苹果园鳞翅目夜蛾科DNA条形码鉴定

为了检验DNA条形码在鳞翅目夜蛾科蛾类鉴定中的可行性,本文对采自北京昌平苹果园内的夜蛾科14种71头蛾类标本分别提取了DNA,并扩增了线粒体cox1及核基因28S,利用系统发育树、遗传距离、阈值等方法进行了鉴定和比较分析。同时,检验了目前BOLD系统的鉴定成功率。实验表明,基于cox1基因和BOLD系统的鉴定成功率达到了100%,而基于28S则很低,为64.8%。用不同方法构建的系统发育树,鉴定结果均相同。93%的种内遗传距离小于1%,94%的种间遗传距离为大于3%,种内种间的遗传距离形成明显的3%阈值现象。     

基于进化树、距离和特征的DNA条形码方法研究——以百花山地区草螟科为例

DNA条形码是一种快捷高效的分子鉴定新技术,近年来在动物分类学领域中得到迅速的发展和应用。在条形码的研究中有基于进化树、距离和特征3种常用的分析方法:第1种方法需要构建系统发育树,分析样本在树上的聚类情况;第2种方法依赖于物种种内和种间的序列差异;第3种则是通过一系列的诊断特征位点来鉴定物种。本研究扩增了北京百花山地区14种草螟科昆虫88个样本的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome c oxidase subunitⅠ,COⅠ)基因片段,分别基于进化树、距离和特征方法进行了分析,以探讨不同DNA条形码方法在草螟科物种鉴定中的可行性。结果表明:在使用邻接法(neighbor-joining,NJ)构建的系统发育树上,14个草螟物种各自聚成一个单系,均被成功区分。基于Kimura双参数模型计算遗传距离得出,种内和种内有一个明显的"barcoding gap",且ABGD软件对样本的划分完全符合形态鉴定结果。在所有的草螟物种中都找到了诊断核苷酸位点,基于特征来鉴定草螟物种的成功率为100%。结果显示,这3种方法对于本研究中所涉及的草螟都具有较好的区分,基于COⅠ基因的DNA条形码可以作为一种有效的工具在草螟科昆虫的物种鉴定中进行应用。     

DNA条形码：物种分类和鉴定技术

当前,一项称为“生命的条形码”计划正在欧美等国展开,其目的是实现对地球上现存的约1000万物种进行快速和准确的鉴定。DNA条形码是一种利用短的DNA序列对物种进行鉴定的技术。对DNA条形码的概念和原理进行了介绍,举例说明了其在物种分类、遗传多样性及物种鉴定研究中广泛的利用价值,阐述了当前该领域的研究现状,对未来的发展方向进行了展望。     

DNA条形码分析方法研究进展

DNA条形码是一段短的、标准化的DNA序列,DNA条形码技术通过对DNA条形码序列分析实现物种的有效鉴定.随着生物DNA条形码序列的大量测定,DNA条形码分析方法得到迅速发展,推动了其在生物分子鉴定中的应用.2003年以来,DNA条形码技术已广泛应用于动物、植物和真菌等物种的鉴定,并有力地推动了生物分类学、生物多样性和生态学等学科的发展.本文在综述DNA条形码技术的基础上,总结了5类主要的DNA条形码分析方法,即基于遗传距离的分析、基于遗传相似度的分析、基于系统发育树的分析、基于序列特征的分析和基于统计分类法的分析,并进一步展望了DNA条形码技术的发展与应用.     

DNA条形码技术在田间常见蓟马种类识别中的应用

蓟马类害虫种类多、 体型小, 传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。本研究利用DNA条形码通用型引物, 以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit Ⅰ gene, mtDNA COⅠ) 基因 (约650 bp), 通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析, 以邻接法 (NJ法) 构建系统发育树, 并以Kimura双参数模型计算种内、 种间遗传距离。结果表明： 聚类分析与形态学鉴定结果一致, 表现为较长的种间分支和较短的种内分支, 每个单系分支对应一个物种, 同一物种不同单倍型的最初分支自展值均为100%。25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027, 种间平均遗传距离为0.2757, 种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍; 而且种内、 种间遗传距离没有重叠区域。结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别。     

基于DNA条形码技术鉴定库尔勒机场的蝙蝠物种

随着航空业的发展,野生动物与航空器之间的冲突愈演愈烈,研究机场周边飞行动物对机场动物撞击防范工作具有重要意义。蝙蝠作为世界上唯一的飞行类哺乳动物,也是严重影响夜间飞机飞行安全的隐患之一,但由于蝙蝠体型较小,发生撞击后往往无法发现相对完整的尸体,多为血液和毛发等,因此物种鉴定比较困难。从库尔勒机场防鸟网采集到一具蝙蝠样本,基于DNA条形码技术（DNA barcoding）,通过16S rRNA遗传距离分析,发现棕蝠属（Eptesicus）与库尔勒样本群体间遗传距离为0.031~0.092,属内与库尔勒样本种间差异最大的是南美棕蝠（Eptesicus diminutus）,遗传距离为0.092;差异最小的是大棕蝠（Eptesicus serotinus）,遗传距离为0.031。结合形态学分析并通过解剖证实该个体的性腺尚未发育,确定了库尔勒机场挂网蝙蝠物种为大棕蝠。本研究为机场不易辨认或者保存不完整样本的物种鉴定提供方法依据。在确定物种后,了解其生活史特征,有利于机场动物撞击防范工作的精准实施,从而最大限度降低机场损失。     

DNA条形码技术在河北保定、廊坊地区鳞翅目昆虫上的应用及小型区域数据库的构建

【目的】为了探究DNA条形码技术和小型区域数据库在蛾类鉴定上的可行性,本研究利用条形码通用引物扩增了采自河北保定、廊坊地区10种夜蛾82个样本的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COⅠ)基因序列。【方法】基于进化树、距离、阈值和特征的方法。【结果】虽然整体分类效果较好,但基于进化树、距离、阈值的方法都无法将二点委夜蛾Athetis lepigone进行较好的分类;样本LF110802.008总是被分入标瑙夜蛾Maliattha signifera类群,与形态学分类结果发生分歧。基于特征的方法运用核基因28S进行分析,结果与形态分类一致。同时还探讨了基于特征方法得到的诊断特征数目与样本数量之间的关系,发现两者密切相关;基于特征的方法对小样本量的鉴定也比较有效。本研究建立了小型区域的DNA条形码数据库,使物种识别具有更强的针对性,有利于提高地区性蛾类病虫害防治效果。【结论】在蛾类鉴定中,DNA条形码有很好的分类效果,小型区域数据库很有实际应用价值。     

DNA条形码在鳞翅目昆虫中的应用

2003年,Hebert等提出DNA条形码后,快速而精确的特点使它在物种鉴定中得到了广泛的应用。鳞翅目是昆虫纲中第二大目,其物种鉴定任务复杂而艰巨,因此DNA条形码具有广阔的应用前景。该文主要针对DNA条形码概况以及近年来它在鳞翅目昆虫中的研究情况予以综述。     

以雾灵山夜蛾科为材料评估进化模型对DNA条码分类的影响

为了探究进化模型对DNA条形码分类的影响, 本研究以雾灵山夜蛾科44个种的标本为材料, 获得COI基因序列。使用邻接法（neighbor-joining）、 最大简约法（maximum parsimony）、 最大似然法（maximum likelihood）以及贝叶斯法（Bayesian inference）构建系统发育树, 并且对邻接法的12种模型、 最大似然法的7种模型、 贝叶斯法的2种模型进行模型成功率的评估。结果表明, 邻接法的12种模型成功率相差不大, 较稳定; 最大似然法及贝叶斯法的不同模型成功率存在明显差异, 不稳定; 最大简约法不基于模型, 成功率比较稳定。邻接法及最大似然法共有6种相同的模型, 这6种模型在不同的方法中成功率存在差异。此外, 分子数据中存在单个物种仅有一条序列的情况, 显著降低了模型成功率, 表明在DNA条形码研究中, 每个物种需要有多个样本。     

DNA条形码技术在物种识别与产品鉴定中的应用

DNA条形码技术作为一种有效的物种鉴定和产品寻址溯源的分子生物学方法,其高特异性的溯源能力在动植物及微生物的快速鉴定、近缘性物种识别方面的应用正趋向成熟。条形码技术为食品、药品等相关产品的掺假鉴定以及合成产品的示踪溯源提供了一种有效的鉴定手段。现有的DNA条形码技术包括常规条形码、迷你条形码、超级条形码以及封装条形码。综述DNA条形码技术在物种识别与产品鉴定中的应用,比较不同条形码技术的应用范围和技术特点,为选择适合的DNA条形码作为产品标签和识别工具提供有价值的思路。     

我国沿海棱鳀属鱼类的物种鉴定与系统发育

利用DNA条形码技术对中国沿海分布的6种棱鳀属(Thryssa)鱼类样品进行了物种鉴定, 并每种取5尾用于探讨该属系统发育关系。结果显示: 棱鳀属鱼类的主要形态鉴别特征为上颌骨伸达位置和第一鳃耙的下鳃耙数量。在525 bp的目的片段上有175个变异位点, 其中简约信息位点172个, 单一信息位点3个, 无插入缺失现象, 转换数为182, 颠换数为57。A+T含量明显高于G+C含量, 并且表现出明显的反G偏倚。结合GenBank中相关的同源序列进行比较发现, 所有序列明显分为10个组群, 表明已提交的棱鳀属鱼类COI基因序列中仍存在一定的问题。从各组群间的遗传距离和氨基酸遗传差异水平可以看出, 10个组群应为不同的有效种, 但是否存在隐存种还有待于进一步确定。从NJ树上可以看出, 长颌棱鳀(T. setirostris)是最先分化出的物种, 保持着最原始的特征, 而中颌棱鳀(T. mystax)与黄吻棱鳀(T. vitrirostris)聚类到一起, 二者间存在共享单倍型。棱鳀属鱼类最早分化于中新世早期。在今后的研究中仍需要结合更多的分子标记对中颌棱鳀和黄吻棱鳀的分类地位作进一步的探讨。     

Complete DNA barcode reference library for a country's butterfly fauna reveals high performance for temperate Europe

DNA barcoding aims to accelerate species identification and discovery, but performance tests have shown marked differences in identification success. As a consequence, there remains a great need for comprehensive studies which objectively test the method in groups with a solid taxonomic framework. This study focuses on the 180 species of butterflies in Romania, accounting for about one third of the European butterfly fauna. This country includes five eco-regions, the highest of any in the European Union, and is a good representative for temperate areas. Morphology and DNA barcodes of more than 1300 specimens were carefully studied and compared. Our results indicate that 90 per cent of the species form barcode clusters allowing their reliable identification. The remaining cases involve nine closely related species pairs, some whose taxonomic status is controversial or that hybridize regularly. Interestingly, DNA barcoding was found to be the most effective identification tool, outperforming external morphology, and being slightly better than male genitalia. Romania is now the first country to have a comprehensive DNA barcode reference database for butterflies. Similar barcoding efforts based on comprehensive sampling of specific geographical regions can act as functional modules that will foster the early application of DNA barcoding while a global system is under development.     

Phylogenetic systematics of Colotis and associated genera (Lepidoptera: Pieridae): evolutionary and taxonomic implications

We investigated the genetic diversity and phylogenetic placement of the butterflies in the genus Colotis and eight related pierid genera using sequence information from two mitochondrial and two nuclear genes. To establish the status of species, we initially barcoded 632 specimens representative of all genera and most species and subspecies in those genera. A subset was then selected for phylogenetic analysis where additional gene regions were sequenced: 16S rRNA (523 bp), EF‐1α (1126 bp) and wg (404 bp). DNA barcode results were largely congruent with the traditional classification of species in the Colotis group, but deep splits or lack of genetic divergence in some cases supported either species‐level differentiation or synonymy. Despite using information from four genes, the deeper nodes in our phylogeny were not strongly supported, and monophyly of the ‘Colotis group’ and the genera Colotis and Eronia could not be established. To preserve the monophyly of Colotis, we revive the genus Teracolus for three outlying species previously in Colotis (i.e. Colotis eris, Colotis subfasciatus and Colotis agoye), as well as the genus Afrodryas for Eronia leda. The position of Calopieris is unresolved although it appears to be well outside the molecular variation in Colotis (s.l.). A dispersal/vicariance analysis suggested that major diversification in Colotis (s.str.) occurred in Africa with subsequent dispersal to India and Madagascar.     

基于COI基因5′端与3′端序列田间常见粉虱的分子鉴定

【目的】粉虱种类繁多,个体微小,其种类识别与鉴定常需借助分子生物学技术。本研究旨在明确线粒体COI基因(mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene) 5′端和3′端序列对常见种类粉虱识别鉴定的可行性。【方法】以我国田间常见的16种粉虱为对象,以COI基因5′端(641 bp)和3′端(738 bp)序列为靶标进行比对分析,以MEGA 5.10软件的K2-P模型计算种内与种间遗传距离,以邻接法(NJ法)构建进化树并进行系统发育分析。【结果】当以5′端为靶标时,16种粉虱的种内平均遗传距离为0.0015,种间平均遗传距离为0.2897,种间遗传距离为种内遗传距离的193.1倍;而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。当以3′端为靶标时种内平均遗传距离为0.0007,种间平均遗传距离为0.2817,种间遗传距离为种内遗传距离的402.4倍;但桑粉虱Pealius mori与烟粉虱Bemisia tabaci Asia II 1的种内和种间遗传距离重叠。系统发育分析结果显示,以5′端为靶标时,16种粉虱可以形成独立的进化分支;以3′端为靶标时,除桑粉虱与传统分类学不一致外,其余种类均可形成独立的分支。【结论】结果表明,5′端序列更适用于基于DNA条形码技术的物种识别鉴定研究。     

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属（鞘翅目： 小蠹科）昆虫是植物检疫中经常截获的类群, 为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性, 以齿小蠹属昆虫为研究对象, 测定分析了线粒体COⅠ基因462 bp碱基序列。序列分析结果显示： 变异位点为259个, 保守位点203个, 简约信息位点181个, 自裔位点78个。所有位点中, A, G, C和T碱基平均含量分别为30.7%, 16.5%, 17.0%和35.8%。A+T含量较高, 为66.5%, 明显高于G+C含量, 表现明显的A+T碱基偏嗜, 且A与T含量相当, 符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示： 该段序列未达到饱和, 可以得到准确的进化分析。利用Kimura 2-parameter模型分析遗传距离得到, 同物种间的遗传距离介于0.002~0.007之间, 不同种间的遗传距离介于0.056~0.431间, 平均遗传距离为0.199, 说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树（NJ树）显示, 同一物种聚为同一小支, 且分支自展值均为100%; 近缘种能聚集在一起, 且置信度很高（≥97%）。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。