李 琪,冉 軻,孔令鋒
(1. 海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國海洋大學(xué)),山東 青島 266003;2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室 海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266237)
貝類屬于軟體動(dòng)物門(Mollusca),是無脊椎動(dòng)物中最重要的門類之一,其物種數(shù)量僅次于節(jié)肢動(dòng)物門(Arthropoda),是動(dòng)物界中第二大門,物種數(shù)量在13萬種以上[1]。貝類的絕大部分物種為海洋貝類,其種類和數(shù)量極為豐富,不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而且具有生態(tài)和工藝價(jià)值。海洋貝類的分類鑒定是海洋生物多樣性研究的重要組成部分,也是漁業(yè)資源調(diào)查和自然資源評(píng)估的參考依據(jù)。目前,海洋貝類的物種鑒定主要依靠傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)特征。然而,貝類種類眾多,形態(tài)特征多樣,絕大多數(shù)種類在不同生長階段具有不同的形態(tài)特征。此外,趨同進(jìn)化(Convergent evolution)和表型可塑性(Phenotypic plasticity)也會(huì)導(dǎo)致貝類形態(tài)特征的改變,從而導(dǎo)致一些不同種個(gè)體之間的形態(tài)特征相似、而同種個(gè)體之間的形態(tài)特征具有差異,這對(duì)傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)分類方法提出了很大的挑戰(zhàn)[2]。對(duì)海洋貝類進(jìn)行準(zhǔn)確地鑒定和分類是極為重要的,這不僅是理解和認(rèn)識(shí)海洋貝類多樣性的需要,也是海洋環(huán)境保護(hù)、海水養(yǎng)殖、貝類漁業(yè)資源合理利用和食品安全等行業(yè)的迫切需求。
近年來,隨著全球氣候變化、環(huán)境問題和能源問題的加劇,人類可持續(xù)發(fā)展對(duì)理解和認(rèn)識(shí)生物多樣性的要求日益迫切,物種的準(zhǔn)確和快速鑒定作為對(duì)生物多樣性保護(hù)和持續(xù)利用的基礎(chǔ),成為全球性的重大需求。DNA條形碼通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、較短的基因序列變異來鑒定物種,是近年來生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)展最迅速的學(xué)科前沿之一。DNA條形碼不僅是傳統(tǒng)物種鑒定的強(qiáng)有力補(bǔ)充,而且使標(biāo)本鑒定過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化,突破了對(duì)經(jīng)驗(yàn)的過度依賴,能夠在較短時(shí)間內(nèi)建立形成易于利用的應(yīng)用系統(tǒng)。
本文主要綜述了DNA條形碼的產(chǎn)生、原理、分析步驟、優(yōu)勢(shì)、局限性及其在海洋貝類種質(zhì)資源保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)展,并闡述了DNA條形碼技術(shù)未來的發(fā)展。
對(duì)物種進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定和分類是種質(zhì)資源保護(hù)的基礎(chǔ),也是生物學(xué)研究的基本條件。人類對(duì)生物的研究具有悠久的歷史。而分類學(xué)作為一門古老的學(xué)科,從林奈、拉馬克時(shí)代就已經(jīng)開始了,這些分類學(xué)家的工作為后來生物系統(tǒng)發(fā)育的深入研究奠定了基礎(chǔ)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,越來越多的新紀(jì)錄種和新種被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道。盡管在地球上生存的生物種類多、數(shù)量大、分布廣,但是由于氣候變化、環(huán)境污染和過度采集等原因,導(dǎo)致一些生物物種的數(shù)量急劇下降,甚至一些種類可能還沒被人類發(fā)掘就已經(jīng)滅絕。如果僅僅依賴分類學(xué)家采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)方法來大量鑒定物種,其工作難度較大。此外,對(duì)物種準(zhǔn)確的鑒定和分類是進(jìn)行種質(zhì)資源保護(hù)、生物學(xué)研究、充分的利用生物資源和維持全球生態(tài)系統(tǒng)平衡的基礎(chǔ),尤其是對(duì)于具有重要生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的種類[3]。因此,對(duì)大量生物進(jìn)行準(zhǔn)確快速的鑒定和分類是至關(guān)重要的。2003年,受到“商品條形碼”的啟示,Hebert等[4]第一次提出“DNA條形碼”的概念,即通過選擇一段DNA基因序列片段作為條形碼進(jìn)行物種的鑒定。自此以后,DNA條形碼迎來了黃金時(shí)代。Hebert等[5]探討和分析了采用線粒體細(xì)胞色素 c 氧化酶 I(Cytochrome c oxidase subunit I, COI)基因序列作為條形碼來進(jìn)行物種鑒定的可行性。隨后,Hebert等[6]將DNA條形碼技術(shù)用于北美260種鳥類的鑒定中,并取得了成功。這些工作為后來采用DNA條形碼技術(shù)在生物物種鑒定和分類中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),對(duì)物種種質(zhì)資源保護(hù)起到了關(guān)鍵作用。
DNA條形碼其實(shí)是一段短的基因序列,其目的是用這一序列作為快速鑒定物種的標(biāo)記,同時(shí)希望與生物物種建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。DNA條形碼由四種堿基(A、T、G、C)組成,通過每個(gè)堿基的變異和組合,一段序列可以有很多種情況,以此來區(qū)分和鑒定不同的生物。在理論上,一段長度為幾百個(gè)堿基的DNA序列,其四種堿基可能的組合多達(dá)數(shù)十億個(gè),這完全可以涵蓋全球所有生物的物種數(shù)量,理論上可以通過DNA條形碼區(qū)分所有生物[7]。然而,并非所有的基因序列都可以用來作為DNA條形碼,該基因序列必須要具備兩個(gè)最基本的特征:(1)為了將每個(gè)物種準(zhǔn)確地區(qū)分和鑒定,所選的基因片段具有足夠的變異度。(2)基因序列要有一定的保守性,以便引物的選擇和基因片段的擴(kuò)增[8]。核基因和線粒體基因都可被用作DNA條形碼,但是線粒體基因用的較廣,其主要原因是該基因具有以下幾個(gè)特點(diǎn):其一,在細(xì)胞中,線粒體的數(shù)量較多,達(dá)數(shù)百個(gè),從而選擇線粒體DNA比較方便;其二,線粒體基因無內(nèi)含子(Intron),并且絕大多數(shù)動(dòng)物為母系遺傳,重組現(xiàn)象較少,更適合作為通用條形碼;其三,線粒體DNA具有很快的突變速率,而核DNA的突變速率較慢,線粒體DNA的突變速率大約是核DNA的10倍,這有利于線粒體DNA條形碼能更加高效精確地區(qū)分物種[9]。研究表明,在動(dòng)物的物種鑒定中,有超過95%的動(dòng)物種類可以用COI基因進(jìn)行種水平上的鑒定[10]。
DNA條形碼技術(shù)的操作步驟如下:(1)樣品采集。根據(jù)研究所需的物種,對(duì)物種進(jìn)行采集,同時(shí)記錄樣品采集的時(shí)間、地點(diǎn)和底質(zhì)環(huán)境等。(2)樣品保存。采集完成后,對(duì)樣品進(jìn)行保存,一般通過95%酒精或冷凍保存。(3)樣品DNA提取。(4)PCR擴(kuò)增及測(cè)序。(5)數(shù)據(jù)分析。首先使用序列分析軟件(如SeqMan)對(duì)序列進(jìn)行校正,保證每條序列準(zhǔn)確無誤,然后使用序列比對(duì)軟件(如BioEdit v.7.2.6.軟件中內(nèi)置的 Clustal W)對(duì)序列進(jìn)行比對(duì),最后計(jì)算遺傳距離和構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,并分析結(jié)果。(6)樣品信息的上傳。將所研究樣品的分類地位、照片、采集地點(diǎn)、時(shí)間、環(huán)境以及序列等上傳到相關(guān)的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫,做到數(shù)據(jù)共享。
1.4.1 DNA條形碼的優(yōu)勢(shì) 與傳統(tǒng)的形態(tài)分類方法相比,DNA條形碼技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì):(1)鑒定個(gè)體不完整的生物。DNA條形碼技術(shù)可以利用物種的組織片段進(jìn)行物種的鑒定,例如,可以鑒定一些海產(chǎn)品或通過動(dòng)物胃里的食物殘?jiān)鼇矸治鍪澄飦碓吹萚11]。(2)鑒定形態(tài)特征相似的生物。盡管一些個(gè)體屬于不同的種,但是它們具有極其相似的外部形態(tài)特征,例如自然界中的一些擬態(tài)現(xiàn)象,使用形態(tài)學(xué)方法很難鑒定。(3)鑒定處于不同生長階段的物種。受性別和不同發(fā)育階段的影響,許多物種在不同的生長階段具有完全不同的外部形態(tài)特征,如果在不了解其生活史的情況下,僅僅使用形態(tài)特征很難對(duì)其進(jìn)行鑒定和分類。(4)鑒定形態(tài)可塑性強(qiáng)的物種。一些物種的外部形態(tài)具有很強(qiáng)的可塑性,為了適應(yīng)所處的生長環(huán)境,同種個(gè)體在不同的環(huán)境中呈現(xiàn)出完全不同的形態(tài)特征,傳統(tǒng)方法很難對(duì)其進(jìn)行鑒定。(5)鑒定物種更加快速而高效。據(jù)統(tǒng)計(jì),地球上總共被鑒定的種類大約有200多萬種[12],這只占全球生物的一小部分,如果使用傳統(tǒng)方法來鑒定和分類,一些種類可能還沒有被人類發(fā)現(xiàn)就已經(jīng)滅絕。(6)對(duì)系統(tǒng)發(fā)育方面的貢獻(xiàn)。通過輔助傳統(tǒng)分類方法,豐富和完善系統(tǒng)發(fā)育樹等[13]。DNA條形碼數(shù)據(jù)庫豐富了生物種類的遺傳信息,這有助于研究和分析生物種類間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。(7)有利于發(fā)現(xiàn)隱存種和新種。(8)數(shù)據(jù)共享性。DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建,不僅共享了每個(gè)國家和地區(qū)生物的信息,而且對(duì)保護(hù)全球生物多樣性的工作做出了很大貢獻(xiàn),有利于物種種質(zhì)資源的保護(hù)與利用。
1.4.2 DNA條形碼的局限性 DNA條形碼在提出后得到了學(xué)者的高度關(guān)注和廣泛應(yīng)用,尤其是在物種區(qū)分和鑒定、隱存種和新種的發(fā)現(xiàn)等方面發(fā)揮了非常重要的作用。然而,在其推廣的過程中也引起了很大爭議。爭議點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面:(1)基于單基因的DNA條形碼能否鑒定每一種生物。由于假基因和異質(zhì)性等現(xiàn)象的存在,使用單基因的線粒體DNA序列進(jìn)行種的分類很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。另外,在動(dòng)植物中由于基因漸滲雜交(Introgressive hybridization)和祖先多態(tài)性不完全分支(Incomplete lineage sorting of ancestral polymorphism)導(dǎo)致多系(Polyphyly)發(fā)生和旁系(Paraphyly)發(fā)生的現(xiàn)象很常見,僅僅使用線粒體DNA序列來區(qū)分物種和發(fā)現(xiàn)新種可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的鑒定結(jié)果[14]。(2)基于COI基因的DNA條形碼技術(shù)能否用于所有生物的鑒定。Hebert等[5]將基于COI基因的DNA條形碼用于腔腸動(dòng)物的物種鑒定時(shí)發(fā)現(xiàn),該類動(dòng)物中大部分種類的種間差異小于2%,不能有效地區(qū)分該類群。Moritz等[15]曾質(zhì)疑使用COI基因能否區(qū)分和鑒定北美鳥的近緣種。此外,由于植物和動(dòng)物COI基因的進(jìn)化速率差異很大,通常植物的COI基因的進(jìn)化速率慢。因此,一些學(xué)者認(rèn)為基于COI基因的DNA條形碼技術(shù)不能鑒定大部分植物[16]。(3)DNA條形碼的方法是否可取。開展DNA條形碼技術(shù)的前提是需要獲得所研究物種標(biāo)本的組織,這容易損壞樣品的完整性,尤其是一些稀有物種或難采集的標(biāo)本,不利于形態(tài)學(xué)的研究。此外,Cameron等[17]認(rèn)為進(jìn)行DNA條形碼研究的成本較高,構(gòu)建一個(gè)涵蓋全球所有生物的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的成本遠(yuǎn)高于預(yù)期,對(duì)公眾來說無直接應(yīng)用價(jià)值。盡管如此,DNA條形碼技術(shù)作為一種新興的分子技術(shù)仍然得到了高度的關(guān)注,已經(jīng)在很多生物類群中得到了應(yīng)用,在分類學(xué)研究中潛力大,研究價(jià)值高。
海洋貝類種類豐富、數(shù)量龐大、分布廣,形態(tài)特征極為多樣。近年來,DNA條形碼技術(shù)已經(jīng)廣泛用于海洋貝類的物種鑒定、隱存種和新種的發(fā)現(xiàn)、系統(tǒng)發(fā)育及物種多樣性保護(hù)等研究,對(duì)海洋貝類種質(zhì)資源保護(hù)與利用起到至關(guān)重要的作用。Meyer等[18]選取寶貝科的 2 026 個(gè)個(gè)體作為研究對(duì)象,獲取了每個(gè)個(gè)體的COI序列,盡管結(jié)果顯示寶貝科的一些種的種內(nèi)和種間不存在條形碼間隙,種間和種內(nèi)遺傳距離存在重疊,但是基于COI基因的DNA 條形碼技術(shù)的鑒定效率還是高達(dá)96%,可以用于該類群物種的鑒定。寶貝科貝類形狀奇特,色彩瑰麗,具有收藏和研究價(jià)值,盡管已經(jīng)獲得了好多種類的COI序列,并可以將其鑒定,但是寶貝科各類群之間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系有待進(jìn)一步研究。Mikkelsen 等[19]通過分析 12 種雙殼貝類的 COI 基因序列,發(fā)現(xiàn)種間和種內(nèi)存在條形碼間隙,種間和種內(nèi)的序列具有顯著的差異度,結(jié)果表明使用COI基因可以用于對(duì)雙殼類物種的鑒定。陳軍等[20]為了驗(yàn)證DNA條形碼物種鑒定的可行性,獲得了中國沿海11種綴錦蛤亞科貝類51個(gè)個(gè)體的COI基因序列,最終發(fā)現(xiàn)使用DNA 條形碼技術(shù)能夠?qū)⑺芯康募s 98%的綴錦蛤亞科貝類鑒定到種的水平。Liu等[21-23]首次驗(yàn)證了 DNA 條形碼技術(shù)在貽貝科和牡蠣科種類鑒定中應(yīng)用的可行性,同時(shí),在對(duì)從中國沿海采集的 16 個(gè)及日本沿海采集的1 個(gè)櫛江珧 (Atrinapectinata)群體進(jìn)行分析時(shí)使用COI基因、核 ITS基因以及形態(tài)特征標(biāo)記,從而為研究海洋物種的分類、物種多樣性的保護(hù)和演化等問題提供參考。Zou等[24-26]使用基于多基因序列的DNA 條形碼技術(shù)對(duì)新腹足目貝類,尤其是一些經(jīng)濟(jì)種類,如織紋螺科和骨螺科貝類,進(jìn)行了全面的物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育研究,并驗(yàn)證了 DNA 條形碼及其分析方法的有效性,進(jìn)一步表明大量的分析樣本及分析多基因序列對(duì)新腹足目的系統(tǒng)發(fā)育研究非常關(guān)鍵。Feng等[27-28]將 DNA 條形碼技術(shù)用于珍珠貝亞目和蚶目物種的鑒定中,然后用多個(gè)分子標(biāo)記研究了這兩大類群的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,驗(yàn)證了 DNA 條形碼技術(shù)的可行性。盡管DNA條形碼技術(shù)不能完全取代傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)分類方法,但將兩者有效結(jié)合進(jìn)行物種的鑒定是非常必要的。Sun等[29]分析了采自中國沿海的45種110個(gè)新進(jìn)腹足目動(dòng)物個(gè)體的COI基因序列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)科內(nèi)、屬內(nèi)、種內(nèi)遺傳距離分別為22.27%、13.96% 和 0.44%,表明使用DNA條形碼能夠有效精確地鑒定該類動(dòng)物,豐富了海洋貝類的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。Dai等[30]利用基于COI 基因的DNA條形碼對(duì)采自中國沿海的34種132個(gè)頭足類進(jìn)行了物種鑒定,并研究和探討了基于 COI 和 16S rRNA 基因序列的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,驗(yàn)證了DNA條形碼技術(shù)對(duì)頭足類物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系研究的可行性,證實(shí)該技術(shù)可以發(fā)掘傳統(tǒng)形態(tài)方法難以區(qū)分的隱存種的存在。Ni等[31]利用基于COI與16S rRNA基因的DNA條形碼有效的鑒定了蛤蜊科貝類,并對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行了分析研究。Yu等[32-33]利用 DNA 條形碼技術(shù)和相關(guān)標(biāo)記對(duì)異齒亞綱貝類進(jìn)行了全面的物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育研究,最終驗(yàn)證 DNA 條形碼技術(shù)及其分析方法在異齒亞綱貝類中的可行性。Lin等[34]對(duì)采自中國沿海真帽貝(花帽貝科和笠貝科)13個(gè)種135個(gè)個(gè)體進(jìn)行基于COI基因的DNA條形碼研究,結(jié)果證明了使用DNA條形碼技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地鑒定真帽貝物種,為真帽貝的系統(tǒng)演化研究奠定了基礎(chǔ)。Barco等[35]對(duì)采自北海的113種軟體動(dòng)物進(jìn)行了DNA條形碼分析,并獲得579條序列,極大的豐富了軟體動(dòng)物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。Sun 等[36]首次系統(tǒng)而全面的分析了來自中國、日本和韓國的569種軟體動(dòng)物,總共2 801條DNA條形碼序列,顯示了西北太平洋軟體動(dòng)物的物種多樣性。Ran等[37]成功構(gòu)建了海南島120種腹足綱貝類的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫,為當(dāng)?shù)馗棺憔V貝類的漁業(yè)管理、種質(zhì)資源保護(hù)提供了參考資料。截至目前,DNA條形碼技術(shù)在腹足綱、雙殼綱和頭足綱的物種鑒定方面得到了廣泛的應(yīng)用,而在無板綱、單板綱和掘足綱中的研究較少,今后應(yīng)加強(qiáng)這3個(gè)綱貝類的DNA條形碼研究,從而系統(tǒng)全面地構(gòu)建海洋貝類DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。
近年來,隨著高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展以及測(cè)序成本的持續(xù)降低,其測(cè)序通量保持指數(shù)增長,對(duì)樣品的測(cè)序開始從單個(gè)物種到多個(gè)物種發(fā)展[38-39]。在此背景下,通過將DNA條形碼鑒定技術(shù)與高通量測(cè)序技術(shù)結(jié)合,隨之出現(xiàn)了DNA宏條形碼(DNA metabarco-ding),即可以一次性大批量檢測(cè)混合樣本中多個(gè)種類的條形碼序列。目前,該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于動(dòng)物多樣性鑒定研究和物種種質(zhì)資源保護(hù)等方面,并且在評(píng)估環(huán)境中類群的生物多樣性以及復(fù)雜的群落結(jié)構(gòu)方面具有很大潛力[40]。Sarkissian等[41]通過提取海洋軟體動(dòng)物貝殼中的DNA,并采用高通量測(cè)序技術(shù)、線粒體DNA基因組、條形碼等方法,進(jìn)一步證明了對(duì)軟體動(dòng)物物種的分類和鑒定是正確的。周天成等[42]分析了基于18S rDNA條形碼技術(shù)的珊瑚礁區(qū)塔形馬蹄螺(Tectuspyramis)的食性組成,使用高通量測(cè)序技術(shù),最終測(cè)得了41個(gè)OUT,分別屬于11個(gè)門類,準(zhǔn)確鑒定了其消化道中的食物組成,這在清除珊瑚表面藻類基質(zhì)、促進(jìn)珊瑚幼體附著過程中發(fā)揮一定的作用, 對(duì)于維護(hù)珊瑚生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定具有積極意義。Bakker等[43]通過分析深海的環(huán)境DNA宏條形碼,評(píng)估了熱帶大陸架真核生物群落的生物多樣性,這有助于促進(jìn)快速生物監(jiān)測(cè)手段的發(fā)展,并對(duì)目前海洋生物多樣性的現(xiàn)狀有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。施軍瓊等[44]利用高通量測(cè)序探討了大寧河不同水華期真核浮游生物的群落組成,發(fā)現(xiàn)水華末期雙殼綱和顎足綱的豐度明顯降低,通過高通量測(cè)序的方法,獲得了大寧河不同水華時(shí)期真核生物群落結(jié)構(gòu)變化特點(diǎn),克服了其從形態(tài)特征上進(jìn)行準(zhǔn)確分類的困難。Schroeder等[45]為了評(píng)估DNA宏條形碼對(duì)海洋浮游動(dòng)物多樣性和生物監(jiān)測(cè)的適用性,在亞得里亞海北部進(jìn)行了季節(jié)性的采樣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)方法相比,DNA宏條形碼技術(shù)的鑒定結(jié)果具有更高的類群豐富度,能更好地區(qū)分季節(jié)浮游生物,表明該技術(shù)是一種評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的有效工具。
然而,為了實(shí)現(xiàn)利用DNA宏條形碼技術(shù)進(jìn)行高通量、準(zhǔn)確、快速地鑒定物種,最為重要的前提條件是構(gòu)建權(quán)威的物種 DNA 條形碼數(shù)據(jù)庫、物種的信息資料庫及信息共享平臺(tái),這更加有利于對(duì)物種種質(zhì)資源的保護(hù)。
海洋貝類與人類息息相關(guān),既能供人類食用和藥用,又可以作為養(yǎng)殖生物的餌料。由于環(huán)境污染和過度捕撈等原因,海洋貝類數(shù)量急促下降,必須加快對(duì)其進(jìn)行種質(zhì)資源保護(hù)。盡管隨著DNA條形碼技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,涵蓋各類生物的DNA條形碼數(shù)據(jù)也在不斷地補(bǔ)充和完善,但是目前各平臺(tái)生物信息上傳的審核制度還不完善,數(shù)據(jù)庫中生物信息錯(cuò)誤百出。因此,為了準(zhǔn)確區(qū)分和鑒定各生物種類,保護(hù)物種的種質(zhì)資源,構(gòu)建一個(gè)涵蓋各類生物的權(quán)威DNA條形碼數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。
近年來,DNA條形碼技術(shù)也提供了可信息化的分類標(biāo)準(zhǔn)和行之有效的分類學(xué)手段,并為系統(tǒng)分類學(xué)、系統(tǒng)發(fā)育、生物多樣性研究、生物檢測(cè)和保護(hù)、數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)、食品質(zhì)量檢測(cè)及醫(yī)學(xué)等方面的研究開辟了一個(gè)新的思路。DNA條形碼技術(shù)不僅已經(jīng)成為傳統(tǒng)形態(tài)物種鑒定方法的強(qiáng)有力輔助手段,而且通過以數(shù)字化形式呈現(xiàn),使樣品鑒定的過程實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化。同時(shí),DNA條形碼技術(shù)擺脫了對(duì)分類學(xué)專家的過度依賴,為種質(zhì)資源保護(hù)與利用、保護(hù)生物多樣性、建設(shè)生態(tài)環(huán)境提供了準(zhǔn)確且快速的物種信息服務(wù)。使用DNA條形碼對(duì)海洋貝類種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析具有重要意義,一方面通過揭示科內(nèi)不同種之間的親緣關(guān)系,確定近緣類群,為發(fā)掘優(yōu)質(zhì)基因和改良品種提供重要參考;另一方面通過比較不同海區(qū)的種質(zhì)資源的基因多樣性,從而發(fā)現(xiàn)不同類群的分布規(guī)律,為收集和保護(hù)海洋貝類種質(zhì)資源提供重要指導(dǎo)。因此,建立一個(gè)主要海洋貝類的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫是非常有必要的。
隨著宏條形碼(Metabarcoding)、微條形碼(Minibarcoding)、細(xì)胞器條形碼(Organelle-barcode)以及超級(jí)條形碼(Ultra-barcode)等技術(shù)的出現(xiàn),DNA條形碼技術(shù)的潛力巨大,通過與其他分類學(xué)方法相結(jié)合,在種質(zhì)資源保護(hù)等方面會(huì)起到非常關(guān)鍵的作用。