能夠從不同發(fā)育時期的動植物標(biāo)本或分散的組織中鑒別出物種，例如對幼魚的鑒定 (Pegg et al.，2006);Domingo-Roura等(2006)通過對一種名貴的修面刷所用材料進行DNA條形碼分析，獲知該產(chǎn)品是由歐亞獾Meles meles的毛所制成;Teletchea等 (2008)將DNA條形碼用在對超市食品的檢驗上。DNA條形碼也可用在對包含多種生物組合的環(huán)境樣本如動物的糞便、水、土壤等的鑒定中，例如根據(jù)糞便中提取的線粒體DNA多態(tài)性，可以將在同一區(qū)域活動的阿穆爾豹Panthera pardus orientalis和西伯利亞虎Panthera tigris altaica區(qū)分開來 (Sugimoto et al.，2006)。

但有不少學(xué)者反對僅僅依靠DNA序列進行物種分類 (Will and Rubinoff，2004;Moritz and Cicero，2004;Will et al.，2005)。他們提出拋棄傳統(tǒng)分類方法，會造成分類學(xué)的倒退，分類學(xué)有可能又回歸到依據(jù)單一性狀進行分類的類型學(xué) (typology)時代;他們認為僅用DNA序列作為分類依據(jù)，會喪失很多有用信息，特別是顛覆了傳統(tǒng)意義上的物種認知，使人們對物種的理解變成了抽象的代碼。也有學(xué)者提出應(yīng)該取消DNA分類的概念，認為DNA分類只是部分科學(xué)家的一廂情愿，并沒有多少實際意義 (K?hler et al.，2007)。還有學(xué)者結(jié)合生態(tài)學(xué)、形態(tài)學(xué)、行為學(xué)等多種性狀，進行物種的鑒定、發(fā)現(xiàn)與高級階元的分類，即綜合分類 (Integrated taxonomy) (Will et al.，2005)。實際上，無論是DNA分類還是DNA條形碼，無論在理論上或?qū)嶋H應(yīng)用中都不可能完全取代傳統(tǒng)分類，但卻可以從各種不同的角度和領(lǐng)域填補傳統(tǒng)分類的不足或解決一些傳統(tǒng)分類無法入手的難題。總之，DNA分類和DNA條形碼研究仍然在飛速向前推進。

3 與DNA條形碼有關(guān)的討論

3.1 DNA條形碼與DNA分類的關(guān)系

DNA條形碼與DNA分類幾乎同時提出，彼此雖然相互聯(lián)系，但又有所不同 (Vogler et al.，2006;Hajibabaei et al.， 2007;DeSalle， 2005;DeSalle et al.，2007)。

目的不同:DNA條形碼基于DNA序列之間的相似度進行物種鑒定，注重實效，而不是構(gòu)建生命樹 (the Tree of Life)或進行系統(tǒng)發(fā)育研究(Hajibabaei et al.，2007)。DNA條形碼只作為物種鑒定的工具，并不單獨作為物種分類的平臺。相比之下，DNA分類則是要建立一個單獨依靠DNA序列的分類系統(tǒng) (Blaxter et al.，2005;Cognato et al.，2006;Vogler et al.，2007)。雖然DNA 分類結(jié)果也需要與林奈命名系統(tǒng)相對應(yīng)，但根據(jù)Tautz(2003)的構(gòu)想，DNA分類不依賴形態(tài)特征，能有效排除人為因素，基于DNA序列的分類更為客觀，更接近物種的自然屬性。DNA分類在為物種鑒定提供平臺的同時，還需要進一步探討物種的系統(tǒng)發(fā)育、高階元分類地位等深層次的內(nèi)容。

所用基因不完全相同:DNA條形碼在提出之初，就強調(diào)用統(tǒng)一的基因序列進行鑒定，雖然研究者倡導(dǎo)在解決一些特殊類群，或處理一些特殊情況如假基因、基因交流等時，需要再加一條候補基因 (alternate loci/candidate loci) (Hajibabaei et al.，2007)。但目前動物類群中使用較多的仍是COⅠ基因。甚至在一些特殊領(lǐng)域 (如法醫(yī))中，標(biāo)本的DNA已經(jīng)降解，無法提取完整長度的COⅠ基因，提取的COⅠ基因短到200 bp～500 bp也可以準(zhǔn)確鑒定物種 (Hajibabaei et al.，2006b)。植物的線粒體基因進化速率較慢，COⅠ基因無法有效區(qū)分物種，經(jīng)過近幾年的反復(fù)研究討論，傾向于在葉綠體基因組中選取不同片段進行組合 (Chase et al.，2005;Kress et al.，2005)。

但在DNA分類中，對于長度僅為658 bp的COⅠ基因來講，所包含的信息量并不足以很好的解決物種的系統(tǒng)發(fā)育等問題。特別是針對一些特殊類群，僅僅憑借COⅠ基因不具有強大的說服力。所以，要進行更深層次的分類工作，一般仍需要再加至少一條其它區(qū)域的DNA序列 (如核基因等)，甚至還需要附加其它的性狀 (生態(tài)學(xué)、行為學(xué)等)來進行輔助研究 (Hajibabaei et al.，2007)。

分析方法不完全相同:雖然DNA條形碼主要用系統(tǒng)發(fā)育分析常用的樹來做分析，但僅僅是為了驗證物種的單源性和聚類關(guān)系，通常要求所用分析方法簡潔、快速，所以這些樹并不能看做系統(tǒng)發(fā)育樹。而DNA分類為了解決系統(tǒng)發(fā)育與高級階元分類關(guān)系等問題，針對DNA序列的特點，可能要用到多種軟件、多種算法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，運算耗時較長。

從某種程度上來講，DNA條形碼與DNA分類雖然目的不同，但也可相輔相成，DNA條形碼計劃可以為DNA分類提供大量可用數(shù)據(jù)，完全可以作為DNA分類系統(tǒng)的實踐部分 (practical component)(Hajibabaei et al.，2007)。

3.2 物種概念的定義

近年來，有關(guān)物種概念的定義一直在爭論之中。十九世紀(jì)之前，分類學(xué)家主要根據(jù)生物表型特征上的差異來識別和區(qū)分物種。隨著現(xiàn)代綜合進化論和群體遺傳學(xué)的建立，Mayr(1963)提出了“生物學(xué)物種概念”(the biological species concept/BSC)，認為對于有性生殖生物而言，物種是一個具有共同基因庫、與其它類群之間存在生殖隔離的類群。

但物種形成是一個漸進的過程，何時確定為新物種形成，有時在分類實踐中難以操作。單從進化歷史的一個截面上討論物種問題，有其局限性 (Hennig，1966)。有學(xué)者認為物種形成是對不同自然環(huán)境或性選擇的分化適應(yīng)，生殖隔離是這種分化適應(yīng)的副產(chǎn)物，而沒有必要將整個基因組上完全的生殖隔離作為物種形成的絕對標(biāo)準(zhǔn)(Wu，2001)。

DNA條形碼的研究不可避免會觸及到物種定義的問題。Herbert(2004b)認為，種內(nèi)種間的線粒體COⅠ基因差異存在一個閾值 (baocoding gap/threhold)，低于此閾值就可認為是同一個種，例如鱗翅目大約在3%左右 (Herbert et al.，2003a)。不少研究支持這一假設(shè) (鳥類:Hebert et al.，2004b;魚類:Ward et al.，2005;鱗翅目:Hajibabaei et al.，2006b)。但在實際研究中，許多類群存在種內(nèi)種間線粒體基因序列差異重疊的現(xiàn)象，而且各類群、譜系之間的閾值也不相同。有學(xué)者認為種內(nèi)種間差異更多的是經(jīng)驗法則，缺乏理論基礎(chǔ)，很難成為適用于所有動物類群的標(biāo)準(zhǔn)值(Meyer and Paulay，2005;Hickerson et al.，2006;Wiemer and Fiedler et al.，2007;Townzen et al.，2008)。也有學(xué)者指出，物種的形成是一個動態(tài)的、連續(xù)的過程，單用種內(nèi)種間差異來進行物種定義不能準(zhǔn)確將其表達 (Rubinoff et al.，2006)。雖然傳統(tǒng)概念上，生殖隔離的不同物種在DNA序列的差異比同一物種之間可能要大，但DNA序列的差異標(biāo)準(zhǔn)難以確定，是否針對各類群制定不一樣的標(biāo)準(zhǔn)，仍需要進一步研究 (Vogler et al.，2006)。

物種定義是一個復(fù)雜的問題，雖然僅憑DNA條形碼并不足以解決，但DNA條形碼提出的種內(nèi)種間差異閾值，及存在的種間基因流等現(xiàn)象可以為進一步修訂物種定義提供參考。

3.3 DNA條形碼面臨的問題

3.3.1 進化速率

COⅠ基因在不同生物中的進化速率并不一致(Erpenbeck et al.，2006)，如果進化太慢，則難以鑒別物種。有研究表明，珊瑚蟲線粒體DNA種間差異很小，難以區(qū)分物種 (Shearer et al.，2002)。在高等植物中，COⅠ基因并不適合物種鑒定(Kress et al.，2005;Chase et al.，2005;Pennisi，2007)。在這種情況下，需要增加其它候補基因。CBOL植物工作組 (CBOL Plant Working Group)提出在植物DNA條形碼中利用兩種基因rbcL和matK的組合來進行鑒定。而動物中，各個類群并不一致。對于候補基因的確定，目前并沒有統(tǒng)一。

3.3.2 假基因現(xiàn)象

核內(nèi)的線粒體基因拷貝 (即假基因NUMTs，Willams and Kowlton，2001;Silva-Brand?ao et al.，2009)很容易用保守的通用引物與同源的線粒體基因同時擴增出來，由于假基因進化速率一般較小，所以會嚴(yán)重影響DNA條形碼的準(zhǔn)確性。雖然假基因可以鑒定 (Thalmann et al.，2004;Silva-Brand?ao et al.，2009)，但仍然會有遺漏，且其存在不能預(yù)知，給研究帶來了較大困難。目前有效避免擴增出假基因的技術(shù)正在不斷完善，期待將來能夠加以妥善解決。

3.3.3 種間線粒體基因交流

因為線粒體基因?qū)儆谀赶颠z傳，所以可能會出現(xiàn)一些導(dǎo)致錯誤鑒定的現(xiàn)象。比如:種間雜交和內(nèi)共生體感染，殺雄微生物和細胞質(zhì)不親和共生菌 (如:沃爾巴克wolbachia)所導(dǎo)致的在線粒體基因上發(fā)生的間接選擇 (Funk et al.，2000;Whitworth et al.，2007)。沃爾巴克是細胞內(nèi)寄生、母系遺傳的α-變形菌。約有17% ～76%的節(jié)肢動物被沃爾巴克感染，包括昆蟲及蛛螨類。已有研究發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克等內(nèi)共生菌的存在，會造成寄主mtDNA多態(tài)性降低或提高，從而影響基于mtDNA的DNA條形碼及系統(tǒng)發(fā)育研究。也有學(xué)者正在積極進行沃爾巴克共生菌的研究，期待能有效避免其對DNA條形碼研究的影響。

另外，F(xiàn)unk和Omland(2003)在對2319個動物種類的研究中發(fā)現(xiàn)有23%的動物種類線粒體DNA呈多系 (polyphyly)或并系 (paraphyly)，另外還有發(fā)生在一個譜系中的網(wǎng)狀進化等現(xiàn)象(Hulcr et al.，2007;Silva-Brand?ao et al.，2009)，如果僅用線粒體DNA條形碼來鑒定物種，可能會出現(xiàn)很多錯誤 (Meyer and Paulay，2005;Meier et al.，2006)。

3.3.4 取樣的問題

一些浸泡標(biāo)本給取樣帶來了困難。例如浸泡在福爾馬林等溶液中的標(biāo)本，無法提取DNA(Frézal et al.，2008)。還有一些個體很小的標(biāo)本，如果用作DNA提取，將會完全破壞標(biāo)本，或模式標(biāo)本不復(fù)存在。對于后者，有研究設(shè)計出超聲波降解法，從體長在毫米數(shù)量級的蚋科昆蟲標(biāo)本中成功地提取DNA(Mann et al.，2009)。但該方法仍然存在缺陷，由于PCR阻礙物的存在、DNA釋放量不充足以及提取到的DNA片段被過度縮短等原因，并不是所有標(biāo)本都可按照這種方法提取DNA和進行隨后的DNA序列分析。

也有研究者提出，因為取樣的范圍過小和不均勻，才會出現(xiàn)種內(nèi)種間有差異閾值的現(xiàn)象存在(Meyer and Paulay，2005)，如果增加地理種和近緣種的干擾，DNA條形碼鑒定的準(zhǔn)確率就會下降。所以取樣時，盡可能包括同一種群的不同地理亞種，使DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的覆蓋面盡可能擴大，才能達到準(zhǔn)確鑒定物種的目的。而且，目前對于DNA樣品的收集和保存還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，保護這些具有潛在價值的DNA樣品是一個亟待解決的問題。

3.3.5 分析方法

DNA條形碼一般采用K-2-P(Kimura-2-parameter)模型計算種內(nèi)種間距離。K2P是遺傳距離值很小時的最佳模型 (Hebert et al.，2003a)，是生物條形碼聯(lián)盟 (CBOL)推薦使用的遺傳距離計算模型 (barcoding.si.edu/)。也有少數(shù)研究采用多元尺度分析 (Multidimensional scaling，Herbert et al.，2003a)、似然 法 (Likelihood，Matz and Neilsen，2005) 或貝葉斯 (Nielsen and Matz，2006)等方法。

常用的系統(tǒng)發(fā)育分析方法有NJ(Neighbor-Joining)、UPGMA(Unweighted pair group method with arithmetic mean)、ML(Maximum Likelihood)、MP(Maximum Parsimony)、貝葉斯、Austerlitz等。第二次iBOL會議 (臺北，2007年9月)對幾種系統(tǒng)發(fā)育分析方法進行了比較，認為ML法比基于遺傳距離的系統(tǒng)發(fā)育分析方法更準(zhǔn)確，但ML法運算時間較長。此外，所有方法的精確性受取樣范圍和分類單元內(nèi)變異程度所影響。Lahaye等 (2008)經(jīng)過研究認為，MP法和UPGMA法得到的物種正確識別率最高，并在最新的論文中只用這兩種方法。但目前DNA條形碼研究使用較多的仍然是基于遺傳距離的系統(tǒng)發(fā)育分析方法，如NJ法。在對大規(guī)模數(shù)據(jù)組進行分析時，NJ法速度較快，在物種序列同源性較高的情況下，NJ法的準(zhǔn)確性是值得信任的。

一些研究者認為基于遺傳距離的計算方法有缺陷，如種內(nèi)種間差異經(jīng)常發(fā)生重疊的問題，而這些缺陷可用基于多種性狀的分析方法 (character-based approach) (DeSalle et al.，2005) 或純粹基于分類算法的統(tǒng)計方法CAOS(characteristic attribute organization system) (Sarkar et al.，2002)加以解決。但這些方法目前僅在蜻蜓目 (Rach et al.，2008)、石鱉 (Kelly et al.，2007) 等類群中應(yīng)用。其它計算方法還有最大似然法、BLAST等，但均未廣泛應(yīng)用。

4 DNA條形碼計劃在我國的進展

由CBOL主辦的國際條形碼會議已經(jīng)舉辦了三屆，我國均有代表與會。2008年4月，中國科學(xué)院代表團與iBOL簽訂了合作諒解備忘錄，使我國成為iBOL四個中心節(jié)點之一，與加拿大、美國和歐盟具有同等地位。隨后又成立了iBOL中國委員會，該委員會設(shè)立了南方和北方兩個分中心，該委員會的主要宗旨在于加強我國與iBOL的合作，同時搭建中國DNA條形碼數(shù)據(jù)庫體系與協(xié)同工作平臺并召開iBOL中國委員會會議，爭取經(jīng)費，合理配置人力資源，推動學(xué)科發(fā)展。

在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向性項目的支持下，DNA條形碼技術(shù)規(guī)程和規(guī)范體系已在準(zhǔn)備和探討，對不同類群的啟動策略、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、人才隊伍建設(shè)已有比較全面的設(shè)計。優(yōu)先啟動農(nóng)林害蟲、藥用昆蟲、媒介昆蟲、傳粉昆蟲、外來入侵物種、重要保護動物等具有重要經(jīng)濟及理論價值的類群。中國DNA條形碼的數(shù)據(jù)庫平臺，在iBOL中國委員會南方中心和北方中心的共同努力下已經(jīng)建成，數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)與加拿大的總庫保持一致。

5 DNA條形碼研究展望

不同物種的傳統(tǒng)鑒定工作常常需要采用不同的方法和技術(shù)，而DNA條形碼大大簡化了這個程序，在一定程度上是一個較為通用的標(biāo)準(zhǔn)方法(Hajibabaei et al.，2007)。DNA條形碼在各個領(lǐng)域與不同類群的研究中，所取得的成果有目共睹。針對DNA條形碼可行性的爭論似乎已經(jīng)不再繼續(xù)，科學(xué)家們目前正在各自領(lǐng)域爭分奪秒地獲取大量條形碼數(shù)據(jù)，BOLD系統(tǒng)正以每年300萬條序列，30萬個樣本的速度擴充。DNA條形碼數(shù)據(jù)庫不但可以為鑒定物種服務(wù)，同時獲取的大量資源可為系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、種群遺傳學(xué)等學(xué)科提供有用信息。iBOL是一個龐大的工程，取樣、證據(jù)標(biāo)本、DNA提取都需要大量資金和人力，需要各國分類學(xué)、生態(tài)學(xué)等專家的通力合作才能完成。為了能盡快檢驗DNA條形碼的準(zhǔn)確性和便捷性，及早建立一個完整類群的條形碼數(shù)據(jù)庫是非常必要的。DNA條形碼的特點和優(yōu)勢，使DNA條形碼在生物多樣性調(diào)查研究、保護生物學(xué)、有害生物控制、流行病傳染源檢測、法醫(yī)、食品工業(yè)及檢驗檢疫等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。

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