非損傷採樣即在不捕獲、觸及，甚至是未親眼見到動物的情況下，收集不同形式的樣品，以獲取樣品中的 DNA、激素等物質。
基本介紹
- 中文名：非損傷採樣
- 外文名：noninvasive sampling
- 類型：毛髮或羽毛、糞便、尿液
- 前提：不觸及或傷害野生動物本身
- 缺點：樣品質量
- 學科：動物生態學
簡介,優缺點,主要類型,套用前景,
簡介
所謂非損傷採樣法， 就是在不觸及或傷害野生動物本身的情況下，通過收集脫落的毛髮或羽毛、糞便、尿液、食物殘渣 (含有口腔脫落細胞) 、鹿角、魚鱗和卵殼等不同形式的分析樣品而進行遺傳分析的一種 取樣方法。
優缺點
非損傷採樣法的優點和局限性：
非損傷採樣法的主要優點是人們可以在不傷害野生動物的情況下獲取分析所需的DNA；其次是取樣的廉價性，僅花少量的人力和物力就能獲得所需的樣品。目前，珍稀瀕危動物的遺傳學管理仍滯後於統計學上的管理，這主要是因為收集遺傳學相關數據的取樣方法未能取得大的突破。隨著非損傷性取樣法的發展和完善，保護遺傳學家將能更加深入地從保護遺傳學方面對全球野生動物提供切實可行的保護管理方案。
然而現有的非損傷性取樣法也存在一定的局限性。在非損傷性取樣法套用之初，研究者認為這些非損傷性樣品能夠像血液及活體組織一樣，提取出足量的合格DNA，並進行各個層次的DNA分析。但是在實際套用中出現了多種問題，最主要的是樣品質量。因為利用非損傷性取樣法採集的樣品，一般都僅含有微量的DNA(通常僅10-12g)，而且常常存在嚴重的降解，這就導致了樣品DNA提取的困難，同時提取的DNA中還常伴有阻斷物，給下一步的PCR造成了困難。另外，由於所獲DNA的量極微且嚴重降解，所以在微衛星分析和序列測定中往往會存在假性等位基因和外源DNA的污染問題。
主要類型
（1）糞便
糞便中含有腸道脫落細胞，人們可以從糞便中提取DNA 進行遺傳分析。糞便的非損傷性取樣是最具有潛在價值的。它是所有非損傷性取樣中最簡單而且對野生動物影響最小的一種取樣方法。但此法主要存在兩個問題。第一，糞便中的DNA 存在一定程度的降解。儘管新鮮糞便中含大量腸道脫落細胞，可大大提高遺傳分析的成功率和可行性，但是在實際的野外研究中，獲取新鮮糞便是十分困難的。通常獲取的糞便樣品中DNA 存在嚴重降解。要減緩糞便中目標DNA 的降解，需要有效的保存方法。另一個問題，糞便中含有大量抑制Taq 酶活性的物質，對PCR 擴增效果有一定影響。
（2）毛囊
毛髮的非損傷性取樣已在分子生態學中得到了廣泛的套用。研究中通過蒐集動物脫落或被樹枝刮落的毛髮來進行毛髮的非損傷性取樣。毛髮中的DNA 主要集中在毛囊細胞中。在從動物體上採集或脫落的毛髮中，絕大多數都帶有完整的毛囊。在毛髮中除了毛囊外，還有微量DNA 存在於毛乾的髓質中。然而，從毛乾髓質獲取微量的DNA 要求嚴格的操作，而且提取DNA 所用的毛幹部位距毛根越遠越不容易得到，因此這種方法在實際套用中受到了限制，僅用於沒有毛囊或毛囊已敗壞而毛髮樣品又很難得到的情況。
（3）館藏標本
館藏標本包括了動物乾皮標本、浸泡於福馬林液中的標本組織以及骨骼。從保護遺傳學的角度考慮，首先，館藏標本取樣方便而且相對於糞便和毛囊的非損傷性取樣選材範圍較廣；其次，可利用不同年限的館藏標本對動物的遺傳變異及遺傳多樣性進行研究分析，這樣就為制定相關的保護措施提供了可能。從館藏標本中提取DNA 不僅受到標本性質、保存方式、DNA 樣品性質等因素的影響，還受到提取方法的影響。
（4）口腔脫落細胞
利用口腔脫落細胞作為獲得DNA 的來源的可靠性一直受到關注，而且口腔洗液中的食物殘渣又是否會對DNA 的檢測分析產生影響也是一個值得討論的問題。程家蓉等對用人口腔細胞作為來源提取DNA 做基因多態性分析的可行性做了實驗和分析。除其中一例外，所有口腔細胞樣品均能擴增出目的基因片段，並且所有的食物DNA 全部未被擴增，口腔洗液與相應血液的基因多態性結果一致。因此可以證明口腔脫落細胞用於非損傷性取樣分析是可行可靠的。
（5）脫落羽毛、鱗片、尿液等
除了上文提及的幾種取樣方法外，研究者們還從其他方面入手，對不同形式的動物樣品進行非損傷性取樣。田秀華等對大鴇羽毛的不同部位的DNA 提取進行研究，發現羽髓、羽鞘和羽根可以提出一定純度的核DNA 和mtDNA，實心羽莖可以提出一定純度m t-DNA。還有報導稱，從蛋殼膜中提取DNA 是一種較好的方法，特別是當蛋殼膜上有血管時。隨著非損傷性取樣的研究不斷深入，其樣品形式將不僅包括毛髮、糞便、尿液、脫落羽毛、含口腔脫落細胞的食物殘渣、鱗片以及卵殼等，還會有更多更廣泛的研究樣品。
套用前景
非損傷採樣法的套用前景：
雖然現有的非損傷性取樣法存在一定的局限性，且一些學者對其結果的可靠性也提出了疑問，但是非損傷性取樣法仍有很大的發展餘地。首先，很大一部分瀕危物種的種群生存狀況相當脆弱，已經不允許進行傷害性的取樣。從這個角度來說，非損傷性取樣對於野生瀕危動物的保護和管理具有十分重要的現實意義。其次，由於非損傷性取樣法的樣品採集具有隨機性和便利性，因而可以顯著地增加研究對象，這是其他取樣方法難以做到的。最後，一些非損傷性取樣法的局限性已經及時地被研究者所認識並得以克服，非損傷性取樣的適用範圍和可靠性也在不斷提高。隨著非損傷性取樣法的進一步套用和不斷完善，該方法將會受到越來越多的研究者的重視，具有廣闊的套用前景。
