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        使用植物標(biāo)本館藏為加拿大植物群建立DNA條形碼庫
        
			
        
				2019-04-28 10:16:54
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        植物標(biāo)本館的干燥，帶有樟腦丸的干燥堆棧似乎遠(yuǎn)離植物科學(xué)的最前沿。然而，儲存在那里的策劃植物標(biāo)本含有不可替代的遺傳，形態(tài)，生態(tài)和化學(xué)信息，等待用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行分析。在最近一期植物科學(xué)應(yīng)用的一項新研究中，圭爾夫大學(xué)的Maria Kuzmina博士及其同事挖掘了這一信息，表明植物標(biāo)本可以產(chǎn)生可行的DNA條形碼庫。
        

        使用植物標(biāo)本館藏為加拿大植物群建立DNA條形碼庫
        

        DNA條形碼文庫是一種分子識別密鑰，它可以編譯文庫中每個物種的DNA序列(“條形碼”)，重點關(guān)注一些研究得很好，易于測序的基因組區(qū)域。這使得未來的研究人員可以從未知物種中采集DNA，對這些區(qū)域進(jìn)行測序，并通過比較序列與文庫，輕松找到樣本來自哪個物種。
        

        “這些參考文獻(xiàn)用于法醫(yī)鑒定具有單一DNA來源的樣本，包括如果形態(tài)特征不可用，則直接鑒定植物，”Kuzmina博士說。對于實際和理論問題，它們也“在宏基因組計劃中有很大需求，例如分析植物補充劑和食物，或土壤和水中的環(huán)境DNA。”
        

        其他研究，包括Kuzmina博士的研究，以前已經(jīng)證明植物標(biāo)本可以產(chǎn)生DNA條形碼庫。這項研究的規(guī)模與眾不同，為加拿大98%的維管植物提供了條形碼(5,190種中有5,076種)?？偣玻髡邫z查了加拿大和美國北部27個植物標(biāo)本中的13,170個個體標(biāo)本，并補充了7,660個新收集的標(biāo)本。采樣的規(guī)模使得得到的DNA條形碼庫對于物種鑒定更有效，因為如果庫中也存在正確的物種，查詢序列不太可能匹配不正確的，密切相關(guān)的參考物種。
        

        為了幫助未來的研究人員利用植物標(biāo)本資源，作者還量化了影響植物標(biāo)本中DNA降解的因素。不出所料，作者發(fā)現(xiàn)年齡和保存方法等因素會影響DNA降解水平。他們還發(fā)現(xiàn)該物種所屬的家族很重要，因為某些家族中存在的化合物可能會影響DNA降解。
        

        “我們的分析是基于一個大樣本，不僅根據(jù)年齡，而且通過分類學(xué)關(guān)聯(lián)解析，我們發(fā)現(xiàn)一些植物群體能夠長時間保存DNA，”Kuzmina博士說。“我們成功收回了我們收藏的DNA條形碼的最古老的標(biāo)本是在1849年收集的。它屬于玫瑰家族的女士的地幔(Alchemilla)。”
        

        正如Kuzmina博士及其同事所證明的那樣，存儲在植物標(biāo)本館中的遺傳信息是21世紀(jì)的重要資源。“在植物標(biāo)本室中，你會發(fā)現(xiàn)整個國家的幾代專業(yè)野外植物學(xué)家在整個植物種植季節(jié)，包括遙遠(yuǎn)的地區(qū)，以及罕見的發(fā)現(xiàn)，都會仔細(xì)收集，鑒定和編目，”Kuzmina博士說。
        

        專家對每個參考樣本的高質(zhì)量策劃和識別，以及每個參考序列對物理樣本的可追溯性，為條形碼庫提供了一個只有植物標(biāo)本館的分類權(quán)威。“由專家注釋，這種材料為進(jìn)行分子研究的人提供了無與倫比的參考資料，”Kuzmina博士說。“如果沒有關(guān)于生物多樣性的基礎(chǔ)知識，最前沿的科學(xué)就無法運作。”
        
			

			
          
        
			
        
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