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出入境检验检疫领域中植物DNA条形码技术的应用探究

2017-04-18于璇何瑞芳彭梅

中国新技术新产品 2017年8期
关键词:特征问题应用

于璇+何瑞芳+彭梅

摘 要:DNA生物技术的发展为DNA条形码技术的应用创造了条件,作为一项新技术,应用DNA片段来检查不同物种的类别,从而为出入境的植物检疫检验提供科学的支持。本文首先分析了DNA条形码技术的特征,在检疫中的应用以及实际发展中存在的问题,并提出了科学解决对策。

关键词:出入境检疫;植物DNA条形码技术;特征;应用;问题;对策

中图分类号:Q969 文献标识码:A

出入境植物检疫成为检疫工作的主要内容之一,然而,要想提高检疫工作质量,确保检疫鉴定的准确性、科学性,就要积极借助现代高端科技,DNA条形码技术为植物出入境检疫提供了全新的出路。

一、DNA条形码技术内涵与特征

DNA是基因的英文缩写,作为遗传信息的载体,其遗传基础存在差异使得生物物种也更加丰富多样,各类物种DNA排序具有区分于其他物种以及同类物种间不同生物的独特性,这就为DNA条形码技术的研究创造了条件。

由于不同物种以及同类物种不同生物之间DNA的差异,使得各类生物都具有属于自身的DNA条形编码,这种条形码的差异为植物DNA条形码技术在出入境植物检疫的应用带来了全新的契机。

不同于普通的检疫技术,DNA条形码技术在植物检疫中具有广泛的适用性,能够用于形态学相似性的区分与鉴别,而且鉴别更为客观、准确,具有不可替代的科学性、合理性。

二、植物DNA条形码技术在检疫中的应用

1.出入境木材检疫的应用

近年来,建筑工程事业的建设与发展,对于木材形成了大量需求,木材的消费量也在不断上升,木材资源进出口成为常态,特别是原木进口成为我国近年来的一项关键的对外贸易,当前的木材进口主要来自于非洲、澳洲等,我国对于树种的需求量较大,树种需求丰富,对此就必须重视木材种类、质地等的检验,预防树种伪造、欺诈等问题的出现。现阶段,一些进出口公司由于属于管理、思想意识松懈等都不同程度地淡化了进出口木材检疫与质检,使得进出口木材存在严重的质量问题,也扰乱了木材进出口贸易,影响了进出口工作效率。

对此可以借助树木DNA来进行检疫与监督,然而,木材制品具有特殊性,其内部DNA会因为降解而失去稳定性,而且木材内部有一定影响PCR增长的物质,使得DNA的获取相对困难,通过分子生物学技术能够深入检查与分析木材树种,解决之前所提到的阻碍性问题。由于DNA提取技术以及PCR技术也在持续发展,这就使得DNA的提取也获得发展,这就为DNA的提取创造了条件,也为DNA条形码技术的运用带来希望。

2.生物物种检疫技术

生物物种的丰富性、多样性是生态系统保护的基础与前提条件,只有健全完善生物物种,才能推动人类社会的可持续建设与发展,为自然环境建设与经济发展提供丰富的自然资源储备,为人类生存创造和谐、良好的条件,有效抑制生态危机、控制环境安全。我国地大物博、生物物种丰富多样、分布范围较广,成为多种珍稀物种的发源地,为了保護珍稀生物物种,我国设置了多项国家珍稀物种保护资源,并加大力度控制物种资源的外流,控制珍稀物种的出口,重视生物物种的出入境检验,掌握生物物种检疫技术,不同生物物种有着属于自身的DNA,DNA的唯一性与独特性为生物物种的出入境检疫创造条件,通过获取各类生物物种的基因,并统一整理加工不同物种的信息数据,形成一个DNA条形码,通过检测条形码来识别各类物种资源,及时检测、鉴别出生物物种类型,控制珍惜生物物种的进出口。

然而,从目前来看,我国出入境检疫管理部门加大物种进出口的监管,极大地控制珍奇物种的非法出口,实际的进出口检查中也面临困惑,具体指的是:物种繁多、生物类型丰富,缺少专业化人才、先进技术,从而无法达到对物种的科学检查与鉴定。DNA条形码技术有待于深入发展,将其利用于出入境生物物种的检验与鉴定中,实现通过物种基因的识别与鉴定来控制非法进出口。

3.出入境杂草的检疫

植物出入境交易中存在风险,有害杂物的侵入属于严重的生态性问题,能够形成严重的安全威胁,特别是杂草性外来物种是一大控制性外来物,多年来的有害外来物包括:豚草、水葫芦、假玉米等都在影响生态环境,对此需要借助DNA条形码技术来深入检测、鉴定这些非法外来物,严把出入境检疫关才能最大程度地控制杂物的入侵。

同样,利用杂草物种与真品物种之间的DNA差异,通过审查基因图谱不同的序列结构来鉴别出入境植物产品的真伪,利用DNA条形码能够更加清晰地分辨出被检疫植物的基因序列,从而更加清晰地识别杂草。然而,实际检疫鉴定中,DNA条形码的应用依然存在较多阻碍性因素,例如:入境杂草多为子实形态,未形成健全完善的鉴定信息,无法利用DNA检查鉴定。而且杂草类果实或种子实际运输中难免发生受损、破坏等问题,增加了鉴定难度。

三、出入境检疫中植物DNA条形码技术的局限性

现阶段,植物DNA条形码技术在实际应用中依然存在不足,例如:尚未明确条形码的正确片段,虽然在是实际的检疫工作中得到了发展与应用,但是实际应用范围相对有限,无论是DNA条形码技术自身还是其应用都有待于发展,具体体现在:

1.无法择取预期的DNA片段

植物类型较多,要经历复杂的发展与进化过程,这就为DNA条形码片段的定夺带来难度,至今尚未寻找到合适的条形码片段作为检疫依据。

2.植物DNA条形码数据库不完善

植物DNA条形码的发展处于起步阶段,从其筛选到检验都处于不成熟时期,目前数据库所储备的数据类型依然满足不了客观物种的发展,而且条形码技术需要以形态学为参照,实际的条形码数据库创建结合专业性专家的意见。

3.DNA条形码分析与计算不准确

获得条形码片段的序列还要对其序列进行分析,序列相同的DNA基因片段属于相同的物种类型,这其中序列的差异程度的评价尚未达成一致的标准,这也为条形码分析与计算带来了困难。

四、DNA条形码技术的发展期望

现阶段的DNA条形码技术可以用于物种的鉴定与检疫,然而,实际发展中需要从以下方面加以完善。

1.植物DNA条形码的小范围筛选

植物物种较多,为了提高检疫鉴定的准确性,就必须缩小条形码片段的甄选范围,例如:入境杂草由于种类繁多,然而,最为普遍、相对常见的则只有上百种,对此可以设定此范围,从中筛出植物DNA条形码,条形码相对更为适用、易于操作,或者进一步控制筛选范围,那就是利用形态学原理来将杂草分科,再从中分辨不同科的杂草DNA条形码,从而分辨各类物种的相似性与差异。

2.DNA条形码库的建设与完善

现阶段,DNA条形码序列研究相对分散,无法达到预期的检疫需要,对此可以重点锁定亟待检疫的物种类型,例如:进口木材的检疫与检查应该重点分析其来源地、种植地等,可以通过采样的方式来创建一个木材基因数据库,累积样品数据信息,从而减少DNA条形码技术应用存在的不足。

结语

出入境检疫中植物DNA条形码技术的应用是DNA技术发展的结果,为植物出入境的检疫与鉴别创造了有利条件,然而,实际应用中由于DNA条形码技术实际发展依然有待成熟,实际的检疫应用中难免存在问题,加大对出入境检疫的重视力度,不断发展DNA条形码技术,才能提高检疫工作质量。

参考文献

[1]任保青,陈之端.植物DNA条形码技术[J].植物学报,2010,45(1):1-12.

[2]宁淑萍,颜海飞,郝刚,等.植物DNA条形码研究进展[J].生物多样性,2008,16(5):417-425.

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