DNA技术与植物分类

2008/6/28 13:02:21

基因一词是由“GENE”音译而来,广义上是指核酸,它是生命遗传的基本物质。核酸分脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类,具体地讲,绝大多数遗传物质是DNA,个别生物的遗传物质是RNA,如RNA病毒。基因是具有遗传效应的DNA片段,它存在于染色体上,并在染色体上呈线性排列。不同基因具有相同的物质基础,而所有生物DNA的基本结构都是一样的。地球上一切生物的基因,都是具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA片段。
细胞或生物体的全部染色体的总和称为基因组,包括全部的基因与调控元件等核酸分子。生物进化高低程度决定基因组的大小、含量及其复杂性。不同生物基因组的亲缘相关性,表现为基因特性、结构及组成的相似性,或遗传信息的传递方式及遗传密码的趋同性等。
生物分类是指将生物依据种源关系加以区分排列,以使具有共同祖先的个体(或种群)排在一起。目前广泛使用的生物分类学仍沿用以形态、性状为主的分类方法。最新DNA分析研究表明其中存在着明显的错误。分类学家利用基因分析技术对一些动植物进行了综合分析,以基因相似程度区分物种之间的亲缘关系,结果得出一些与传统分类学相悖的结论。传统分类学过多依赖于生物的外在因素,是在人类无法了解生物遗传本质的情况下问世的,因而不能完善地反映真实情况。利用基因作为生物分类的基础,要比传统分类法更科学、更准确。
随着分子生物技术的发展,在生物体内识别单个基因以及比较不同物种之间基因的相似性已经成为可能。现在科学家已经完成了用基因法为植物进行分类的工作。依据最新报道,如传统分类学(柯朗奎斯特系统,1981年)分别归入小二仙草目小二仙草科的植物与蔷薇目虎耳草科的扯根草属搐物,两者之间的DNA序列极为相似,毫无疑问两者之间存在极近的亲缘关系;再如,大薸属与浮萍属、芭蕉属与兰花蕉属、香蒲属与黑三棱属、菠菜属与苋属以及白花丹属与大黄属等植物之间都有极为相似的遗传物质,因此它们一定有密切的亲缘关系,应归入同一科属。
新的植物基因分类法,不论从科学角度还是经济角度都具有重要意义,特别对无土栽培工作者有实际指导意义。认真学习植物基因组有关资料,可以正确选择栽培品种并根据该种植物水生维管束基因状态,合理制定营养液流动与间隙时间,尽可能发挥水培的最大效益。当然,利用植物基因分类法,掌握已公布的DNA资料、对家庭静止水培的开展也是有直接帮助的。21世纪,基因科学已成为人类生存基础的一场革命,新的植物基因分类法将明确各物种之间的亲缘相关性,还可能得出十分怪异的科学结论,让我们拭目以待。