Паспортизация линий и гибридов подсолнечника селекции Армавирской опытной станции ВНИИМК: подбор оптимальных ДНК локусов и условий ПЦР
Автор: Гучетль С.З., Фролов С.С., Зайцев Р.Н., Кузнецова Е.С.
Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 3 (171), 2017 года.
Бесплатный доступ
Линии и гибриды подсолнечника Армавирской опытной станции (АОС) ВНИИМК не паспортизированы по локусам ДНК. Для генетического материала из разных селекцентров аллельный полиморфизм одних и тех же локусов может быть неодинаков, поэтому необходимо проводить поиск SSR-праймеров, выявляющих полиморфизм фракций ДНК. Создание системы молекулярных маркеров на основе локусов ДНК для отдельно взятой лаборатории требует оптимизации температурных режимов амплификации ДНК с разными праймерами. Поэтому целями данной работы были: оптимизация условий ПЦР, подбор оптимальных микросателлитных локусов и выявление стабильного, воспроизводящегося полиморфизма амплифицированных фрагментов ДНК для создания системы молекулярных маркеров, пригодных для идентификации и паспортизации линий и гибридов подсолнечника селекции АОС ВНИИМК. Материалом для исследования служили 12 линий и семь гибридов коллекции подсолнечника АОС ВНИИМК. Для полимеразной цепной реакции (ПЦР) ДНК были отобраны 18 пар SSR-прай-меров. Три праймера не гибридизовались с матричной ДНК ни при одной температуре отжига. Для 15 пар экспериментальным путем был проведен подбор оптимальной температуры гибридизации с матричной ДНК. Показано, что 11 пар праймеров для ПЦР выявляют стабильный, воспроизводящийся полиморфизм фракций амплифицированной ДНК, что позволяет использовать их для молекулярно-генетической паспортизации инбредных линий и гибридов подсолнечника селекции АОС ВНИИМК. Анализ электрофоретических спектров микросателлитных локусов показал, что некоторые линии обладают идентичным составом микросателлитных локусов. Уникальность проанализированной группы линий составила 58,3 %. Семь исследованных гибридов имели отличающиеся по аллельному составу микросателлитных локусов генотипы. Предполагается дальнейший скрининг SSR локусов для более точной идентификации генотипов подсолнечника.
Подсолнечник, линии, гибриды, паспортизация, микросателлитные локусы
Короткий адрес: https://sciup.org/142214616
IDR: 142214616 | УДК: 631.523:633.854.78
Identification of sunflower lines and hybrids bred at the Armavirskaya experimental station of VNIIMK: selection of optimal DNA-loci and PCR conditions
Lines and hybrids of Armavirskaya experimental station of All-Russia Research Institute of Oil Crops are not identified under DNA loci. Allele polymorphism of one and the same loci can be different for genetic materials originated from the various breeding centers, so it is necessary to seek SSR-primers determining polymorphism of DNA fractions. Creation of a system of molecular markers on a base of DNA loci for a separate laboratory requires for optimization of temperature regimens of DNA amplification with different primers. Thus, the purposes of this work were optimization of PCR conditions, search of optimal microsatellite loci and determination of stable recurred polymorphism of DNA amplified fractions to create a system of molecular markers suitable for identification of sunflower lines and hybrids bred at Armavirskaya experimental station. Seven hybrids and 12 lines from sunflower collection of the Armavirskaya experimental station of VNIIMK were used for research. 18 pairs of SSR-primers were selected for polymerase chain reaction. Three primers did not hybridize with a matrix DNA in no one annealing temperature. An optimal temperature of hybridization with matrix DNA was selected experimentally for 15 pairs. It is showed that 11 pair of primers for PCR revealed stable recurred polymorphism of amplified DNA fractions, this allows to use them for molecular-genetic identification of sunflower inbreds and hybrids developed at the Armavirskaya experimental station of VNIIMK. Analysis of electrophoretic spectra of microsatellite loci showed some lines had identic set of microsatellite loci. Unicity of analyzed lines is 58.3%. Seven studied hybrids had different allele set of microsatellite loci in genotypes. The further screening of SSR-loci for more correct sunflower genotypes identification is supposed.
Список литературы Паспортизация линий и гибридов подсолнечника селекции Армавирской опытной станции ВНИИМК: подбор оптимальных ДНК локусов и условий ПЦР
- Вдовиченко Л.Д., Глазко В.И. Генетическая паспортизация сортов пшеницы с использованием ISSR-PCR маркеров//Сельскохозяйственная биология. -2007. -№ 3. -С. 33-37.
- Бобошина И.В., Боронникова С.В. Идентификация перспективных для Урала сортов пшеницы мягкой с использованием межмикросателлит-ного анализа полиморфизма ДНК//Фундаментальные исследования. -2013. -№ 6. -С. 92-97.
- Рамазанова С.А., Гучетль С.З., Челюстникова Т.А., Антонова Т.С. Идентификация сортов сои российской селекции на основе анализа микросателлитных (SSR) локусов ДНК//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2008. -№ 2 (139) -С. 56-58.
- Шейкина О.В., Прохорова А.А., Новиков П.С., Криворотова Т.Н. Разработка методики идентификации клонов плюсовых деревьев ели обыкновенной (Picea abies L.) с использованием ISSR-маркеров//Научный журнал КубГАУ. -2012. -№ 83 (09). -С. 12-18.
- Cabezas J.A., Ibáñez J., Lijavetzky D., Vélez D., Bravo G., Rodríguez V. A 48 SNP set for grapevine cultivar identification//Plant Biology. -2011. -No 11. -Р. 153.
- Саналатий А.В., Солоденко А.Е., Сиво-лап Ю.М. Идентификация генотипов подсолнечника украинской селекции при помощи SSRP-анализа//Цитология и генетика. -2006. -Т. 40. -№ 4. -С. 37-43.
- Imerovski I., Dimitrijevic A., Miladinovic D., Dedic D., Jocic S., Miklic V. Molecular profiles of sunflower lines resistant to broomrape (Orobanche сumana Wallr.)//Proc. of Intern. Symposium on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower. Chisinau, Republic of Moldova, August 25-27, 2011. -P. 25.
- Усатов А.В., Маркин Н.В., Горбаченко Ф.И., Федорова М.А., Тихобаева В.Е., Горбаченко О.Ф., Азарин К.В. SSR-анализ геномной ДНК ЦМС-линий подсолнечника//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2011. -№ 1 (146-147). -С. 15-20.
- Гучетль С.З., Челюстникова Т.А., Антонова Т.С. Паспортизация новых линий и гибридов подсолнечника селекции ВНИИМК с помощью биохимических и молекулярных маркеров//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2015. -№ 3 (163). -С. 31-37.
- Antonova T.S., Guchetl S.Z., Tchelustniko-va T.A., Ramazanova S.A. Development of marker system for identification and certification of sunflower lines and hybrids on the basis of SSR-analysis//Helia. -2006. -V. 29. -No 45. -P. 63-68.
- Saghai-Maroof M.A., Soliman K.M., Jorgensen RA., Allard R.W. Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics//PNAS USA. -1984. -V. 81. -P. 8014-8018.
- Челюстникова Т.А. Полиморфизм микросателлитных локусов в генотипах культурного и дикорастущего подсолнечника//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2008. -Вып. 2 (139). -С. 19-23.
