科学家对整个基因组进行测序以便在数小时内识别植物物种

在今天发表在科学报告上的一篇论文中，基尤皇家植物园的研究人员首次详细介绍了现在可通过便携式实时DNA测序获得植物科学的机会。

Kew科学家和论文的合着者Joe Parker说;“这项研究证明，我们现在可以快速读取生物体的DNA序列，用最少的设备识别它。随时随地快速阅读DNA应成为许多研究领域的常规步骤。尽管进行了数百年的分类学研究，通过观察植物所属的植物种类仍然并不总是很容易。很少有人能够正确识别自己园中的所有物种。“

在过去的四十年中，DNA测序已经彻底改变了科学界，但仍然受到实验室的限制。使用现有方法，从田野工作到结果的完整实验来识别物种，可能很容易花费数月的时间来完成。物种识别本质上是一个基于现场的追求区域，从而限制了可依赖于它的发现和决策的速度。利用新技术快速和现场识别物种对于科学研究，生物多样性保护和物种犯罪斗争至关重要。

在这项新的研究中，Kew科学家使用便携式DNA测序仪，来自Oxford Nanopore Technologies的MinION来分析斯诺登尼亚国家公园的植物种类。这是第一次在田间进行植物的基因组测序。

这项技术于2015年在商业上推出，此后在南极洲，受疾病影响的偏远地区以及国际空间站使用。

本文阐述的成功之一是野外鉴定两种无害的白花，拟南芥(Arabidopsis thaliana)和拟南芥(Arabidopsis lyrata ssp)。佩特拉行省。这是通过对植物基因组的随机部分进行测序来实现的，避免了针对特定DNA片段的棘手且耗时的过程，这是用于鉴定具有DNA的物种的更传统的方法。

研究人员将他们的新数据与免费提供的参考基因组序列数据库进行比较，以进行鉴定。至关重要的是，他们在Kew的Jodrell实验室用其他DNA测序方法复制他们的实验，这使他们能够设计复杂的统计数据，以便首次了解这种新数据的有用特性。

Kew科学家兼论文合着者亚历山大·帕帕多普洛斯说：“准确的物种鉴定对于进化和生态研究，对抗野生动植物犯罪和监测稀有和受威胁物种至关重要。根据它们的外观正确识别物种可能非常棘手，需要专业知识才能做得好。这尤其植物不在花中或加工成产品时都是如此。我们的实验表明，通过对田间基因组的随机片段进行测序，可以在收集标本的几个小时内获得非常准确的物种鉴定。更传统的方法需要大量的实验室设备，而且往往只提供足够的信息来识别属的水平样本。“

它们的数据还有其他有用的属性。该野外测序数据可用于组装全基因组序列，充当物种的参考数据库并帮助理解进化关系。目前，该团队正在探索快速生成参考序列数据库的可行性，该数据库来自各种各样的植物，有助于Kew的生活收集和植物标本馆以及监测植物健康的应用。