在遗传学研究和生物多样性保护中,**“遗传标识物”和“遗传标记”**是两个常见的术语。虽然它们听起来相似,但在定义、应用和功能上却存在明显的区别。理解这两者的差异,对于更好地进行基因组研究和物种保护具有重要意义。
遗传标识物(genetic indicator)主要用于监测和评估种群或物种的遗传多样性、健康状况以及基因变化。它是一个综合性的指标,常被应用于生态学、保护生物学以及环境政策领域,用以帮助科学家和决策者判断一个种群是否具有足够的遗传多样性,从而能够适应环境变化或避免近亲繁殖带来的危害。遗传标识物作为宏观工具,能够为政策的制定和保护策略的实施提供科学依据。例如,在一些全球性生物多样性保护框架中,遗传标识物被用于监测有效种群规模(Ne < 500)或评估遗传上独特种群的丧失比例。
遗传标识物作为生物多样性研究的重要工具,在物种鉴定、种群遗传结构分析等方面发挥着重要作用。当然了,在现在阶段,它在生物多样性保护中的应用仍面临诸多挑战,比如说,技术限制(如参考基因组的缺乏)、成本高昂(在测序成本上数据量庞大且分析复杂可能要花不少钱)、标准化不足(标记的选择缺乏统一的标准/方法学多样性/数据共享不足等等)、人才缺口(复合型人才匮乏)等。这些挑战限制了遗传标识物在生物多样性保护领域的广泛应用。
蝴蝶的生物多样性。摄影:Linda ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
相对而言,**遗传标记(genetic marker)**则是微观层面的工具,主要用于分子生物学和遗传学研究。它指的是基因组中特定位置的DNA片段,用于追踪特定基因或遗传特征的变化。例如,单核苷酸多态性(SNPs)和微卫星(microsatellites)都是常见的遗传标记。通过这些标记,科学家能够检测个体之间的基因差异,或者鉴定与某些性状相关的基因。在亲子鉴定、基因作图或作物改良研究中,遗传标记发挥了重要作用,帮助研究者识别哪些基因与特定性状相关。
在应用领域上,遗传标识物与遗传标记也有所不同。遗传标识物更多应用于生态学和保护生物学,用来监测一个种群或生态系统的遗传健康。例如,遗传标识物在**《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)等全球性协议中,常被用于制定和评估政策指标。而遗传标记则主要应用于分子生物学、医学和遗传学研究**中,帮助科学家进行基因追踪、基因作图或疾病基因的定位等工作。
功能上,遗传标识物提供的是种群或物种的整体遗传状况,帮助科学家从宏观角度评估生物的健康状况及其遗传多样性水平。比如,通过评估一个种群的有效种群规模(Ne)和其遗传结构的变化,遗传标识物可以帮助制定更具针对性的保护策略。而遗传标记则是一种精确的分子工具,主要用于研究个体基因的变化和差异。例如,在亲子鉴定中,科学家通过分析微卫星标记可以确认个体之间的亲缘关系。
狗尾草的祖先是人类早期的重要粮食来源之一。狗尾草的野生种被认为是古代谷物黍(Setaria italica)的祖先,黍是一种在中国和其他亚洲地区广泛种植的谷物。黍在新石器时代就已被驯化,成为当时人类的主食之一,提供了宝贵的碳水化合物和营养。摄影:Linda ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
从应用的方向上看,一言以蔽之,遗传标识物和遗传标记分别在宏观和微观层面上发挥着不同的作用。前者更侧重于监测种群的整体遗传健康状况,特别是在生物多样性保护的政策制定中具有重要意义;后者则更关注个体层面的基因差异,广泛应用于基因研究和遗传分析。理解这两者的差异,不仅有助于科研人员在研究中选择合适的方法,也为全球物种保护提供了更有力的工具。
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文 | 王昆山
编辑 | 绿茵
日期 | 2024年9月
排版 | 绿叶
参考资料略