基于COI基因构建西北太平洋常见鱼类DNA条形码参考数据库

西北太平洋以其独特的地理位置和复杂的海洋环境,孕育了极为丰富的渔业资源,成为全球海洋生物多样性保护和渔业资源管理的热点区域。为了更有效地进行鱼类种类识别和多样性的调查,本研究建立了西北太平洋常见鱼类DNA条形码本地数据库。基于线粒体COI基因,对2023年6-8月在西北太平洋海域所采集的307份样品进行扩增和测序,共获得7目13科20属25种鱼类的COI基因序列。77.96%的COI序列在公共数据库中都能比对到高相似度序列。种间平均遗传距离为0.233,种内平均遗传距离为0.003,种间遗传距离是种内遗传距离的77.67倍,且能够形成明显的条形码间隙,不存在物种区分困难的现象。基于COI基因序列构建的系统发育树显示,同一属的鱼类首先聚为一支,随后与同一科的鱼类聚为一支,最后,同目不同科的鱼类聚为一支。综上所述,COI基因具有物种特异性,能够有效的区分西北太平洋常见鱼类物种,本数据库的初步建立,有利于后期利用环境DNA技术进行西北太平洋鱼类多样性的监测和调查,为西北太平洋海域生物多样性保护、资源管理和种群动态监测提供了技术支持。     

珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析

利用DNA测序技术获得柳蚕(Actias selene)线粒体细胞色素酶C亚基Ⅰ基因(COI)5′端574 bp的片段,作为用于柳蚕种质资源分子鉴定的DNA条形编码(GenBank:FJ358505)。测定的柳蚕COI基因序列与其它大蚕蛾科绢丝昆虫的COI序列一样,均表现出偏好于碱基T的倾向(AT skew=-0.179)。在所分析的蚕类昆虫中,柳蚕与合目大蚕蛾的遗传距离最小(0.120),而与蓖麻蚕之间的遗传距离最大(0.138)。构建的NJ和UPGMA分子树中,大蚕蛾科的柳蚕属、柞蚕属、蓖麻蚕属、大乌桕蚕属、栗蚕属均各自形成一个支系,并且明显形成两个分支:大蚕蛾族(saturni-ini),包括柳蚕、柞蚕和栗蚕;眉纹大蚕蛾族(attacini),包括蓖麻蚕和大乌桕蚕。这一结果与传统分类一致。     

农产品追溯标识双向转换设备研究

条码、RFID等已成为追溯系统中产品标识的重要手段,实现不同标识间的快速转换已成为追溯环节无缝衔接的基础。在分析现有追溯系统标识特点的基础上,设计了集成工业控制器、RFID读写模块、嵌入式打印模块、条码扫描模块的农产品追溯标识双向转换设备,突破了RFID-条码转换中的二维条码动态加密技术,构建了条码-RFID转换中的控制流程,实现了标识读取、双向转换、标识打印、状态监测等功能。利用设计的设备进行了不同转换内容和转换数量下的双向测试,结果表明在RFID-条码的转换中转换成功率均达到了100%;在条码-RFID的转换中随着转换数量的增加、转换内容的增多,转换成功率存在下降趋势。2种转换方式下,转换时间均随转换数量和转换内容增多存在增加趋势。设备可满足加工包装过程中不同包装载体标识跟踪与信息记录的需求。     

浙江沿海斑尾刺虾虎鱼的DNA条形码

刺虾虎鱼是西太平洋沿岸的本地物种,常栖息于河口咸淡水交汇处。为了准确了解浙江沿海刺虾虎鱼的物种多样性,本文采用线粒体细胞色素C亚基I （COI） DNA序列对浙江沿岸的刺虾虎鱼进行条形码研究。从获得的30个个体615 bp 的COI DNA序列中,检测出10个多态性核苷酸位点;单倍型多样性指数（Hd）为0.69;核苷酸多样性指数（π）为0.0033;根据Kimura双参数模型计算的遗传距离得知,刺虾虎鱼种内的遗传距离为0.002～0.013（平均值0.007）,刺虾虎鱼属内种间遗传距离为0.158～0.217（平均值0.186）,属内种间的距离显著大于种内的距离（约27倍）。条形码结果显示,浙江沿海30个刺虾虎鱼样本共有7个单倍型（在GenBank登录号：KF642947-KF642953）,都属于斑尾刺虾虎,它们与斑尾复虾虎和矛尾刺虾虎共同形成一个亲缘关系很近的单系群。     

南极鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

本文采用COI基因兼并引物对15种36个南极鱼类DNA进行扩增测序,并结合Gen Bank已有序列进行联配分析,对南极鱼2科22属43种共97条COI基因片段(539 bp)进行序列比较和系统发生关系研究,探索了DNA条形码技术在辅助鱼类物种鉴定和分类中的适应性与可行性。结果分析表明,43种南极鱼科和鳄冰鱼科的鱼类COI基因的平均碱基组成为T:31.9%、G:18.3%、A:22.2%和C:27.6%,具有明显的碱基偏倚性。南极鱼类的种间平均距离为0.157,种内平均遗传距离为0.002,种间平均遗传距离是种内平均距离的79倍;系统分析结果显示,除南极小带腭鱼(Cryodraco antarcticus)和罗斯海小带腭鱼(Cryodraco atkinsoni)外,其余的鱼类皆能够形成独立的分支,且与形态学分支一致。由此可见,DNA条形码对南极鱼亚目鳄冰鱼科和南极鱼科鱼类能够进行有效的物种鉴定,基于COI基因所建的NJ(neighbor-joining)树对物种分类具有较为准确的辨识力。系统发生关系表明,DNA条形码可以对除南极小带腭鱼(Cryodraco antarcticus)和罗斯海小带腭鱼(Cryodraco atkinsoni)外的南极鱼物种进行鉴定,不仅可以作为形态学的辅助手段为南极鱼分类系统的必要补充和佐证,并且可以用于探讨南极鱼类近缘种的系统发育关系。     

基于二维条码和ARM的谷物溯源采集传输系统

摘要：谷物在生产供应链中按照等级和用途进行混合配送和分销,多源头性决定了谷物追溯系统中信息识别的难点。针对这个问题,该文提出以表面喷印二维条码的追溯颗粒作为谷物追溯信息的载体。基于嵌入式系统开发了二维条码、GPS定位信息和谷物产地环境信息采集终端,终端采集到的数据通过GPRS网络传输。系统实现了谷物标示信息及产地环境信息（温度、湿度、光照、二氧化碳）的自动采集和传输,可作为快速、低成本的谷物追溯系统,为确保谷物质量与安全生产提供一种有效手段。     

基于手机二维条码识别的农产品质量安全追溯系统

针对现有农产品质量安全追溯中成本高、追溯设备便携性差等问题,设计了基于手机二维条码识别的农产品质量安全追溯系统。阐述了系统的架构和主要功能设计,并对系统采用Nokia 3款手机为实验终端在手机摄像头与条码不同的距离处进行了最佳识别距离、识别时间、识别率和准确率的测试,食品包装袋和标签纸上条码平均识别时间分别为7.3 s和5.1 s,平均识别率分别为67.8%和75.6%,准确率均可达到100%,识别的最佳距离为10 cm左右,最短识别时间仅为6.4 s和3.4 s。测试结果表明,该系统可以方便用户快速识别产品的二维条码标签,为消费者提供了一种新的追溯手段。     

ITS2序列作为青风藤DNA条形码的研究

采用DNA试剂盒法提取采自不同地区的青风藤及其类似植物的基因组DNA,设计通用ITS2引物进行PCR扩增和测序,运用生物信息学软件对序列进行分析,从而对青风藤及其类似植物进行分子鉴定。结果表明:产地为陕西、贵州、湖北的青风藤样品序列长度分别为380~437、429~436、434~438 bp,GC含量在54.2%~55.7%,平均GC含量约为55%。青风藤及其类似植物的ITS2序列存在较大差异,且平均K2P遗传距离明显大于青风藤的种内平均K2P遗传距离。这说明内转录间隔区2(ITS2)作为DNA条形码可准确地鉴别青风藤与其他类似植物,为中药材的鉴别提供了新途径。     

黑麦草属DNA条形码鉴定技术研究

以毒麦、田毒麦、多花黑麦草、多年生黑麦草、硬直黑麦草、高羊茅与狗牙根等禾本科的7种植物为材料,拟采用 DNA 测序、特异性位点比对、种间遗传距离测定、建立系统树等分析候选 DNA 条形码 psbA-trnH 鉴别黑麦草属常见植物的能力。实验结果表明,以 psbA-trnH 为 DNA 条形码时,建立的系统发育树能较好区分毒麦和田毒麦与其他几种植物。psbA-trnH 序列可以作为黑麦草属植物的潜在条形码。     

DNA技术在木材来源鉴定中的应用

DNA技术在木材树种鉴别和产地鉴定方面有较高的准确性,可用于提高木材合法性检验的可信度和木制品产销链跟踪,具有国际通用性和可行性.然而由于DNA技术特点和木材特性,其实际应用尚有一定难度.未来还需加大投资和研发力度,尽快建立公共数据库,发挥其在合法木材贸易中的重要作用.