1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
生物学研究的基础基于生物多样性,但同时它也是一个巨大的挑战。目前,很少有生物分类学家能仅仅依据形态学知识就能准确地辨别出超过1000万-1500万中0.01%的物种[1]。并且,基于形态学的物种鉴定还有以下几个明显的局限性:第一,在可以利用进行物种鉴定的性状中,表型可塑性和遗传变异性都会导致在鉴定过程中所产生的误差;第二,这种方法可能会忽略掉在形态学上隐藏种群[2];第三,形态学识别的关键点在很多情况下往往只对特定的生命阶段或性别有效,导致许多个体无法被识别;最后,尽管现在的形态学鉴定水平已经到达了一个较高的阶段,但是,如果想要真正做到完全掌握这种方法,往往需要极高地耐心与专业知识水平,所以这也是现在形态学物种分类学家数量不断减少的原因[3]。正是由于这个原因,通过形态学来进行的物种鉴定工作会出现很多的错误。所以现在很多科研工作者致力于寻找一种新的方法让物种鉴定变得更有效、更准确,事实上,现在已经有越来越多的人开始了基于DNA的条形码物种鉴定等工作。
在DNA分类学中,以DNA序列为生物分类系统的平台,对包括脊椎动物和无脊椎动物在内的13 320种11门线粒体细胞色素c氧化酶亚基基因序列进行了比较分析,Paul发现除了一些特殊的腔肠动物外,还有一些特殊的腔肠动物。高达98%的物种的遗传距离差异在0%到2%之间,平均11.3%的物种之间。因此,他认为一个基因片段可以用来代表物种作为物种的条形码,即全球生物代码,即DNA barcoding(DNA条形码)。
DNA条形码为物种鉴定提供了一种较为简便的解决方案。它基于传统的桑格测序,并采用标准化的方法从公共数据库中获取数据,通过比较DNA条形码与参考序列来识别未知样品的物种[4]。自2003年Paul Hebert首次提出该术语以来,DNA条形码已被广泛应用于生物多样性分析,分类学,群体遗传学,生物地理学和食品真实性监测等多个方面。近年来,DNA条形码作为肉类和家禽错误标签研究的监管工具,已经得到了公众越来越多的认可[5]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
利用特异性引物对马属动物的DNA保守序列进行PCR扩增、测序、分析,并构建相应的系统进化树,初步确定马属动物基因条形码的快速鉴定方法。
研究内容及拟解决的关键问题:
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1.分别提取实验室已有马属动物DNA,并设计特异性引物扩增序列;
2.对PCR扩增后的序列进行测序;
4. 研究创新点
基于人精液DNA试剂盒提取法,建立马属动物基因条形码,对于快速鉴定马属动物提供了参考依据,并初步构建出马属动物系统进化树。
同时也为进一步进行马属动物的遗传育种工作提供了一定的基础经验和数据。
5. 研究计划与进展
2019年3月-2020年9月:进行相关文献的阅读,学习基本实验技术,摸索实验条件;
2020年9月-2020年5月:完成课题所涉及的所有实验;
2020年6月-2020年7月:实验后期的调整修改,论文的写作与投稿、毕业论文的撰写。
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