Ви є тут

Вивчення поліморфізму за ISSR маркерами представників біоенергетичних культур родів Miscanthus та Salix

 
Метою роботи є аналіз геному представників міскантусу та верби енергетичної, які належать колекції ІБКіЦБ НААН України, методом ISSR – PCR для оцінювання їх генетичного різноманіття та виявлення рівня поліморфізму. Розвиток біоенергетики у світі та Україні спонукав сільгоспвиробників до використання культур, що раніше не були об’єктом їх уваги, як біоенергетичних рослин. У роботі використано класичні лабораторні методи для проведення ПЛР аналізу, а саме виділення ДНК, проведення полімеразної ланцюгової реакції (ISSR –аналіз), електрофоретичний розподіл одержаних ПЛР-продуктів в агарозному гелі, статистичний метод. Виділення ДНК проводили стандартним методом екстракції ЦТАБ. Тотальну ДНК виділяли з вегетативних органів, окремо з кожної рослини. Для аналізу молекулярно-генетичного поліморфізму роду Miscanthus було використано три праймери ISSR. У результаті ампліфікації виявлено 14 локусів, 13 з яких були поліморфними. Індекс поліморфізму локусів коливався від 0,83 до 0,95. За допомогою праймерів ISSR 2 та ISSR 4 виявлено 100 % поліморфізм, оскільки 11 локусів, виявлених за їх участю, були поліморфними. Використання ISSR 1 дало змогу виявити три алелі: один – у M. sinensis Andersson, два алелі – у M. sacchariflorus (Maxim.) Franch., а три амплікони виявлено у M. giganteus JM Greef & Deuter ex Hodkinson. Для аналізу молекулярно-генетичного поліморфізму роду Salix було використано два праймери – ISSR 2 та ISSR 4. Встановлено, що інформативним було застосування праймера ISSR 4, за допомогою якого виявлено 7 ампліконів, з показником індексу поліморфності локусу 0,38, за частоти алелей в межах 0,2–0,8. Отже, є амплікони, які присутні в більшості зразків вибірки. Амплікони з частотою 0,2 та довжиною 570 і 720 п.н зустрічаються у двох зразках – клон верби шведський та верба шерстистопагінцева. Найбільшу кількість поліморфних локусів було отримано за допомогою праймера ISSR 4. За вивчення M. gigantheus виявлено алелі, що підтверджують його гібридне походження. Праймер ISSR 4 також може бути використаний для диференціації представників роду Salix, адже виявив амплікони з довжиною 570 і 720 п.н. з частотою 0,2, які зустрічаються у двох зразках: клон верби шведський та верба шерстистопагінцева, і його доцільно використовувати для диференціації представників роду Salix. Використання отриманих даних дає змогу оцінити генетичне різноманіття наявних видів роду Miscanthus та Salix для точної їх ідентифікації серед зразків колекції.
Ключові слова: генотипи, род Miscanthus, род Salix, ISSRполіморфізм, локуси.

 

Посилання: 
1. Альтернативні джерела енергії. URL: http:www. kazedu.kz/referat/161223
2. Розвиток та застосування різних видів біоенергетики / Талавиря М.П. та ін. Ніжин. 2012.
3. Dawson M. Some aspects of the development of short-rotation coppice willow for biomass in Northern Ireland. Biological Sciences. 1992. Vol. 98. P. 193–205.
4. Кудря С.О. Нетрадиційні та відновлювані джерела енергії. Київ, НТУУ «КПІ». 2012.
5. Zub H.W., Brancourt-Hulmel M. Agronomic and physiological performances of different species of Miscanthus, a major energy crop. A review. Agronomy for Sustainable Development. 2010. Vol. 30. No 2. P. 201–214. DOI: 10.1051/agro/2009034 6. Гелетуха Г.Г., Желєзна Т.А., Трибой О.В. Перспективи вирощування та використання енергетичних культур в Україні. Аналітична записка БАУ № 10. Біоенергетична асоціація України, 2014. URL: www.uabio.org/ activity/uabio-analytics
7. MISCANTHUS / Міскантус. URL: http:c-13.herbs. on-planet.net/ MISCANTHUS_Miskantus.htm.
8. Мискантус. URL: http:www.tsvetnik.info/ lawn/ lawn _Miskantus.htm.
9. Зінченко В.О. Мискантус – джерело енергетичної біомаси. Новини агротехніки. 2008, № 3. 40 с.
10. Новая форма мискантуса китайского (веерника китайського Miscanthus sinensis Anders.) как перспективный источник целлюлозосодержащего сырья / Шумный В.К. и др. Вестник ВОГиС. 2010, Т. 14, № 1. С. 122–126.
11. Зінченко О.В. Біохімічні особливості рослин Miscanthus giganteus в умовах полісся України. Агропромислове виробництво. Полісся. 2015. Вип. 8. С. 127–129.
12. Щербакова Т.О. Інтродукція видів та сортів роду Miscanthus Anderss. в Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України. Вісті біосферного заповідника «Асканія-Нова». 2012. № 14. С. 309–313.
13. Роїк М.В., Гонтаренко С.М., Лащук С.О. Сучасний стан розвитку селекції та реєстрації представників роду Miscanthus в Україні та світі. Збірник наукових праць Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. Київ. 2014. Вип. 21. 249 с.
14. Hodkinson T.R., Chase M.W., Renvoize S.A. Characterization of a genetic resource collection for Miscanthus (Saccharinae, Andropogoneae, Poaceae) using AFLP and ISSR PCR. Annals of Botan. 2002. Vol. 89. P. 627–636. DOI: 10.1093/aob/mcf091 15. Cesare M.D., Hodkinson T., Barth S. Chloroplast DNA markers (cpSSRs, SNPs) for Miscanthus, Saccharum and related grasses (Panicoideae, Poaceae). Molecular Breeding. 2010. Vol. 26. P. 539–544. DOI: 10.1007/s11032- 010-9451-z
16. Мискантус (Miscanthus) URL: http:ladybee/ flowers/plant/125/6695.
17. Афонін О.О., Фучило Я.Д. Генетичний потенціал верби прутовидної (Salix viminalis L.) середнього подесення. Науковий вісник національного університету біоресурсів і природокористування України. Лісівництво та декоративне садівництво. 2012. Вип. 171(1). С. 11–19. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnau_lis_2012_171%281%29__3
18. Trybush S. Willow for Energy: Myths and Reality. Proc. of 8th International Conference on Biomass for Energy, 25–26 September 2012. Kyiv, Ukraine.
19. Cichorz S., Goska M., Litwiniec A. Miscanthus: Genetic Diversity and Genotype Identifcation Using ISSR and RAPD Markers. Molecular Biotechnology. 2014. Vol. 56. P. 911–924. DOI: 10.1007/s12033-014-9770-0.
20. Визначення молекулярно-генетичного поліморфізму роду Beta L. за допомогою полімеразної ланцюгової реакції: методичні рекомендації / Роїк М.В. та ін. Київ. ПоліграфКонсалтинг, 2007. 27 с.
21. Сиволап Ю.М. Использование ПЦР-анализа в генетико-селекционных исследованиях: науч.-метод. руководство. К.: Аграрна наука, 1998. 70 с.
 
Завантажити статью: 
ДолученняРозмір
PDF icon babuag_2_2021-7-14.pdf566.88 КБ