DNA条形码试剂盒检测技术在大小蠹属种类鉴定中的应用

[目的]DNA条形码技术已成为生物分类鉴定的有力工具.DNA条形码技术的相关问题,如物种种内和种间的遗传距离出现重叠区域,将直接影响到物种鉴定的准确性.我们应用DNA条形码试剂盒检测技术来快速、准确地鉴定口岸截获的检疫性大小蠹属种类.[方法]针对大小蠹昆虫设计引物以提高PCR扩增效率.运用自主研发的基因条码分析软件找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于物种鉴定.[结果]使用针对大小蠹属昆虫设计的引物成功扩增出325 bp的COI基因片段.将大小蠹属12种昆虫的COI基因片段上的核苷酸诊断位点的组合作为物种的鉴定特征,可以准确地区分近似种.通过比对植物检疫鉴定系统数据库里的鉴定特征,将6个大小蠹属的未知样品成功鉴定到种(核苷酸序列一致性为100％),与形态鉴定结果一致.[结论]结果表明DNA条形码试剂盒检测技术可以准确鉴定大小蠹属的种类.该检测技术可以应用于其他经济重要性有害生物的检测鉴定.     

DNA条形码试剂盒检测技术在大小蠹属种类鉴定中的应用（英文）

【目的】DNA条形码技术已成为生物分类鉴定的有力工具。DNA条形码技术的相关问题,如物种种内和种间的遗传距离出现重叠区域,将直接影响到物种鉴定的准确性。我们应用DNA条形码试剂盒检测技术来快速、准确地鉴定口岸截获的检疫性大小蠹属种类。【方法】针对大小蠹昆虫设计引物以提高PCR扩增效率。运用自主研发的基因条码分析软件找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于物种鉴定。【结果】使用针对大小蠹属昆虫设计的引物成功扩增出325 bp的COI基因片段。将大小蠹属12种昆虫的COI基因片段上的核苷酸诊断位点的组合作为物种的鉴定特征,可以准确地区分近似种。通过比对植物检疫鉴定系统数据库里的鉴定特征,将6个大小蠹属的未知样品成功鉴定到种(核苷酸序列一致性为100%),与形态鉴定结果一致。【结论】结果表明DNA条形码试剂盒检测技术可以准确鉴定大小蠹属的种类。该检测技术可以应用于其他经济重要性有害生物的检测鉴定。     

慈竹叶蝉类害虫DNA条形码分析

叶蝉类昆虫形态结构多样,在农林生态系统的物种多样性和植物保护工作中扮演着重要角色,但其物种的准确鉴定一直是农林植保工作中的难点。DNA条形码技术极大促进了农林生态系统物种的快速、准确鉴定。本研究经过连续2年的野外调查采集慈竹Bambusa emeiensis主要叶蝉种类,扩增了广泛分布于中国慈竹的12种主要叶蝉类害虫的线粒体基因COⅠ和16S rRNA序列片段,并进行了遗传距离、系统发育及矢量Klee-diagram图分析。结果显示:慈竹叶蝉昆虫COⅠ基因序列片段(590 bp)种内遗传距离为0.004,种间遗传距离为0.283;16S rRNA基因序列片段(463 bp)种内遗传距离为0.003,种间遗传距离为0.257;不同种间存在明显的条形码间隔。2个基因序列片段的分子系统发育分析结果与形态学研究谱系关系一致。Klee-diagram图分析结果和分子系统发育结果一致。上述结果表明,COⅠ和16S rRNA基因适用于慈竹叶蝉类昆虫的物种鉴定,可为竹林叶蝉类昆虫的准确快速鉴定提供参考方法。     

利用12S rRNA、COI基因分子标记鉴定少棘巨蜈蚣干燥体

本研究旨在利用线粒体DNA上的12S rRNA基因、COI基因分子标记鉴定少棘巨蜈蚣(Scolopendra subspinipes mutilans L. Koch)干燥体。通过提取少棘巨蜈蚣干燥体样本DNA,PCR扩增线粒体DNA上的12S r RNA基因、COI基因片段,对PCR产物进行电泳检测及测序分析,测序结果在GenBank上进行BLAST搜索,同源性分析,并用MEGA7.0软件对所有实验样品及少棘巨蜈蚣的近缘物种进行遗传距离分析、构建邻接(NJ)树以验证序列比对结果。结果表明,从少棘巨蜈蚣(Scolopendra subspinipes mutilans L. Koch)干燥体中成功地提取到了基因组总DNA,并成功扩增出了用于动物种属鉴定的12S rRNA、COI基因片段。但所得蜈蚣样本12S rRNA基因片段序列与NCBI的GenBank中的物种的同源性无90%以上的。通过文献调研发现尚无蜈蚣12S rRNA基因片段的相关报道,将该序列作为新的基因序列注册到NCBI基因数据库中,该基因片段序列的GenBank登录号为JN558832.1。这说明利用线粒体DNA上的12S rRNA、COI基因DNA分子标记皆可准确鉴定动物种属。本研究得到的12S rRNA基因片段序列可作为后续准确鉴定少棘巨蜈蚣药材的分子标记参考。     

检疫性昆虫DNA条形码检测技术的研发与应用实例

【目的】DNA条形码技术是近年来生物分类鉴定的研究热点之一,已成为植物检疫性昆虫鉴定的有力工具。为快速、准确地鉴定口岸截获的昆虫种类,实现"检得出、检得准、检得快"的要求,我们研发了昆虫DNA条形码试剂盒检测技术(Insect DNA barcoding identification kit)。【方法】该检测技术针对出入境植物检疫性及危险性昆虫的主要类群,选择合适的基因片段、设计引物、对目标基因进行扩增测序,找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于植物检疫性及危险性昆虫的物种鉴定。【结果】以检疫性昆虫木蠹象属Pissodes为例,确定了木蠹象属5种昆虫的多态位点规律(鉴定特征),构建了用于物种鉴定的数据库。通过比对数据库里的鉴定特征,将未知样品鉴定为榛梢木蠹象P.terminalis(相似度100%),与形态鉴定结果一致。本文介绍了检测技术的原理、方法、技术流程及应用实例,并展望了其在有害生物检测中的推广应用前景。【结论】昆虫DNA条形码试剂盒检测技术为建立标准化,准确性高的物种鉴定平台打下基础,有着良好的推广应用前景。     

DNA条形码及其在海洋浮游动物生态学研究中的应用

浮游动物的准确鉴定是浮游动物生态学研究的基础.传统的基于形态特征的鉴定不仅费时费力,而且部分类群特别是浮游幼体由于形态差异细微,鉴定存在困难,导致物种多样性被低估.DNA条形码(DNA barcodes)技术为浮游动物物种鉴定提供了一个有力工具,已迅速应用于海洋浮游动物生态学研究.本文介绍了DNA条形码的基本概念、优势及局限性,总结了该技术(主要是基于线粒体细胞色素C氧化酶第一亚基(mtCOI)基因序列片段的DNA条形码)在海洋浮游动物物种快速鉴定、隐种发现、营养关系研究、生物入侵种监测、群落历史演变反演、种群遗传学以及生物地理学中的成功应用.随着DNA条形码数据库信息量覆盖率的不断提高和新一代测序技术的快速发展,DNA条形码将提供除了种类鉴定外更加丰富的信息,从而帮助人们更好地理解海洋浮游动物的多样性及其在生态系统中的功能,推动海洋浮游动物生态学的发展.     

云南常见药用石斛DNA条形码筛选

选择云南省内常见的12种药用石斛，采用分子生物学鉴定技术筛选其适用的DNA条形码序列。以12种药用石斛共36个样品为材料，提取样品总DNA，对核基因片段ITS和ITS2、叶绿体基因片段psbA-trnH和matK序列进行扩增、测序，结合GenBank下载部分石斛序列；利用生物信息学软件进行序列分析和系统发育分析。结果表明，4条序列扩增和测序成功率均为100%；4条序列没有明显的Barcoding Gap，但ITS序列与ITS2序列的种内和种间重叠部分较少，有偏向两端的趋势；系统发育树显示，ITS和psbA-trnH序列能成功区分12种云南常见的药用石斛，ITS2序列未能区分长距石斛(Dendrobium longicornu)和矮石斛(D. bellatulum)，matK序列仅区分6种石斛。建议以ITS和psbA-trnH序列作为云南药用石斛鉴定序列，为药用石斛的种源鉴定提供理论依据。     

线粒体COⅠ基因在昆虫DNA条形码中的研究与应用

自2003年DNA条形码(DNA barcodes)概念出现以来,DNA条形码技术(DNA barcoding)受到生物分类学领域普遍关注,线粒体细胞色素氧化酶亚基I(mtDNACOⅠ)被用作动物类群的主要条形码序列,基于该基因片段的昆虫条形码研究在国内外广泛开展。本文在概述DNA条形码、条形码技术及已开展的昆虫条形码研究计划的基础上,总结了昆虫mtDNACOⅠ条形码及其技术在发现和描述隐种、种类分子鉴定以及系统发育等方面的研究进展,分析了细胞核线粒体假基因(Numts)对mtDNACOⅠ条形码扩增的影响,提出检测和避免Numts的方法,并对DNA条形码技术的进一步研究和应用进行了讨论和展望。     

DNA条形码技术在毒品原植物大麻鉴定中的应用

准确鉴定毒品原植物大麻的种属及品种具有重要的理论和实践意义。为了探讨DNA条形码技术用于毒品原植物大麻种属鉴定及品种鉴定的可行性,该研究以60份大麻原植物(分别采自内蒙、黑龙江、陕西延安、陕西榆林4个地区的栽培大麻雌雄各6株及新疆玛纳斯地区的野生大麻雌雄各6株)为材料,通过从其叶片中提取的DNA为模版,利用核糖体DNA基因间隔区的通用引物ITS2和叶绿体DNA的通用引物psbAtrnH进行PCR扩增,对扩增片段进行双向测序,将测序结果进行人工矫正和比对。结果显示:所有大麻样本的ITS2扩增片段序列没有变异完全一致,但psbA-trnH扩增片段变异较大共检测出8种cpDNA单倍型,用MEGE5.1软件计算种间遗传距离,并构建NJ系统聚类树可以有效把这五个地区的大麻样本区别开来,因此证明DNA条形码技术在毒品原植物大麻的种属鉴定方面具有可行性,但其用于大麻的种属鉴定的准确性、可靠性及在其来源地鉴定及品种鉴定中的可能性还有待进一步深入地研究。     

玉米象Sitophilus zeamais DNA条形码研究

【目的】玉米象Sitophilus zeamais(Motschulsky)为世界性分布仓储物害虫,食性极广,在我国多数省(区)均有分布。由于该虫与米象Sitophilus oryzae(Linnaeus)形态极似,很难区别;目前唯一可靠的鉴别特征是雌、雄外生殖器,且要实现准确鉴定必须要有成虫标本,还要经过一系列的繁琐操作,鉴定难度较大,因此需要探索更加便捷高效的鉴定技术。【方法】利用分子生物学手段,通过提取玉米象的基因组DNA,使用通用引物PCR扩增ITS1、ITS2、Cytb、COⅠ、COⅡ基因并测序,通过基因序列相似性来实现快速鉴定,进而获得用于快速鉴定的DNA条形码。【结果】通过形态特征,初步确定玉米象所属大致类群;通过分子生物学手段,获得了多个基因的碱基序列作为玉米象的DNA条形码。【结论】获得多条序列用来鉴定玉米象的DNA条形码,实现玉米象快速准确鉴定,为玉米象的识别鉴定提供基础数据。