Использование микросателлитных ДНК-маркеров для создания генетической базы данных генофонда плодовых культур юга России | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Супрун И. И., Токмаков С. В., Степанов И. В., Балапанов И. М., Ильницкая Е. Т. Использование микросателлитных ДНК-маркеров для создания генетической базы данных генофонда плодовых культур юга России // Молодой ученый. — 2015. — №9.2. — С. 126-128. — URL https://moluch.ru/archive/89/18437/ (дата обращения: 26.09.2018).

Выполнены исследования по анализу полиморфизма микросателлитных локусов в генетических ресурсах плодовых культур Юга России. На основе полученной экспериментальной информации создана пополняемая база данных SSR-фингерпринтов изученных генотипов, включающая информацию об идентифицированных аллелях, использованных в работе SSR-маркеров.

Ключевые слова: генетическое разнообразие, коллекции генетических ресурсов, Malus, Prunus, Pyrus, микросателлитные ДНК-маркеры, мультиплексный анализ.

The analysis of polymorphism of microsatellite loci in the genetic resources of fruit crops in southern Russia have been done. On the base of experimental data the newly created database SSR-fingerprints of studied genotypes, including information about identified alleles used in SSR-markers was established

Keywords:genetic diversity, collections of genetic resources, Malus, Prunus, Pyrus, microsatellites, multiplex analysis.

 

Изучение биологического разнообразия является одним из наиболее важных научных направлений в генетике культурных растений. В настоящее время наиболее эффективными методами для изучения генетического разнообразия, выяснения филогенетических взаимосвязей на различных таксономических уровнях являются методы, основанные на использовании ДНК-маркеров. К наиболее информативным ДНК-маркерам относят микросателлитные последовательности ДНК (SSR). К одному из главных направлений наших исследований, наряду с изучение генетического разнообразия плодовых культур является формирование генетической базы данных ДНК-паспортов образцов из коллекций генофонда плодовых культур Северного Кавказа, включающей SSR-фингерпринты изученных генотипов.

Материалом для исследований являются современные сорта плодовых культур и автохтонные сорта Северного Кавказа, и других регионов РФ, а также республик бывшего СССР, представленные в коллекциях генетических ресурсов Юга России. Кроме того, в исследования вовлечены видовые образцы указанных родов плодовых культур. Исследования выполняются при научной кооперации с МОСВИР (г. Майкоп) и Дагестанской опытно селекционной станцией (г. Буйнакск). В работе используется 25 SSR маркеров для рода Malus; 22 для рода Prunus; 19 для рода Pyrus. Фрагментный анализ выполняется на автоматическом генетическом анализаторе ABI prism 3130, с последующей обработкой данных в программе Gene Mapper 4.1.

Результаты исследований.

В ходе выполнения исследований SSR-маркеры, используемые в работе, с учетом температуры отжига праймеров и диапазона размеров продуктов амплификации были сгруппированы в мультиплексные наборы, представленные в таблице 1.

Для каждого маркера в мультиплексном наборе были использованы специфичные флуоресцентные красители: FAM, R6G, ROX или TAMRA, имеющие разные оптические спектры флуоресценции, что позволяет проводить в одной реакции одновременную идентификацию нескольких фрагментов. В таблице 1 представлены данные о мультиплексных наборах, сформированных и апробированных в ходе выполнения исследований.

Таблица 1

SSR-маркеры и мультиплексные наборы, используемые для SSR-паспортизации генофонда плодовых культур

Malus

Prunus

Pyrus

1)CH01d03+CH02c02a+SdSSR

2)CH05e03+CH03a04+CN581493

3)Hi16d02+CH04e03+CN445290

4)СH01h10+СH01h01+CH01f03b+

СH02c06

5)VfC+CH05f06+CH04e05+CH02d08

6) Hi02C07+GD147+CH01f02+CH02c11

7) CH04c07+GD12+CH03d07+CH02C09

1) CPSCT004+BPPCT007+BPPCT028

2) UDP98-412+BPPCT037+BPPCT023

3) CPPCT044+CPPCT040

4) BPCCT002+Ps12a02a+UDP98-409

5) CPPCT022+UDP98-407+UDP98-410

6) UDP98-022+EMPaS06+UDP96-018

7) UDP96-008+BPPCT038+CPPCT006

8) EMPaS02+EMPaS01

1) EMPc108+EMPc117+EMPc115

2) GD142+BGT23b

3) СH01h01+CH01f07a+Ch01d08

4) CH03d12+EMPc11+CH03g07

5) CH05C06+CH02B10+Nh011b

6) NH044a+NH015a+GD96

 

 

Мультиплексный анализ позволяет выполнять анализ одновременно по нескольким локусам (от двух до четырех), что значительно повышает экономическую эффективность SSR-генотипирования. На рисунке 1, для примера приведен пример фрагментного анализа на автоматическом генетическом анализаторе ABIprism 3130 по одному из мультиплексных наборов.

Рис. 1. Результаты фрагментного анализа сорта персика Ранний Кубани по мультиплексному набору, включающему SSR — маркеры CPSCT004, BPPCT007 и BPPCT028

 

Два пика/фрагмента по маркерам CPSCT004 и BPPCT028 свидетельствует о гетерозиготности микросателлитных локусов, присутствие только одного фрагмента по маркеру BPPCT007 — о гомозиготности.

Для выполнения SSR-генотипирования создан пополняемый банк образцов ДНК. На данный момент он включает порядка 530 образцов ДНК сортов и сортовых образцов плодовых: из них 190 сортов и 17 видовых образцов рода Malus, 98 сортовых и 16 видовых образцов рода Pyrus, около 200 сортовых образцов рода Prunus.

Результаты SSR-генотипирования, после обработки первичных данных фрагментного анализа с использованием программы Gene Mapper 4.1 вносятся в базу данных. Для каждого образца представлена информация о дате отбора и экстракции ДНК из журнала регистрации образцов (столбцы А, B), наименование образца (название сорта, видового образца) — столбец D и размеры аллелей SSR-локусов в парах нуклеотидов (Рисунок 2).

Рис. 2. Принтскрин страницы базы данных накопления и анализа результатов SSR- генотипирования

 

Наличие базы данных SSR-фингерпринтов позволяет в дальнейшем эффективно решать вопросы, связанные с генетической идентификацией образцов при возникновении спорных вопросов о генетической идентичности образцов, сортовой принадлежности посадочного материала. Кроме того, полученные данные используются в настоящее время для анализа генетического разнообразия коллекций генетических ресурсов изучаемых видов плодовых культур.



[1] Исследования выполняются при поддержке РФФИ: проект № 13-04-02089 А

Основные термины (генерируются автоматически): SSR, фрагментный анализ, генетическое разнообразие, Северный Кавказ, Мультиплексный анализ, автоматический генетический анализатор, TAMRA, ROX, FAM, ABI.


Ключевые слова

генетическое разнообразие, коллекции генетических ресурсов, Malus, Prunus, Pyrus, микросателлитные ДНК-маркеры, мультиплексный анализ

Похожие статьи

Применение SSR и REMAP маркеров в генотипировании сортов...

Анализ размеров амплифицированных фрагментов проводили на автоматическом генетическом анализаторе ABI prism 3130.

SSR-генотипирование сортов сливы домашней выполнили по 2 SSR маркерам, сгруппированным в мультиплексный набор.

Универсальные RAPD-праймеры для оценки ДНК-полиморфизма...

В то же время сравнительный анализ ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия кокцинеллид по

Основные термины (генерируются автоматически): RAPD, нет, DNA, PCR, вид, нуклеотидная последовательность, оценка ДНК-полиморфизма, сравнительный анализ...

Молекулярно-генетический анализ полиморфизма...

В настоящей работе охарактеризованы разработанные и апробированные молекулярно-генетические методы анализа полиморфизма микросателлитного локуса FC2054 у собак.

Экспрессия микроРНК при раке желудка: от молекулярных основ...

Проведение молекулярно-генетического исследования было одобрено локальным этическим комитетом

Основные термины (генерируются автоматически): кишечный тип, рак желудка

Сравнительный анализ клинических протоколов (руководств) по диагностике и лечению...

Спортивная генетика: обзор российского рынка и новых технологий

Сравним бальный анализ и анализ наследственного спортивного потенциала с с учетом популяционных данных.

Основные термины (генерируются автоматически): программа, спортивный потенциал человека, европейская популяция, вид спорта, генетический анализ...

Генетическое тестирование пловцов — новая технология...

Генетики, которые делают сами анализы, не имеют право оказывать медицинские услуги, то есть лечить и консультировать.

Основные термины (генерируются автоматически): биометрическое тестирование, вид спорта, генетическое тестирование, занятие спортом...

Сравнительный анализ влияния варикоцеле на параметры...

В работе проанализировано влияние варикоцеле на общепринятый анализ спермы (ВОЗ 2010) и на уровень фрагментации ДНК.

Основные термины (генерируются автоматически): ведение пар, репродуктивная функция, прогностический показатель, полная мера, показатель...

Отличительные морфологические и молекулярно-генетические...

Основные термины (генерируются автоматически): BRAF, меланома кожи, BIS, III, больной

Использование анализа размерностей в разделе «Молекулярно-кинетическая теория.

Селекционно-генетические показатели линий голштинского скота в условиях Северного...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Применение SSR и REMAP маркеров в генотипировании сортов...

Анализ размеров амплифицированных фрагментов проводили на автоматическом генетическом анализаторе ABI prism 3130.

SSR-генотипирование сортов сливы домашней выполнили по 2 SSR маркерам, сгруппированным в мультиплексный набор.

Универсальные RAPD-праймеры для оценки ДНК-полиморфизма...

В то же время сравнительный анализ ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия кокцинеллид по

Основные термины (генерируются автоматически): RAPD, нет, DNA, PCR, вид, нуклеотидная последовательность, оценка ДНК-полиморфизма, сравнительный анализ...

Молекулярно-генетический анализ полиморфизма...

В настоящей работе охарактеризованы разработанные и апробированные молекулярно-генетические методы анализа полиморфизма микросателлитного локуса FC2054 у собак.

Экспрессия микроРНК при раке желудка: от молекулярных основ...

Проведение молекулярно-генетического исследования было одобрено локальным этическим комитетом

Основные термины (генерируются автоматически): кишечный тип, рак желудка

Сравнительный анализ клинических протоколов (руководств) по диагностике и лечению...

Спортивная генетика: обзор российского рынка и новых технологий

Сравним бальный анализ и анализ наследственного спортивного потенциала с с учетом популяционных данных.

Основные термины (генерируются автоматически): программа, спортивный потенциал человека, европейская популяция, вид спорта, генетический анализ...

Генетическое тестирование пловцов — новая технология...

Генетики, которые делают сами анализы, не имеют право оказывать медицинские услуги, то есть лечить и консультировать.

Основные термины (генерируются автоматически): биометрическое тестирование, вид спорта, генетическое тестирование, занятие спортом...

Сравнительный анализ влияния варикоцеле на параметры...

В работе проанализировано влияние варикоцеле на общепринятый анализ спермы (ВОЗ 2010) и на уровень фрагментации ДНК.

Основные термины (генерируются автоматически): ведение пар, репродуктивная функция, прогностический показатель, полная мера, показатель...

Отличительные морфологические и молекулярно-генетические...

Основные термины (генерируются автоматически): BRAF, меланома кожи, BIS, III, больной

Использование анализа размерностей в разделе «Молекулярно-кинетическая теория.

Селекционно-генетические показатели линий голштинского скота в условиях Северного...

Задать вопрос