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　　物種準(zhǔn)確鑒定是開展生物多樣性保護(hù)、資源可持續(xù)利用和系統(tǒng)演化研究的重要前提和保障。蘭屬（Cymbidium）植物，特別是國蘭，包括春蘭、惠蘭、建蘭、墨蘭、蓮瓣蘭等，葉態(tài)優(yōu)美且具有濃郁的甜香味，深受東亞各國人民喜愛，其中不少種類在我國已有兩千多年的栽培歷史，具有較高的經(jīng)濟(jì)、文化、保護(hù)和研究價值。該屬以中國為分布中心，約70個物種。其物種的準(zhǔn)確鑒定，有利于新品種的選育和野生物種的保護(hù)與監(jiān)測，但該屬物種的分類鑒定長期以來存在較大爭議。 

　　依托中國科學(xué)院昆明植物研究所中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的中國植物DNA條形碼研究團(tuán)隊在2011年提出將ITS納入植物核心條形碼之后，2013年又以蘭屬植物為研究對象，提出了“細(xì)胞器條形碼”的概念，受到國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。最近，該庫研究人員同資源植物與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張石寶團(tuán)隊合作，在種質(zhì)資源庫采集部、中國科學(xué)院植物研究所金效華團(tuán)隊和西雙版納熱帶植物園郁文彬團(tuán)隊的支持下，對該屬植物進(jìn)行了廣泛取樣，運(yùn)用二代基因組測序技術(shù)獲得了50個物種237個個體的基因組淺層測序數(shù)據(jù)，據(jù)此對蘭屬植物的物種鑒定開展了深入研究，為蘭屬的物種鑒定積累了較為完整的DNA條形碼參考數(shù)據(jù)。 

　　研究人員基于序列分析（Barcoding gaps和ABGD）、建樹分析（ML、BI和mPTP）和基因組遺傳距離分析（Skmer）等方法對蘭屬DNA條形碼開展了較為深入的研究。結(jié)果表明，與標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼（rbcL+matK+trnH-psbA）相比，細(xì)胞器條形碼（質(zhì)體基因組）的物種識別率從58%提高到68%，Skmer分析的物種識別率則可達(dá)到72%。根據(jù)不同數(shù)據(jù)集和分析方法在蘭屬植物三個亞屬的物種識別率，提出了蘭屬物種優(yōu)化的鑒定策略，即1）對于蘭亞屬，可選擇標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼；2）對于大花蘭亞屬，可選擇細(xì)胞器條形碼；3）對于建蘭亞屬，需要新的鑒定技術(shù)和方法。不完全譜系分選、人工栽培、自然雜交和葉綠體捕獲等，導(dǎo)致質(zhì)體基因組不能完全鑒定蘭屬物種。Skmer方法具有最高的物種識別率，主要得益于核基因（可能是單/低拷貝核基因）數(shù)據(jù)的增加，暗示核基因組數(shù)據(jù)在困難類群（如建蘭亞屬）的物種鑒定中能夠發(fā)揮重要作用，有望成為下一代核條形碼。 

　　研究成果以DNA barcoding of Cymbidium by genome skimming: call for next-generation nuclear barcodes為題發(fā)表在本領(lǐng)域國際期刊Molecular Ecology Resources上。碩士研究生張樂為論文第一作者，李德銖研究員、李洪濤研究員和楊俊波正高級工程師為論文通訊作者。研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB31000000）、中國科學(xué)院大科學(xué)裝置開放研究項(xiàng)目（2017-LSF-GBOWS-2）、云南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（202103AC100003）和云南省創(chuàng)新團(tuán)隊項(xiàng)目（202105AE160012）的資助。 

　　文章鏈接 

蘭屬植物質(zhì)體基因組ML系統(tǒng)發(fā)育樹，其中節(jié)點(diǎn)上的數(shù)字表示ML樹支持率；紅星表示細(xì)胞器條形碼可以識別，而標(biāo)準(zhǔn)DNA條形碼（rbcL+matK+trnH-psbA）不能識別的物種；紅色矩形里的為亞屬的模式種。