MER:車靜等兩棲類DNA條形碼通用引物研究獲進展

2021-01-08 生物谷

近日，國際雜誌Molecular Ecology Resources刊登了中科院昆明動物所車靜副研究員等的最新研究成果「Universal COI primers for DNA barcoding amphibians。」，文章中，研究者在兩棲類DNA條形碼通用引物研究方面取得了新的進展。

DNA條形碼技術（DNA Barcoding）近年來已成為國際上生物多樣性研究的熱點，即利用標準基因片段對物種進行快速、準確的鑑定和識別。該技術正廣泛應用於生物多樣性調查、分子進化、生態、環境、食品安全等諸多領域。

在脊椎動物中，目前魚類，鳥類，以及極地動物在DNA條形碼研究中進展較快，已有大量相關資料庫在線。作為重要類群之一的兩棲爬行動物，進展一直較為緩慢。在對兩棲類的研究中，歐洲學者探討了DNA條形碼的鑑別能力，結果表明COI基因在該類群中鑑別物種方面是適合的，但是由於COI基因進化速率較快，序列保守性相對低，引物通用性差，極大阻礙了在全球兩棲類群中開展相關工作。

中科院昆明動物所車靜副研究員以及學生陳宏滿和楊軍校等人在張亞平院士的指導下，重新設計和優化了兩對COI通用兼併引物，在中國兩棲類的11個科、36個屬、82個種111個個體中進行了驗證，證實新設計的兩對引物能夠較廣泛的用於兩棲類DNA條形碼研究。該結果目前已在線發表Molecular Ecology Resources。該引物目前在爬行類群測試中也得到很好的驗證。

兩棲爬行類是動物界中獨特的一支，尤其兩棲類代表由水到陸的轉型過渡物種，對環境變化極為敏感，一直是研究環境和氣候變化的指示物種。針對兩棲爬行類DNA條形碼工作不足的現狀，昆明動物所於第四屆國際生命條形碼大會上提出兩棲爬行動物DNA條形碼「Cold Code」計劃，致力於在全球範圍內領導兩棲爬行類標準標記基因篩選、技術體系構建、標準文庫建設等方面發揮重要作用。

本研究得到了科技部基礎性工作專項、基金委重大項目、中國科學院知識創新工程項目等的支持。（生物谷Bioon.com）

Universal COI primers for DNA barcoding amphibians

JING CHE1,*, HONG-MAN CHEN1,2,*, JUN-XIAO YANG1, JIE-QIONG JIN1, KE JIANG1, ZHI-YONG YUAN1, ROBERT W. MURPHY1,3, YA-PING ZHANG1,2

DNA barcoding is a proven tool for the rapid and unambiguous identification of species, which is essential for many activities including the vouchering tissue samples in the genome 10K initiative, genealogical reconstructions, forensics and biodiversity surveys, among many other applications. A large-scale effort is underway to barcode all amphibian species using the universally sequenced DNA region, a partial fragment of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I COI. This fragment is desirable because it appears to be superior to 16S for barcoding, at least for some groups of salamanders. The barcoding of amphibians is essential in part because many species are now endangered. Unfortunately, existing primers for COI often fail to achieve this goal. Herein, we report two new pairs of primers (➀, ➁) that in combination serve to universally amplify and sequence all three orders of Chinese amphibians as represented by 36 genera. This taxonomic diversity, which includes caecilians, salamanders and frogs, suggests that the new primer pairs will universally amplify COI for the vast majority species of amphibians.

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