Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus
Подобраны условия для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) с ISSR-праймерами на ДНК, выделенной из трех культурных видов люпина. Испытанные праймеры позволили выявить полиморфные фрагменты (от 1 до 10). При анализе сортов каждого из трех видов люпина по 19 праймерам полиморфные полосы сост...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Назва видання: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177660 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus / А.В. Артюхова, С.Ю. Гришин, В.В. Заякин, И.Я. Нам // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 299-302. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-177660 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1776602021-02-17T01:26:09Z Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus Артюхова, А.В. Гришин, С.Ю. Заякин, В.В. Нам, И.Я. Прикладна генетика і селекція Подобраны условия для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) с ISSR-праймерами на ДНК, выделенной из трех культурных видов люпина. Испытанные праймеры позволили выявить полиморфные фрагменты (от 1 до 10). При анализе сортов каждого из трех видов люпина по 19 праймерам полиморфные полосы составляли до 25%. There were selected conditions for PCR with ISSR-primers for three lupine species. Tested primers had shown 1–10 polymorphic bands. Intraspecies polymorphism had reached 25%. 2010 Article Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus / А.В. Артюхова, С.Ю. Гришин, В.В. Заякин, И.Я. Нам // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 299-302. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177660 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція |
| spellingShingle |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція Артюхова, А.В. Гришин, С.Ю. Заякин, В.В. Нам, И.Я. Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Подобраны условия для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) с
ISSR-праймерами на ДНК, выделенной из трех культурных видов люпина. Испытанные праймеры позволили выявить полиморфные фрагменты (от 1 до 10). При
анализе сортов каждого из трех видов люпина по 19 праймерам полиморфные полосы составляли до 25%. |
| format |
Article |
| author |
Артюхова, А.В. Гришин, С.Ю. Заякин, В.В. Нам, И.Я. |
| author_facet |
Артюхова, А.В. Гришин, С.Ю. Заякин, В.В. Нам, И.Я. |
| author_sort |
Артюхова, А.В. |
| title |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus |
| title_short |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus |
| title_full |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus |
| title_fullStr |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus |
| title_full_unstemmed |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus |
| title_sort |
использование метода issr-pcr для выявления генетического полиморфизма разных видов рода lupinus |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Прикладна генетика і селекція |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177660 |
| citation_txt |
Использование метода ISSR-PCR для выявления генетического полиморфизма разных видов рода Lupinus / А.В. Артюхова, С.Ю. Гришин, В.В. Заякин, И.Я. Нам // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 299-302. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT artûhovaav ispolʹzovaniemetodaissrpcrdlâvyâvleniâgenetičeskogopolimorfizmaraznyhvidovrodalupinus AT grišinsû ispolʹzovaniemetodaissrpcrdlâvyâvleniâgenetičeskogopolimorfizmaraznyhvidovrodalupinus AT zaâkinvv ispolʹzovaniemetodaissrpcrdlâvyâvleniâgenetičeskogopolimorfizmaraznyhvidovrodalupinus AT namiâ ispolʹzovaniemetodaissrpcrdlâvyâvleniâgenetičeskogopolimorfizmaraznyhvidovrodalupinus |
| first_indexed |
2025-07-15T15:49:07Z |
| last_indexed |
2025-07-15T15:49:07Z |
| _version_ |
1837728580949245952 |
| fulltext |
299
АРТЮХОВА А.В., ГРИШИН С.Ю., ЗАЯКИН В.В., НАМ И.Я.
Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского
Россия, 241000, Брянск, ул. Бежицкая, 14. e-mail: nasteva@list.ru
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ISSR-PCR
ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА
РАЗНЫХ ВИДОВ РОДА LUPINUS
Паспортизация и маркирование сортов растений имеет большое значе-
ние для селекции и семеноводства хозяйственно ценных культур. Для этих
целей применяются различные методы: морфологические, биохимические,
генетические. Фенологические и морфологические характеристики не всегда
позволяют оценить необходимые для селекции признаки и параметры.
Анализ генотипов и сортов разных культур с помощью белковых марке-
ров часто сопряжен с трудностями, прежде всего связанными с недоста-
точным количеством разработанных белковых маркерных систем. Кроме
того, для растений с низким уровнем межсортового полиморфизма исполь-
зование белковых маркеров для сортовой идентификации не представляется
возможным [1].
В настоящее время для изучения генетического полиморфизма разных
видов растений применяются методы молекулярного маркирования генома
[2]. Для этого разработаны методы полимеразно-цепной реакции с исполь-
зованием различными типами праймеров. Хорошие результаты при работе
с сельскохозяйственными культурами показало использование RAPD- и
ISSR-праймеров [1, 2].
Люпин представляет собой важную зернобобовую культуру кормового
и сидерального направления, с высоким содержанием запасных белков.
В доступных литературных источниках удалось найти данные о маркиро-
вании и паспортизации лишь его видов [5], но не сортов. Методы молекуляр-
ной генетики могут помочь в селекционной работе, в проведении контроля
качества семян. В Брянской области ведется селекция люпина 3 видов [3, 4].
Цель нашей работы заключалась в выявлении с использованием ISSR-
праймеров полиморфизма внутри трех видов люпина, селекционная работа
с которыми ведется в Брянской области.
Материалы и методы
Объектом исследования служили образцы трех видов малины — Lupinus
albus, Lupinus angustifolius, Lupinus luteus. Все образцы предоставлены
ВНИИ люпина.
ДНК выделяли из 300 мг свежих незрелых семян или из 100 мг сухих
семян в трехкратной повторности. Сухие семена предварительно замачивали
в воде в течение 20 минут для того, чтобы плотная оболочка разбухла и лучше
удалялась. Выделение проводили фенольным методом [6] с некоторыми
изменениями.
Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили в четырехканальном
ДНК-амплификаторе “Терцик” (“ДНК-технология”, Москва). Использовали
300
ISSR и RAPD-праймеры, синтезированные фирмой “Синтол” (Москва).
Применялись ферменты и реактивы фирмы “СибЭнзим” (Москва).
Реакционная смесь для ПЦР объемом 20 мкл содержала следующие
компоненты: 2 ед. Taq-полимеразы E338, 2 мкл SE-буфера AS, 5 мМ MgCl2,
0,25 мМ каждого dNTP, 50 мМ каждого из праймеров, 2 мкг тотальной ге-
номной ДНК. Смесь покрывали 20 мкл вазелинового масла.
Условия амплификации были следующими: начальная денатурация
5 мин при 94 °С, 35 циклов: денатурация при 94 °С — 45 с, отжиг при рассчи-
танной температуре — 45 с, элогация при 72 °С — 90 с; заключительная
элонгация 7 мин при 72 °С.
Продукты ПЦР разделяли электрофорезом в 1,5% агарозном геле с
буфером TBE в присутствии бромистого этидия и визуализировали при
помощи прибора Gel-Doc XR фирмы Bio-Rad. В качестве маркера молеку-
лярной массы использовали M27. Полиморфными считались фрагменты
ДНК, присутствующие на электрофореграммах не всех сортов.
Длины полиморфных фрагментов измеряли с помощью программы
QuantityOne, поставялемой в комплекте с Gel-Doc XR.
Результаты и обсуждение
Для изучения полиморфизма межмикросателлитных последователь-
ностей ДНК образцов люпина использовали 19 ISSR-праймеров (табл. 1).
Продукты амплификации не были получены для праймеров K37 и K38. При
проведении ПЦР с этими олигонуклеотидами на электрофореграммах
наблюдался низкомолекулярный шмер. Для всех остальных праймеров были
получены продукты амплификации, каждый из них обеспечил амплифика-
цию полиморфных фрагментов для различных видов. Праймеры IS4, IS5
оказались высокочувствительны к условиям проведения ПЦР.
Таблица 1
Характеристика используемых праймеров
№ Название
праймеров
Последовательность
нуклеотидов № Название
праймеров
Последовательность
нуклеотидов
1 UBC809 (AG)8G 12 IS6 (AG)8(Y)T
2 UBC810 (GA)8T 13 K10 (AC)8YG
3 UBC823 (TC)8C 14 K11 (GA)8YC
4 UBC824 (TC)8G 15 K19 (AC)8YA
5 UBC826 (AC)8C 16 K22 (CA)8GT
6 UBC840 (GA)8YT 17 K27 (AG)8C
7 IS1 (AG)8(Y)G 18 K30 (TG)8G
8 IS2 (AC)8G 19 K34 (CT)8G
9 IS3 (GA)8C 20 K37 (GT)8T
10 IS4 (CA)8A 21 K38 (GT)8YT
11 IS5 (CA)8(R)C
301
Полиморфные фрагменты ДНК сортов люпина узколистного обнару-
жили при использовании праймеров IS1, IS2, IS3, IS4, IS5, IS6, K10, UBC809,
UBC810, UBC824. В среднем в каждом случае амплифицировалось 18 фраг-
ментов, полиморфными оказывались от 1 до 10. Внутривидовой полимор-
физм люпина узколистного составил около 25%.
При анализе сортов люпина желтого полиморфные фрагменты получи-
ли при использовании праймеров UBC809, UBC810, UBC824, UBC826, IS1,
IS2. Каждый праймер позволял амплифицировать до 25 фрагментов, поли-
морфными оказались от 1 до 7. Отношение количества полиморфных к
общему количеству амплифицируемых фрагментов для люпина желтого
составило около 13%.
Анализ сортов люпина белого выявил амплификацию полиморфных
фрагментов при применении праймеров UBC810, UBC823, UBC824, K10,
K11. С помощью каждого из них получено по одному полиморфному фраг-
менту при среднем количестве полос 17. Полученное значение внутриви-
дового полиморфизма люпина белого составляет 6%. Такой низкий результат
связан с недостаточным количеством исходного материала.
В целях создания паспортов различных сортов люпина все данные о
наличии полиморфных фрагментов у данного генотипа фиксировались в
виде формулы сорта, в которой праймер, с которым получен данный фраг-
мент обозначили буквой латинского алфавита, а сам фрагмент — нижним
Таблица 2
Соответствие праймеров и букв латинского алфавита, используемых для записи
полученных полиморфных фрагментов
Название
праймера
IS1 IS2 IS3 IS4 IS5 IS6 K10 UBC809 UBC810 UBC823 UBC824 K10 K11
Символ A B C D E F G H I J L M N
Таблица 3
Генетические формулы сортов люпина узколистного
Название сорта Общая формула полиморфных фрагментов
Сидерат 38 10A320 1B860 1B450 1B370 10B210 10B180 0C670
1C655
0C640 10C590
0C550
1C520
10C490
1C450
1C320
1C210
10D600
10D340
0D320
1D310
10E440
10E400
0F860 1F750
1F640
10F550
1G1350
1G1150 1G480
10G420
10H1380
1H330
1I520
10I470
1I420
10I360
1I320
1I290
1L1150
1L770
1L680
10L570
СН 78-07 1A320 1B860 1B450 1B370 10B210 10B180 0C670
0C655
0C640 0C590
1C550
1C520
10C490
1C450
1C320
1C210
1D600
10D340
0D320
1D310
1E440
10E400
1F860 1F750
1F640
10F550
10G1350
10G1150 0G480
10G420
10H1380
1H330
1I520
10I470
1I420
10I360
1I320
1I290
1L1150
10L770
1L680
10L570
Снежеть ?A320 1B860 1B450 10B370 10B210 10B180 0C670
1C655
0C640 1C590
10C550
1C520
10C490
1C450
1C320
1C210
1D600
?D340
1D320
0D310
1E440
10E400
1F860 0F750
1F640
1F550
1G1350
1G1150 0G480
10G420
1H1380
1H330
1I520
10I470
1I420
10I360
1I320
10I290
1L1150
10L770
1L680
1L570
302
индексом, соответствующим его молекулярному весу (табл. 2). Верхним
индексом обозначали наличие (1) или отсутствие (0) фрагмента на электро-
фореграмме. Пример получаемых формул для трех сортов люпина узколист-
ного приведен в табл. 3.
Выводы
Выявлен межвидовой и внутривидовой полиморфизм трех видов лю-
пина узколистного, селекция которых проводится в Брянской области.
Метод ISSR-PCR можно использовать в целях молекулярного маркиро-
вания видов и сортов люпина, при создании генетических паспортов сортов
этих видов при дальнейшем расширении набора праймеров.
Литература
1.Кочиева Е.З. Молекулярное маркирование сортов баклажанов (Solanum
melongena L.) // Сельскохозяйственная биотехнология / Под. ред. Шевелухи В.С.
2000. Т.1.— С. 17–24
2. Tikunov Yu. M., Khrystaleva L. I. Application of ISSR markers in the genus
Lycopersicon // Euphitica.— 2003.— №131.— С. 71-80.
3.Агеева П. А. Селекция узколистного люпина в Юго-западном регионе Цент-
ральной России: Дис. в виде науч. докл. канд. с.-х. наук / Всерос. НИИ люпина.—
Брянск, 1998.— 47 с.
4.Лукашевич М. И. Селекционно-генетическое изучение исходного материала
и результаты селекции люпина желтого: Дис. в виде науч. докл. докт. с.-х. Наук /
Всерос. НИИ люпина.— Брянск, 1997.— 76 с.
5. Ainouche A.-K., Randall J. B. Phylogenetic relationships in Lupinus (Fabaceae:
Papilionoideae) based on internal transcribed spacer sequences (ITS) of nuclear ribosomal
DNA // American Journal of Botany.— 1999.— №86(4).— Р. 590–607.
6.Дрейпер Дж. Генная инженерия растений: Лабораторное руководство / Пер.
с англ / Дж. Дрейпер, Р. Скотта, Ф. Армитиджа, Р. Уолдена: Под ред. Дж. Дрейпера.
Москва, 1991.
Резюме
Подобраны условия для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) с
ISSR-праймерами на ДНК, выделенной из трех культурных видов люпина. Испы-
танные праймеры позволили выявить полиморфные фрагменты (от 1 до 10). При
анализе сортов каждого из трех видов люпина по 19 праймерам полиморфные поло-
сы составляли до 25%.
There were selected conditions for PCR with ISSR-primers for three lupine species.
Tested primers had shown 1–10 polymorphic bands. Intraspecies polymorphism had
reached 25%.
303
БАТУРИН С.О.,1 АМБРОС Е.В.,2 КУЗНЕЦОВА Л.Л.3
1Институт цитологии и генетики СО РАН,
Россия, 630090, Новосибирск, пр-т Лаврентьева, 10, e-mail: SO_baturin@mail.ru
2Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Россия, 630090, г.
Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101
3Новосибирский государственный аграрный университет, Россия, 630039,
Новосибирск, ул. Добролюбова, 160
МАТРОКЛИННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИ СКРЕЩИВАНИЯХ
FRAGARIA × POTENTILLA
Межродовые скрещивания Fragaria × Potentilla проводились многими
исследователями как с теоретической целью — выяснения филогенети-
ческих связей между двумя очень похожими родами, так и практической —
интрогрессии ценных признаков представителей рода Potentilla в генофонд
крупноплодной земляники Fragaria × ananassa Duch. (2n=8x=56). Большин-
ство опытов по межродовой гибридизации имели успех лишь в том случае,
если в качестве материнской формы были использованы представители рода
Fragaria, и только в скрещивании Potentilla (Duchesnea) indica (8x) × Fragaria
× ananassa (8x) авторы у 40 сеянцев по морфологическим и молекулярным
маркерам предположили гибридную природу (Marta et al., 2004). Образцы
диплоидной лесной земляники Fragaria vesca при гибридизации с
различными видами Potentilla дают сублетальные гибриды (Mangelsdоrf,
East, 1927; Jones, 1955; Ellis, 1962; Asker, 1971). При использовании тетра-
плоидного образца F. vesca в скрещиваниях с Potentilla fruticosa (2n=14)
образуются триплоидные нецветущие гибриды, а с Potentilla (Comarum)
palustris семена не завязываются (Ellis, 1962). Успешными оказались опыты
по межродовой гибридизации с участием гексаплоидного вида F. moschata
(2n=42). Так, S. Asker (1970) и W.H. MacFarlane Smith и J.K. Jones (1985),
используя в качестве отцовского родителя P. fruticosa (2n=14), получили
белоцветковые, но стерильные 4х гибриды, которые фенотипически были
подобны материнской форме.
Подавляющее количество скрещиваний было проведено с использо-
ванием в качестве материнских форм различных октоплоидных образцов
Fragaria ґ ananassa (2n=56). Причем полученные сеянцы, как правило, были
двух типов — матроморфные (агамоспермного происхождения) с 2n=28,
56 (Asker, 1971; Barrientos, Bringhurst, 1973; Jelenkovic et al., 1984) и ожидае-
мые гибриды. Однако межродовые гибриды были получены лишь в комбина-
циях, где в качестве опылителя использовались 2х образцы Potentilla fruticosa
и 6х образцы Potentilla palustris. В комбинации скрещивания F. ananassa ×
P. fruticosa полученные гибриды были Fragaria-типа, имели ожидаемое
число хромосом 2n=35, полную стерильность и бледно-желтую либо белую
окраску венчика цветка (Harland, 1957, цит. по Asker, 1971; Ellis, 1962;
Jelenkovic et al., 1984; Niemirowicz-Szczytt, 1984; Sayegh, Hennerty, 1993).
Особо следует отметить результаты скрещивания F. ananassa × P. рalustris
|