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　　近两年随着国际上对DNA条形编码的广泛应用,我国学者也开始关注该项技术,肖金花等(2004)、王鑫和黄冰(2006)、王剑峰和乔格侠(2007)分别对DNA条形码技术及其在相关学科中的应用进行了综述。潘程莹等(2006)以我国常见的斑腿蝗科(Catantopidae)7种蝗虫为对象测定了COI基因序列,探讨了COI基因作为DNA条形码在识别蝗虫物种方面的可行性。诸立新等(2006)基于COⅠ基因约640bp片段序列的遗传距离分析,对尾凤蝶属4种蝴蝶的20个标本进行了鉴定分类,并探讨了分子系统发育关系。游中华等(2007)通过应用COⅠ基因,对入侵害虫西花蓟马及其他8种常见蓟马进行了分子鉴定。

　　褚栋等(2005)利用COⅠ基因片段对国内外12个地理种群烟粉虱的生物型进行了鉴定,并对其来源进行了分析,结果发现采自国内主要省市的烟粉虱与来自国外的B型烟粉虱具有99.8%～100%的同源性,从而确定了在中国广大地区暴发成灾的烟粉虱生物型为B型,为烟粉虱的有效防治提供了理论依据。

　　6、DNA条形码的发展趋势

　　2003年9月,全球20多位生物分类专家、分子生物学家和生物信息学家会聚美国冷泉港,召开题为“Taxonomy,DNAandtheBarcodeofLife”的会议,对所有真核生物进行DNA条形码的科学性、社会利益开展了深入讨论,并且提出了组织策略及“国际生物条形编码计划”(InternationalBarcodeofLifeProject)的发展蓝图。

　　国际生物条形编码计划倡导全球统一行动,在未来20年时间里建立起完整的DNA条形码系统。

　　现在一个分子生物学实验室平均每年可得到1000个以上物种的目的片断序列,而且随着DNA测序技术的革新,DNA鉴定(DNAIdentification)的成本还会大大降低。最终建成的COI序列数据库将包含所有生物COI基因的全部信息,是分类学最直接的信息资源,将成为全球生物鉴定系统(GlobalBioidentificationSystem,GBS)的基础。若该数据库被全球生物多样性信息机构(GlobalBiodiversityInformationFacility)或生物物种基金会(AllSpeciesFoundation)利用,将会解决网络信息资源长期缺乏的问题。Hebert(2003)预计整个计划的实施将花费10亿美元,远远低于人类基因组计划的成本。

　　Hebert(2003)称:如果目前的技术研究成功的话,将未知生物的一部分放进一种掌上微型扫描仪中进行分析,稍后就可以鉴定出该生物物种,并配以图片说明,便可知其危险性。利用该技术,快速分析一小段DNA分子,可以鉴定出地球上每个植物和动物物种,这与商场中扫描仪检测条形码的方式几乎完全一样。

　　如果DNA扫描仪研制成功,它将带来很多用途。例如:医生可以凭借它快速准确地确定病原体的类型,从而在源头上杜绝用药错误。人们在旅游时可以随时了解植物和动物群落。在出入境检验检疫方面:海关检疫人员可以当场确定货物中夹带的外来物种的种类,并确定其是否具有危险性,进而采取相应的检疫措施,从而确保国家生物安全;卫生检疫人员也能较容易地检测出食品中不合格的植物和动物材料等等。

　　7、有关DNA条形码的争论

　　DNA条形码技术一提出就引起了很大的争议,众多专家在Science、Nature、PNAS等著名刊物上发表一系列相关文章对其进行热烈讨论。许多学者对该技术与其应用前景持肯定态度。

　　但是,也有一些持反对意见的学者。Lipscomb等(2003)认为:DNA仅仅是数据,在校正不同长度的基因序列以及在特定研究选择合适基因时具有一定的主观性,而且DNA条形编码缺乏传统理论基础,可能将分类变成低级的服务工厂,从而造成科学的倒退。Seberg等(2003)认为:很多标本将会因用于提取DNA而被毁坏,从此也许不再存在,这对于传统分类学模式标本的保存来说是个很大的损失。Schindel和Miller(2005)认为分类学家的工作应该是提供给生物以知识,而不是单纯的核酸序列;DNA条形编码所产生的仅仅是信息,而不是知识,不能够替代应用其他特征的分类。

　　Moritz和Cicero(2004)认为:有关DNA条形码争议的焦点还主要集中在“是否单一的小片段COⅠ基因序列能给全球的物种编码”这一问题。

　　Mallet和Willmott(2003)建议最好应用多个基因片段区分形态相近的物种,而不是单一的基因。DNA条形编码仅靠单个基因片断可能会显得力度不够,应该跟形态学数据结合起来,因此不能完全抛弃形态学手段。Hebert等(2003)研究表明:94.1%的腔肠类(Cnidaria)动物COⅠ序列差异小于2%,证明COⅠ不适于该类群的鉴定。Vences等(2005)对马达加斯加蛙类的研究发现,在该类群中16SrRNA的扩增效率远远高于COⅠ,因为此类动物COⅠ的引物位点在种和近缘种水平具有较高的变异率,而16SrRNA引物位点在脊椎动物中具有高保守性,16SrRNA在马达加斯加蛙类幼体和成体的种间差异为1%～17%,种内差异为0%～1%,因此,他建议应用线粒体16SrRNA编码两栖类动物。由此可见,针对不同生物类群,选取不同的基因片段或者增加多个片段在某些时候也是十分必要的。

　　另外,目前演化学家、分类学家、遗传学家对于物种的定义看法均不相同,目前甚至可整理出超过10个关于物种的概念,如果经过测试,发现两个标本有N个碱基的差异,那么是不是可以区分成两个不同的种呢?再者,所有这些关系远近问题的解决都是基于两两比较序列的差异度,那么这些差异到何种程度才可以被称为传统意义上的一个物种呢?都值得进一步研究。

　　综上所述,DNA条形码这种新方法依旧无法取代传统的物种鉴定方法,毕竟一个物种的描述不是仅仅写出它的条形码就可以的。对于地球上庞大复杂的生态多样性,除了DNA条形码,对于动物的形态描述、分布资料以及行为学都是非常重要的信息。DNA分类学应始终依靠形态分类,特别是对非分子生物专业研究人员和初学者而言,不可能仅通过一条DNA序列去了解一个种类。DNA是一种可靠的数据,但仅依靠DNA数据而不考虑其他因素,得到的将是一种单调乏味的序列相似性模式,而不是进化模式。在对物种进行编码的过程中,我们必须依据传统分类方法,假设目的物种为纯种并且归类正确,在此基础上再测定COⅠ基因序列,以此作为该物种的DNA条形编码,供其他学者参考对比。所以,DNA条形码技术不能完全抛弃形态学手段。其次,我们还必须突破单分子标记的局限性,最好将16SrRNA和COⅠ一起作为DNA条形编码的标记基因,以适应不同物种分子鉴定的需要。

　　虽然DNA条形编码技术还受到部分专家的置疑以及存在一定的缺陷,但DNA序列信息的丰富性以及独一无二的可重复性,都将使DNA条形编码成为分类学家的有用工具,DNA条形编码技术也将成为生物分类发展的必然趋势。

　　参考文献：

　　1、肖金花,肖晖,黄大卫.生物分类学的新动向———DNA条形编码.动物学报.

　　2、孙乃恩,孙东旭,朱德煦.分子遗传学.南京:南京大学出版社,

　　3、王鑫,黄冰.DNA条形编码技术在动物分类中的研究进展.生物技术通报,

　　4、王剑锋,乔格侠.DNA条形编码在蚜虫类昆虫中的应用.动物分类学报,

　　5、潘程莹,胡婧,张霞,等.斑腿蝗科Catantopidae七种蝗虫线粒体COI基因的DNA条形码研究.昆虫分类学报,

　　6、诸立新,吴孝兵,晏鹏.基于COⅠ基因部分序列对尾凤蝶属(鳞翅目,凤蝶科)四种蝴蝶分子系统学关系及相关问题的探讨.动物分类学报,

　　7、游中华,路虹,张宪省,等.入侵害虫西花蓟马及其他8种常见蓟马的分子鉴定.昆虫学报,

　　8、褚栋,张友军,丛斌,等.烟粉虱不同地理种群的mtDNACOI基因序列分析及其系统发育.中国农业科学.