古DNA的研究为化石的遗传分析提供了一种可能的途径,其关键在于能否成功地从古代组织中提取并扩增到DNA序列.1984年,Higuchi等首次从博物馆收藏的斑驴(qugga)中克隆得到两条mtDNA,从此,古DNA研究登上学术的舞台.而PCR技术的发现以及将PCR用于古DNA研究是古DNA研究史上的一个里程碑,从此古DNA的研究得到了蓬勃的发展.研究的材料包含博物馆保存的动物软体组织、木乃伊、化石、骨骼、冻土材料、琥珀、岩盐以及植物的种子;研究的对象包括脊椎动物、人、昆虫、细菌等.由于氧化、水解、脱嘌呤等的破坏作用,古DNA一般降解成200bp左右的小片段,而且在样品中含量极少,因此,要提取并扩增古DNA序列还比较困难.此外,由于PCR的超敏感性,使得样品中即使混入微量的外源"现代"和"陈年"核酸污染都有可能优先得到扩增.因此,如何防止污染是一个非常棘手的问题.主要策略包括:(1)样品采集时使用一次性手套、面罩;(2)实验时戴一次性手套、面罩,使用空白样对照和PCR阴性控制,提取与扩增在隔离的两个实验室中进行等.验证古DNA真实性的主要方法有系统发生分析和重复性实验.此外,根据古DNA为小片段的特点,也可排除一些非目标序列.研究者尝试从华南晚更新世大熊猫化石中提取并扩增大熊猫细胞色素b基因,共设计出5对引物,通过对采自湖南、广西、云南的样品的反复试验,结果仅得到1条127bp的未知种序列和1条87bp家养马的细胞色素b基因片段,对后者还通过分子克隆进一步验证其可靠性,从克隆测序结果来看,该序列遭受到轻微的降解,推测样品在埋藏后期或博物馆保存时期受到外源DNA的污染.根据大量实验情况和样品的保存环境,大致可得到如下结论:(1)华南晚更新世以来长期处于湿热的气候条件下,在该环境中DNA易发生水解、氧化作用,很难保存下来,因此,极可能采集的样品中没有古DNA.(2)为进一步验证样品是否有古DNA,还需设计更多的PCR引物进行验证.(3)目前用于古DNA提取的方案有待改进,如尽量避免实验过程中DNA的损耗、减少抽提液中PCR抑制物的残留、使用高保真聚合酶.此外,针对古DNA样品的稀缺性,可尝试使用多重PCR进行扩增.(4)华南样品的实验难度大、风险大,因此今后古DNA研究的重点还是冻土或干旱条件下保存的样品.