全 文 ：第25卷 第5期
2013年5月
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
Vol. 25, No. 5
Map, 2013
文章编号：1004-0374(2013)05-0458-09
收稿日期：2012-09-21；修回日期：2012-11-03
基金项目：国家自然科学基金重点项目(81130069)；
国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2012AA0216-
02)；教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT1150)
*通信作者：E-mail: slchen@implad.ac.cn ; Tel: 010-
64058460
生物资源的DNA条形码技术
陈士林1,2*，庞晓慧1，罗　焜1，姚　辉1，韩建萍1，宋经元1
(1 中国医学科学院/北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193；2 中国中医科学院中药研究所，北京 100700)
摘　要： DNA条形码是近年提出的一种分子鉴定新技术，该技术有利于发现新种和保护生物多样性，可有
效监控珍稀濒危物种进、出口贸易，可实现有害生物及入侵种的快速查验，对我国生物资源保护具有重大
意义。对 DNA条形码技术在生物物种鉴定与分类、珍稀濒危和贵重生物资源保护、海关贸易监控、生物
多样性保护及中药鉴定领域的重要实践应用进行了综述，认为 DNA条形码技术在生物分类学、生物物种
监管及中药流通管理等领域具有广阔的应用前景。
关键词：生物资源；DNA条形码；生物多样性；中药；鉴定
中图分类号：Q811.4；Q-9　　文献标志码：A
DNA barcoding of biological resources
CHEN Shi-Lin1,2*, PANG Xiao-Hui1, LUO Kun1, YAO Hui1, HAN Jian-Ping1, SONG Jing-Yuan1
(1 Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,
Beijing 100193, China; 2 Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences,
Beijing 100700, China)
Abstract: DNA barcoding is a new method for species-level identification. The method might help to promote the
discovery of new species, conserve biodiversity, monitor international trade in endangered species, and check
harmful exotic species and invasive species, which has important meaning for protection of our biological resources.
In this review, we summarized the application of DNA barcoding in species identification and taxonomy,
preservation of endangered and valuable biological resources, custom trade surveillance, conservation of
biodiversity, and identification of traditional Chinese medicinal materials. Moreover, we presented the wide
application prospect of DNA barcoding in biological taxonomy, inspection of biological species, and circulating
control of traditional Chinese medicinal materials.
Key words: biological resources; DNA barcoding; biodiversity; traditional Chinese medicinal materials;
identification
DNA条形码 (DNA barcoding)是指用基因组内
一段标准的、短的 DNA片段来鉴定物种的一项分
子鉴定新技术。该技术由加拿大圭尔夫大学的 Paul
Hebert等人于 2003年提出 [1]，他们通过对动物界
中 11门 133 20个物种分析后，正式提出将一段长
648 bp的线粒体细胞色素 C氧化酶亚基 I (cytoch-
rome c oxidase I, COI)基因 [2]作为动物鉴定的通用
条形码序列。DNA条形码具有广泛的应用前景，
在物种鉴定、分子进化、种群遗传、濒危物种保护
等研究领域具有一定的发展潜力 [3]，特别是在物种
鉴定方面，可数字化成为该方法的一大优势。利用
所建立的标准操作流程，并借助建成的大规模数据
库，使大批量快速准确地鉴别物种成为可能。另外，
DNA条形码不同于以往的传统鉴别方法，对研究
人员的专业技能并无较高要求，上至生物学家，下
至普通生物爱好者，都可在短时间内掌握该技术 [4]。
陈士林，等：生物资源的DNA条形码技术第5期 459
操作简单、效率高、应用广等特点无疑将改变整个
物种鉴定领域的发展方向。由于传统分类学不能满
足现代物种鉴定的需求，DNA条形码技术利用较
短的基因保守序列进行种的鉴定，可以在更大范围
应用于生态保护研究 [5]。DNA条形码自提出以来，
受到了世界各国分类和鉴定学家的高度重视，Nature
发表了题为“DNA barcoding, a useful tool for taxon-
omists”的文章，文中指出：DNA条形码是国际上
近年来发展起来的物种鉴定新技术 [6]。Miller[7]在
PNAS上发表的文章中提出：DNA 条形码技术正在
推动分类学的“文艺复兴”。DNA条形码技术摆脱
了传统形态鉴定方法依赖长期经验的障碍，通过建
立标准数据库，可实现快速准确的鉴定，是分子鉴
定方法学上的创新。
1　DNA条形码技术应用于生物资源的重大意义
1.1　有效监控珍稀濒危物种进、出口贸易
生物资源是人类赖以生存和发展的物质基础，
是大自然赋予人类的宝贵财富。我国具有丰富多样
的气候和地理条件，是世界上生物资源最丰富的国
家之一，生物种类约占世界物种总数的 1/10。由于
独特的地质演化历史，我国生存着众多珍稀濒危物
种及特有物种，如大熊猫、金丝猴、野生双峰驼和
被称为活化石的水杉、银杏等。然而，20世纪 90
年代以来，随着对外合作交流研究领域的日益扩大
以及出访、来访和合作项目的急剧增加，我国大量
的珍稀物种及遗传资源被国外研究人员或商业机构
通过“合作”和窃取等途径搜集引出，导致国家生
物资源安全面临严峻挑战。一些资源在国外经生物
技术加工后，形成专利技术或专利产品再销至国内，
造成国家利益的重大损失。我国流失的物种及遗传
资源大部分是通过非正常途径流入国外，除了国外
人员和国外机构的非法搜集、走私、剽窃外，还包
括邮寄、出境携带、对外研究合作带出等方式，因
此把好出口关是保护生物物种资源不外流的有效途
径。然而，我国物种种类繁多，依靠传统的技术手
段很难满足海关快速准确鉴定的需求，而且对于某
些缺乏形态特征的待检样品 (如样品粉末、部分植
物组织等 )，尚缺乏适合的检查技术手段。DNA 条
形码技术利用 DNA 序列进行物种鉴定，不受形态
特征和生物个体发育时期的限制，扩大了检测样本
的范围，鉴定快速准确。因此，建立我国特有珍稀
生物资源的 DNA条形码数据库与快速检测分类体
系，通过 DNA条形码技术快速鉴别物种资源，可
有效控制我国生物资源的流失，控制珍稀物种进、
出口贸易。
1.2　有利于发现新种和保护生物多样性
我国具有高度丰富的生物多样性，在全世界位
居第八位，北半球位居第一位 [8]。随着经济的快速
发展和人口增多，增大了对资源及生态环境的需求，
人类活动的过度干预已造成生态系统的大面积破
坏，导致越来越多的物种面临灭绝的危险 [9]。我国
是生物多样性受到威胁最严重的国家之一，濒危野
生动植物种国际贸易公约 (CITES)中有 156个世界
性濒危物种来自我国，约占其总数的 25%[10]。因此，
有效地保护生物多样性已成为当前最重要的任务之
一。要达到良好的保护效果，至关重要的步骤就是
正确鉴定和区分物种，尤其是对那些需要重点保护
的濒危和珍稀物种。只有对物种进行了准确划分和
鉴定，才能确定某一个体是否与其他个体在同一个
分类单元中，这对于生物多样性保护非常重要 [11]。
过去很长一段时间内，物种鉴定主要依赖形态学鉴
定 [12]。然而，形态鉴定并不是一个简单的工作，一
个分类学家需要花费许多年才能对很少的植物种类
进行专业的准确鉴定，能鉴定 1 000种以上的分类
学家寥寥无几 [1]。据估计，地球上约有 1 000万种
生物，然而迄今为止被人类记载描述的仅有 150万
种 [13-14]。面对如此众多的生物物种，显然形态鉴定
方法很难满足对物种准确鉴定的需求。随着近年来
生物多样性水平的降低，有许多可能会成为治疗人
类疾病良药的无脊椎动物或低等植物在人类尚未完
全认识其作用前就已经灭绝了。目前，我国究竟有
多少种植物，有多少种正濒临灭绝，这些问题仍不
清楚 [15]。在这种情况下，分类学家的队伍还在逐年
缩减，形态分类方法的专业性以及分类学家的匮乏
无疑是我国生物多样性保护的一个挑战。DNA条
形码技术具有独特优势，扩大了研究对象范围，尤
其对那些无法射杀取样或者近距离观察的濒危物种
具有较好的适用性。同时，DNA条形码技术不受
主观判断影响，有利于发现新种或隐存种，可实现
物种的快速准确鉴定，并可形成统一鉴定标准，构
建数据库平台，与全球网络信息相通，可有效保护
生物多样性。
1.3　可实现有害生物及入侵种的快速查验
生态安全是国家安全的重要组成部分，可为整
个经济社会可持续发展提供保障。我国检验检疫机
构是防止有害生物入侵、确保国家生态安全的重要
屏障。近年来，全球一体化使得国际、国内贸易往
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来愈加频繁，有害生物传播及外来物种入侵的几率
也大大增加。而且，旅游事业蓬勃发展，使外来种
长距离的迁移与入侵变得更加容易。然而，检验检
疫工作主要依赖于传统形态学特征来识别待检样
品，对于残片、虫卵、幼苗等缺乏形态特征的样品，
就会遇到困难。同时，由于近年来待检样品激增，
留给生物检疫的时间越来越短，传统鉴定所需时间
较长，很难满足检验检疫部门快速检疫通关的要求。
目前，部分有害生物和新物种已入侵我国，严重破坏
了局部地区的生态系统，导致原有生物群落衰退 [16]。
针对上述情形，加强外来有害生物入侵防范工作，
保护我国农林牧副渔生产和生态安全是当务之急，
亟待建立准确、简而易行的快速检测系统。DNA
条形码鉴定技术的特点恰好符合检验检疫部门快速
鉴定的需求，符合高通量、高灵敏度、高准确度的
检疫工作要求。应用 DNA 条形码技术建立有害生
物及入侵种 DNA 条形码数据库及快速检测系统，
可实现进、出境有害生物及入侵种的快速查验，保
护生物资源不受侵害，进而维护我国生态安全。
2　DNA条形码技术在生物资源中的重要实践
应用
2.1　应用于生物物种鉴定与分类，成为传统分类方
法的有力补充
基于林奈双名法的传统生物鉴定与分类，依靠
大量的形态学、生态学及遗传学资料，建立物种之
间的系统发育关系，是近代生物物种研究的基石。
但传统分类学存在两方面的局限，即分类学家知识、
能力的局限和形态分类学本身所固有的局限 [17]。随
着分子生物学的发展，越来越多的研究证实了前人
关于 DNA 分类学的观点，即 DNA 序列也可很好地
被用于认识自然界中的生物 [18-19]。在此背景下将以
DNA 序列分析为基础的条形码技术与形态学等传
统物种界定方法结合，提供了一种创新性的极具利
用价值的分类学研究技术手段 [6]。DNA条形码技
术用于物种鉴定与分类的基本流程如图 1。
随着该技术在动物分类学中的应用，以 COI
基因为基础的 DNA 条形码技术几乎涉及动物各类
图1　DNA条形码技术用于物种鉴定与分类的流程图
陈士林，等：生物资源的DNA条形码技术第5期 461
群的分类 [20-23]，已经开展的动物条形码计划有
ABBI (鸟类 DNA 条形码计划 )、FISH-BOL (鱼类
DNA 条形码计划 )、FBI (实蝇 DNA条形码计划 )、
MBI (蚊子 DNA 条形码计划 )等。目前BOLD (Barcoding
of Life Data Systems，生命 DNA 条形码数据库 )中
已经收录近 50万条记录，涵盖了动物界 46 000多
个物种，并且该数据库还在不断扩大。
但该技术在植物分类学上的研究进展相对较
慢。植物的线粒体 DNA 因杂交和基因渗入而变异
很少，不适合用作植物条形码片段，利用线粒体基
因通常不能成功鉴别物种，而叶绿体基因和核基因
是研究者考察的重点 [24]。2009年，由 10个国家 24
个研究单位52名研究人员组成的CBOL (Consortium
for the Barcode of Life) 植物工作组 [25]对 7个植物
DNA候选条形码片段评价后，推荐以 rbcL+matK
组成的复合序列作为整个植物界的 DNA条形码序
列，但其在物种水平的鉴定成功率仅为 72%。2010
年，本课题组 [26]分析超过 6 000个样本后，发现
nrDNA ITS2序列在各评价指标上优于包括 rbcL、
matK在内的其他 6条序列，且物种水平的鉴定成
功率高达 92.7%。该研究也被德国研究 ITS2专业
网站选为近 25年在 ITS2领域最受关注的 16篇文
章之一，此文第二年引用高达近百次。2011年，由
我国 19个科研院所和高校 62名研究人员组成的“中
国植物条形码研究团队”对主要来自中国的种子植
物 75科 141属 1 757种共约 6 286个样本进行研究，
推荐以 ITS (ITS2)+rbcL+matK为种子植物核心条形码
序列 [27]，该研究也是迄今为止组织规模最大、获得
数据量最丰富和参加人员最多的一项条形码研究工
作。国际生命条形码联盟植物工作组主席 Hollin-
gsworth教授应邀发表专题评论 [28]，对中国研究团
队的工作给予了高度评价。他指出，该研究在大样
本量下对 ITS序列的优缺点进行了综合评估，对将
ITS序列纳入植物条形码鉴定工作提供了有说服力
的研究案例。同时他强调，该文的发表代表了将
DNA序列数据纳入植物物种水平分类和鉴定常规
应用迈出的重要一步。表 1 总结了 DNA 条形码技
术在生物鉴定和分类中的应用。
2.2　在珍稀濒危和贵重生物资源、海关贸易以及生
物多样性保护的应用方面提供新思路
虽然 DNA 条形码最根本的目的是进行生物分
类，快速准确地鉴定物种，但随着其在动植物和微
生物等各类生物中得到越来越广泛的应用，DNA
条形码技术正进一步应用于与生物鉴定分类相关的
表1 DNA条形码技术在生物鉴定和分类中的应用举例
研究对象 研究结果
植物类 陆生植物[25-27] ①以rbcL+matK组成的复合序列作为整个植物界的DNA条形码序列；②nrDNA ITS2
序列在各评价指标上优于包括rbcL、matK在内的其他6条序列；③验证了ITS序列在
种子植物中的鉴定能力，推荐以ITS (ITS2)+ rbcL+matK为种子植物核心条形码序列
藻类[29] 通过分析ITS和5.8S序列发现浒苔ITS区的变异程度与地理间隔距离呈正相关
动物类 昆虫类[30-31] ①COI序列能够有效地区分北美哥斯达黎加地区 1 000 多种热带鳞翅目昆虫；②基
于COI序列对瓢虫科Coccinellidae 4 个亚科 27 种瓢虫进行序列比较，探讨了形态学
存在较大争议的高级阶元分类问题
两栖类和爬行类[32-33] ①通过挂榜山小鲵COI基因及D-loop区全长构建MP分子系统发生树，显示挂榜山小
鲵与小鲵属同属一个分支；②COI 基因能够准确地辨别研究中涉及的物种
鸟类[34-35] ①基于COI序列进行9种鹤类的DNA条形码研究，结果表明丹顶鹤群体中，除D1和
B18号个体外，均被归为同一类群；白鹤群体中，编号为AY567881的个体与黑鹤划
为同一类群；其余鹤类的系统发育分析结果均与形态学分类结果相同。②基于COI
序列与Cyt b序列叠加，重构Picoides属进化关系，结果显示Picoides属应该被继续细
分为一些较小的属
鱼类[36] 通过分析澳大利亚的海洋鱼类COI序列，表明COI序列良好的通用性及物种水平高
鉴定成功率使其能够对鱼类进行有效的物种鉴定
贝类[37-38] ①Radulovici等通过分析海洋甲壳类COI，证实了DNA条形码技术在海洋甲壳物种鉴
定中的有效性；②钦州湾牡蛎分为2个不同的种，线粒体16S rRNA和COI基因在种间
存在明显的多态性，证实了16S rRNA和COI基因序列适用于牡蛎的系统学分析
微生物 真菌[39] 过去的15年间，真菌的研究随着分子生物学的进步高速发展，以DNA条形码ITS序
列为首的真菌鉴定技术也会随着数据库的完善和测序技术的提高而长足发展
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保护生物学、生态学等学科。如Wong等 [40]的研
究表明，基于 DNA序列的分子鉴定方法能详细地
显示出鲨鱼种内的变异情况，为其单倍型多样性的划
分提出了独特思路，能为鲨鱼的野外保护及人工养
殖提供新方向。Efe等 [41]利用 COI、Cytb等基因研
究濒危生物白嘴端燕鸥时发现了该种鸟类的两个隐
藏种，为更完整地保护该珍稀鸟类提供了新方向。
同时，随着我国进、出口贸易总额不断增大，出、
入境货物量逐年增加，动、植物相关产品等出、入
境检验、检疫业务量也随之不断加大。传统的检疫
鉴定方法费时又费力，而 DNA条形码鉴定技术快
速、准确的特点恰好符合出、入境动植物检验、检
疫的要求。防止外来有害生物入侵：对病原微生物、
寄生虫、农业害虫、入侵种鉴定或复杂的环境样品
进行鉴定，如刘慎思等 [42]成功构建实蝇类害虫快
速鉴定技术体系，表明 DNA条形码技术可用于口
岸截获的实蝇类害虫幼体及残体的鉴定。另外，由
于 DNA条形码技术可以帮助昆虫分类学者鉴定在
传统分类方法尤其是形态学上难以区分的虫种，甚
至虫卵和幼虫，故其在法医鉴定领域也具有广阔的
应用前景，如陈庆等 [43]利用北京地区 7个嗜尸性
蝇类优势种的 COI序列，摆脱传统侦破手段中对虫
卵和幼虫的饲养以及后续物种鉴定方面专业知识的
依赖，实现现场采集蝇类样本的快速鉴定。
另外， DNA条形码技术在保护生物多样性及
生态系统稳定性方面已有广泛的应用。DNA条形
码技术的优势能准确快速将现有物种正确分类并期
望用于发现新种，能为生物保护及生态系统维护提
供准确参考。Bucklin等 [44]的研究表明，DNA 条形
码序列能够区分近缘种，使生物多样性分析更加细
致全面。Valdez-Moreno等 [45]认为 DNA条形码的
种内和种间多态性与遗传距离等可以准确揭示生物
的遗传多样性。我国学者也在 DNA条形码技术运
用于生物多样性研究领域做出诸多成果，如李德铢
等在基于 DNA 条形码技术进行植物分类、种质资
源保护以及生物多样性研究上取得了令人鼓舞的成
果 [46-48]。陈之端等利用 DNA 条形码序列，重构系
统发育关系，并用于数个生物多样性丰富类群研
究 [24, 49]。葛学军等将 DNA条形码技术与系统发育
群落生态学结合，为探讨物种多样性及其维持机理、
系统发育 beta多样性以及群落水平上功能性状进化
研究提供新的思路 [50]。周世良等在人参属植物的遗
传多样性保护进行了深入研究，实现了屏边三七的
人工家化种植，并通过组织培养技术以花蕾为材料
成功诱导了三七植株，为人参属及其他珍稀资源多
样性保护提供了范例 [51]。DNA条形码技术在珍稀
濒危和贵重生物资源、海关贸易以及生物多样性保
护的应用见表 2。
2.3　应用于中药学科，引领现代中药鉴定学发展新
趋势
我国现已查明药用植物超过 11 000 种，其种
类繁多、来源复杂，时有不同替代品混用，不同地
区同名异物入药，紧俏药材使用其近缘植物入药，
甚至使用其他伪品假冒名贵药材等现象的存在，很
表2 DNA条形码技术在珍稀濒危和贵重生物资源、海关贸易以及生物多样性保护的应用举例
研究对象 研究结果
珍稀濒危 植物类[52-53] ①Sass等对裸子植物苏铁类物种进行鉴定研究，结果表明核基因ITS序列相对其他候选
序列，除在测序方面有一定缺陷，其在PCR扩增、引物通用性、序列变异程度等方面
表现优异；②Yao等利用psbA-trnH序列100%成功鉴定兰科石斛属17个物种
动物类[54-56] ①Bronwyn等研究了211份澳大利亚附近海域(非法捕捞收缴和干品)的鲨鱼鳍样品，结果
发现样品涉及20种鲨鱼及7种近缘物种，其中许多鲨鱼被列入世界自然保护联盟(IUCN)
红色名录，一鲨鱼物种甚至为极度濒危物种；②Valière等在不伤害动物的同时，利用粪
便和毛发样品获得的DNA条形码序列对法国和瑞士进行了狼范围扩大的跟踪研究；③
Birstein等利用DNA条形码分析发现23%的鱼子酱标注的鱼类名称错误，部分商品涉及
濒危鱼类成分
海关贸易[57] Armstrong等对过去的10年间在新西兰边境截获的实蝇标本的COI序列进行分析，发现
与传统鉴定手段相比，其鉴定流程大大缩短的同时鉴定结果高度吻合，并预言一旦建
立一个更灵活，完备的数据库系统，便可应对全球贸易及入侵物种的快速、准确识别
生物多样性保护[58] 基于DNA条形码技术的COI序列已经在海洋浮游动物物种快速鉴定、隐种发现、营养
关系研究、生物入侵种监测、群落历史演变反演、种群遗传学以及生物地理学中得到
成功应用
陈士林，等：生物资源的DNA条形码技术第5期 463
大程度上制约了中医药的安全有效及其向现代化、
标准化和国际化发展。传统中药鉴定方法 (性状鉴
定、显微鉴定、理化鉴定等 )易受到遗传因素、生
物体的生长发育阶段、环境条件、人类活动等影响，
具有很大的变异性，存在主观性强、重复性和稳定
性差等缺点。随着 DNA条形码技术的兴起和逐步
成熟，使得中药材以色、形、味、质地为依据的传
统质量评价方法和以形态学、组织学、解剖学、化
学等客观指标为依托的现代质量评价方法得到了有
益补充，解决了上述方法可能存在的问题，是现代
中药鉴定学发展的趋势。
陈士林等在药用植物 DNA条形码研究方面开
展了大量工作，建立了 ITS2序列为主体、psbA-trnH
序列为辅助的药用植物 DNA条形码鉴定体系，多
篇相关研究论文发表在有国际影响力的刊物，如
PNAS、Cladistics、PLoS One、BMC Evol Biol 等。
朱英杰等 [59]发表了“重楼属药用植物 DNA条形码
鉴定研究”一文，被《药学学报》评选为优秀论文。
在整合实验数据和 GenBank可用数据后，该团队建
立了药用植物DNA条形码鉴定网络查询系统 (http://
its2-plantidit.dnsalias.org/)。同时由于 DNA条形码
是一个较短的片段，对于存在 DNA降解情况的样
本，如中药材等，同样可以提取到满足要求的
DNA，因此可直接将 DNA条形码技术运用于中药
鉴定领域。辛天怡等 [60]利用 DNA条形码技术成功
鉴定了不同产地 31份羌活药材，证明了 DNA条形
码技术在鉴定羌活药材中的稳定性和准确性。Song
等 [61]进一步研究发现，ITS2序列的种间、种内变
异位点能揭示物种复杂的进化史，甚至水平基因转
移和祖先杂交。刘昶等首次将 DNA条形码技术与
计算机信息系统结合引入二维条形码的概念，赋予
市售中药材加工信息、产地、采收时间甚至种植农
户等更多背景信息，确保中药材流通领域各个环
节 [62]。为响应各界对中药材 DNA条形码鉴定技术
的需求，中国医学科学院药用植物研究所作为国内
首家介入中药材 DNA条形码鉴定的研究机构，特
举办了“中药材 DNA条形码鉴定高级研修班”。该
研修班已于 2012年成功举办三期，共有来自全国
18省 72家单位的近 200名人员参加，得到了全国
食品药品检验机构、高校、企业及司法鉴定等单位
的热烈反响。相信随着 DNA条形码技术在中药鉴
定领域研究的不断深入，将会大大推进中药鉴定数
字化和标准化进程。
3　DNA条形码技术的广阔应用前景(图2)
3.1　国际通用的物种鉴定标准
DNA条形码技术自提出以来发展迅速，获得
国内外学者的广泛认可。其中在动物物种的鉴定和
识别上，大量研究结果显示 COI序列能在门、目、
种等不同分类水平上成功鉴定动物物种 [2,30,63-64]。而
在植物鉴定中，标准 DNA条形码序列的筛选工作
较为复杂，经过对 matK、rbcL、trnH-psbA、rpoC1、
rpoB、atpF-atpH、psbK-psbI和 ITS序列等进行综
合评定，rbcL、matK、ITS/ITS2和 psbA-trnH序列
因较易扩增，保守性和变异性兼备等特点获得大家
的广泛认可和推荐，其中前三者是目前国际社会相
关研究的重点 [25-27,65-66]。通过建立国际通用的物种
鉴定标准，对现存物种进行统一的 DNA条形码鉴
定，进而建立全球现存物种资源的 DNA条形码数
据库，对物种进行统一管理和保护。目前，由国际
生命条形码联盟建立的第一个国际 DNA条形码数
据库 BOLD已收录了 158 417个物种的 1 742 322条
DNA条形码序列 [67]。中国医学科学院药用植物研
究所也建立了药用植物的 DNA条形码数据库，包
括基于 ITS2和基于 psbA- trnH序列的两个网站
(http://its2-plantidit.dnsalias.org/，http://psbA-trnH-
plantidit.dnsalias.org/)。此外，香港中文大学也构建
了药材的 DNA条形码数据库 (MMDBD)[68]。随着
研究的不断深入，DNA条形码数据库将得到不断
地补充和扩展，结合计算机信息系统，可实现物种
鉴定的标准化和自动化，将在生物分类学方面发挥
巨大作用。
3.2　生物物种监管
随着 DNA条形码技术的不断发展和完善，其
在物种鉴定上表现出良好的准确性和稳定性。特别
是相对于传统鉴定，DNA条形码鉴定表现出来的
快速、简便、不受外界环境变化和鉴定人主观因素
影响等优势，使得 DNA条形码技术在生物监管领
域有广泛的应用空间。在海关进出口物种鉴定与管
理、出入境检验检疫以及外来入侵物种的鉴别方面，
尤其是在所得样本不完整的情况下，DNA条形码
将会有所突破。随着测序技术的进步，其鉴定成本
也在不断下降，作为传统鉴定的补充，DNA条形
码技术将在各方面发挥越来越重要的作用。2011年，
“基于 DNA条形码的快速检测与分类关键技术”被
纳入国家高技术研究发展计划 (“863”计划 )，得
到高度重视。
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陈士林 [69]通过对 2010版药典中 208种中药及
其 1 000余种混伪品及近缘物种进行 DNA条形码
鉴别，验证了 DNA条形码技术在中药鉴定方面的
准确性和稳定性。结合快速、简便等特点，DNA
条形码鉴别技术得到国家药典委员会关注。目前，
中药材 DNA 条形码分子鉴定指导原则已经获准
纳入《中国药典》[70]。可以预见，在不久的将来，
DNA条形码技术在生物物种监管方面将成为强有
力的武器。
3.3　中药流通管理
DNA条形码技术自出现以来，其应用前景就
广受关注。在 DNA条形码技术的应用中，信息载
体的选择是非常重要的。Liu等 [62]通过比较，二维
码 (quick response code, QR Code)自动识别技术由
于数据容量大、编码范围广等特点被选为 DNA条
形码的信息载体。目前该项技术的关键部分，DNA
条形码序列转换为二维码图形的最优编码技术，以
及二维码图形转换为 DNA条形码序列的解码技术，
已经由中国医学科学院药用植物研究所联合北京航
空航天大学突破，并申请专利。以中药材的流通管
理为例，首先将获取的某种药材的 DNA条形码序
列转换成二维码图形，建立二者相互对应的数据库，
消费者可以通过手持终端等设备扫描二维码图形，
通过中央处理器的解码，从而获知与二维码图形相
对应的物种信息。二维 DNA条形码鉴定技术，将
给中药材流通管理带来巨大的革新，有望为中药材
流通过程中的产地溯源提供技术支撑，保证市场合
法竞争，抑制不正当竞争，保护道地药材，促进中
药市场的长期、健康发展，切实保障消费者的利益。
[参　考　文　献]
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