[科普中国]-非损伤采样

非损伤采样即在不捕获、触及，甚至是未亲眼见到动物的情况下，收集不同形式的样品，以获取样品中的 DNA、激素等物质。1

简介所谓非损伤采样法， 就是在不触及或伤害野生动物本身的情况下，通过收集脱落的毛发或羽毛、粪便、尿液、食物残渣 (含有口腔脱落细胞) 、鹿角、鱼鳞和卵壳等不同形式的分析样品而进行遗传分析的一种 取样方法。1

优缺点非损伤采样法的优点和局限性：

非损伤采样法的主要优点是人们可以在不伤害野生动物的情况下获取分析所需的DNA；其次是取样的廉价性，仅花少量的人力和物力就能获得所需的样品。目前，珍稀濒危动物的遗传学管理仍滞后于统计学上的管理，这主要是因为收集遗传学相关数据的取样方法未能取得大的突破。随着非损伤性取样法的发展和完善，保护遗传学家将能更加深入地从保护遗传学方面对全球野生动物提供切实可行的保护管理方案。

然而现有的非损伤性取样法也存在一定的局限性。在非损伤性取样法应用之初，研究者认为这些非损伤性样品能够像血液及活体组织一样，提取出足量的合格DNA，并进行各个层次的DNA分析。但是在实际应用中出现了多种问题，最主要的是样品质量。因为利用非损伤性取样法采集的样品，一般都仅含有微量的DNA(通常仅10-12g)，而且常常存在严重的降解，这就导致了样品DNA提取的困难，同时提取的DNA中还常伴有阻断物，给下一步的PCR造成了困难。另外，由于所获DNA的量极微且严重降解，所以在微卫星分析和序列测定中往往会存在假性等位基因和外源DNA的污染问题。1

主要类型（1）粪便

粪便中含有肠道脱落细胞，人们可以从粪便中提取DNA 进行遗传分析。粪便的非损伤性取样是最具有潜在价值的。它是所有非损伤性取样中最简单而且对野生动物影响最小的一种取样方法。但此法主要存在两个问题。第一，粪便中的DNA 存在一定程度的降解。尽管新鲜粪便中含大量肠道脱落细胞，可大大提高遗传分析的成功率和可行性，但是在实际的野外研究中，获取新鲜粪便是十分困难的。通常获取的粪便样品中DNA 存在严重降解。要减缓粪便中目标DNA 的降解，需要有效的保存方法。另一个问题，粪便中含有大量抑制Taq 酶活性的物质，对PCR 扩增效果有一定影响。

（2）毛囊

毛发的非损伤性取样已在分子生态学中得到了广泛的应用。研究中通过搜集动物脱落或被树枝刮落的毛发来进行毛发的非损伤性取样。毛发中的DNA 主要集中在毛囊细胞中。在从动物体上采集或脱落的毛发中，绝大多数都带有完整的毛囊。在毛发中除了毛囊外，还有微量DNA 存在于毛干的髓质中。然而，从毛干髓质获取微量的DNA 要求严格的操作，而且提取DNA 所用的毛干部位距毛根越远越不容易得到，因此这种方法在实际应用中受到了限制，仅用于没有毛囊或毛囊已败坏而毛发样品又很难得到的情况。

（3）馆藏标本

馆藏标本包括了动物干皮标本、浸泡于福尔马林液中的标本组织以及骨骼。从保护遗传学的角度考虑，首先，馆藏标本取样方便而且相对于粪便和毛囊的非损伤性取样选材范围较广；其次，可利用不同年限的馆藏标本对动物的遗传变异及遗传多样性进行研究分析，这样就为制定相关的保护措施提供了可能。从馆藏标本中提取DNA 不仅受到标本性质、保存方式、DNA 样品性质等因素的影响，还受到提取方法的影响。

（4）口腔脱落细胞

利用口腔脱落细胞作为获得DNA 的来源的可靠性一直受到关注，而且口腔洗液中的食物残渣又是否会对DNA 的检测分析产生影响也是一个值得讨论的问题。程家蓉等对用人口腔细胞作为来源提取DNA 做基因多态性分析的可行性做了实验和分析。除其中一例外，所有口腔细胞样品均能扩增出目的基因片段，并且所有的食物DNA 全部未被扩增，口腔洗液与相应血液的基因多态性结果一致。因此可以证明口腔脱落细胞用于非损伤性取样分析是可行可靠的。

（5）脱落羽毛、鳞片、尿液等

除了上文提及的几种取样方法外，研究者们还从其他方面入手，对不同形式的动物样品进行非损伤性取样。田秀华等对大鸨羽毛的不同部位的DNA 提取进行研究，发现羽髓、羽鞘和羽根可以提出一定纯度的核DNA 和mtDNA，实心羽茎可以提出一定纯度m t-DNA。还有报道称，从蛋壳膜中提取DNA 是一种较好的方法，特别是当蛋壳膜上有血管时。随着非损伤性取样的研究不断深入，其样品形式将不仅包括毛发、粪便、尿液、脱落羽毛、含口腔脱落细胞的食物残渣、鳞片以及卵壳等，还会有更多更广泛的研究样品。1

应用前景非损伤采样法的应用前景：

虽然现有的非损伤性取样法存在一定的局限性，且一些学者对其结果的可靠性也提出了疑问，但是非损伤性取样法仍有很大的发展余地。首先，很大一部分濒危物种的种群生存状况相当脆弱，已经不允许进行伤害性的取样。从这个角度来说，非损伤性取样对于野生濒危动物的保护和管理具有十分重要的现实意义。其次，由于非损伤性取样法的样品采集具有随机性和便利性，因而可以显著地增加研究对象，这是其他取样方法难以做到的。最后，一些非损伤性取样法的局限性已经及时地被研究者所认识并得以克服，非损伤性取样的适用范围和可靠性也在不断提高。随着非损伤性取样法的进一步应用和不断完善，该方法将会受到越来越多的研究者的重视，具有广阔的应用前景。1

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学