兰科植物DNA条形码的研究进展及展望-论文.pdf

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1、2015年第5期现代园艺兰科植物DNA条肜码的研究进展及展望任军方，杨郡，李海文，云勇，张浪(海南省农业科学院园林花卉研究所，海南海口571100)摘要：DNA条形码(DNAbarCoding)技术是一种新的物种鉴定技术，COI序列已成功应用于动物的鉴定，但目前国际上还没有找到一个通用序列能鉴定所有植物物种。本文主要综述了兰种植物的DNA条形码研究进展、应用现状及展望其应用前景。关冀词：DNA条形码；兰科植物兰科(Orchidaeeae)是被子植物的大科之一，(AZ—rpoC14和trnH—psbA为研究对象，试图为中南美洲的wood，1986；Dressle

2、r，1993)，分布范围极广，全世界约野生兰科植物找到合适的DNA条形码。发现单片段20000种，包括了许多著名的药用植物和珍贵花卉(中rpoB、tmH—psbA和matK的识别率都可达5O％以上，国科学院中国植物志编辑委员会，1999o兰科植物的其中matK可达90％；多片段组合rpoC1+rpoB+matK的形态、习性千变万化，花部结构高度特化，在植物界系识别效果可以达到100％。但其材料数有限，不具代表统演化上属于最高级的一个类群，不仅对研究植物多性，且片段都来自单亲遗传的叶绿体，对一些自然杂交样性演化具有重要的意义。且对我国文化有不可更替种或叶绿体严重

3、退化的腐生类型难以说明问题。La—的价值。haye等(2008b)采用matK的390F／1326R引物在1000DNA条形码序列分析技术是近年来兴起的研究余种兰科植物中得到100％的扩增率，并且单独使用动植物系统发生的常用方法，因其快速、高效、准确等matK或与trnH—psbA组合使用都可以正确识别的优点，也被应用于兰科植物系统发育及进化研究中，为90％以上的种类。但是有些物种缺乏重复个体，而且没兰科植物的分子研究及发展提供大量数据参考。有包含同属内关系最近的姊妹种(Hollingsworth，1DNA条形码的研究现状2008)，如果材料是姊妹种，识别率可

4、能会降低(LahayeDNA条形码(DNAbarcoding)技术是指可代表某eta1．2008b)。一物种的一段标准DNA序列，可以作为各个物种身份在国内，目前DNA条形码在兰科植物石斛属报道的识别特征。该技术最早是由加拿大动物学家Paul相对较多，袁佐清等(2009)研究了10种石斛植物叶绿Hebert教授提出来的“DNA条形码”概念，将条形码技体rbcL基因序列变异和系统发育的关系；刘静等术引入生物界(PaulHebert，2003a，2003b)。目前，仍然处(2009)对l2种药用石斛叶绿体matK基因序列特征及于起步阶段，在很多动物分类群中得到了成

5、功应用物种鉴别进行了研究。邵世光等(2009)对15种枫斗类(Heberteta1．，2004a，2004b；Wardeta1．，2005；Kerreta1．，石斛tmH—psbA的序列特征与鉴别应用进行了研究。2007)。对于植物的DNA条形码鉴定，至今没有找到一兰科植物的分类研究取得较大的进展，系统发育个通用的DNAbarcoding序列。该技术一旦发展起来，研究解决了不少传统分类的争议(Acetoeta1．，1999；将有望对地球物种进行快速、便捷的鉴别，而且不受外Yukawaeta1．，2000；Bateman，2001；Richardeta1．，20

6、03；形的影响，是目前分子生物学和分类学发展的最新方白瑞等，2008；陈心启等，2009oKress等(2o05)认为系向。统学所用的序列变异度较小，没有足够的信息位点，不2DNA条形码在兰科植物研究现状适合作为DNA条形码。但一些常用于系统学分析的序兰科植物是众所周知的难鉴别，许多种类间的植列(如：matK、rbcL、nrlTS等)却被大多数学者用于DNA物差别很细微。由于所处的环境或者繁育缘故，使得兰条形码，并取得较好的效果。可以从前人研究系统发育科植物的中间变异类型极其丰富，使属间、种间的分类的序列中选择适当的片段，并加以组合，以解决识别效带来很大的困难

7、，近年来在国外，有一些关于DNA条率差的问题。形码对兰科植物分类研究的报道。Guillaume等(2007)3展望以叶绿体的6个片段accD3、matK、ndhJ1、rpoB6、DNA条形码技术在实际应用中尚存在许多问题需要解决，包括物种鉴定时种内和种问变异范围的界基金项目：几种国兰DNA条形码鉴定，海南省自然科学基金313093号。定，以及作为DNA条形码基因的选择等。目前，还没有作者简介：任军方(1980一)。女，河北石家庄人，助理研究员，研究方任何一个单一序列能完全鉴别出不同类型的兰科植向：热带园艺植物种质资源收集、评价及鉴定。物。由于越来越多的研究结果

8、表明靠一个片段很难对通讯作者：张浪(1