Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование»
Подбор и оптимизация методов экстракции ДНК из различного растительного материала
Опубликована: 2022-04-26
Раздел
ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ. БИОТЕХНОЛОГИИ
  • А. А. Попова Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8
  • Т. А. Гродецкая Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8 http://orcid.org/0000-0002-5448-2792
  • В. В. Молчанов Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8
  • П. М. Евлаков Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8 http://orcid.org/0000-0003-0138-2410

Аннотация

Введение. ДНК-экстракция из древесных растений может вызывать сложности из-за большого количества метаболитов в образцах. В молекулярно-генетических исследованиях древесных часто в качестве образцов используются не только свежие материалы, но и гербарные образцы, замороженный материал. Листья дубов в качестве материала для экстракции нуклеиновых кислот являются сложным объектом в связи с тем, что в них отмечается высокая интенсивность синтеза вторичных метаболитов. При анализе растений, растущих в природной среде, среди растительных образцов наиболее часто применяемыми являются листья, также используются почки, камбий и различные части семян и проростков. Целью исследования явилась апробация коммерческих наборов для выделения ДНК и модификаций СTAB-метода для разного растительного материала р. Quercus. В качестве объекта исследования использовали листья, почки и камбиальный слой побегов. Результаты. Проведён сравнительный анализ методик экстракции ДНК из образцов дуба различного географического происхождения и видовой принадлежности. Проанализированные методы выделения основаны на использовании СТАВ в качестве основного компонента лизирующего буфера. Основные модификации затронули изменение концентрации действующих компонентов лизирующего буфера и времени инкубации образцов в ходе стадии гомогенизации. Выводы. Модификации стандартного протокола позволяют получить более чистые для анализа препараты ДНК по соотношению оптической плотности 260/280 и 260/230. Применение набора колонок на выделенных образцах ДНК способствует избавлению от примесей РНК и полисахаридов, снижающих качество ДНК-препаратов. Апробация модифицированных протоколов CTAB-метода и коммерческих наборов для выделения показала необходимость увеличения PVP в составе лизирующего буфера и времени инкубации гомогенатов образцов для достижения качественной ПЦР амплификации. Использование модифицированного метода с 7 % PVP в составе лизирующего буфера позволяет проводить амплификацию специфических к ITS-последовательности праймеров для полимеразной цепной реакции.

Биографии авторов

А. А. Попова, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8

кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники и физиологии растений, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова. Область научных интересов – физиология растений, генетика и селекция лесообразующих пород, р. Quercus, молекулярная биология. Автор 60 научных публикаций, в том числе двух учебных пособий.

Т. А. Гродецкая, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8

научный сотрудник НИИ ИТЛК, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова. Область научных интересов – молекулярная биология, генетика. Автор 31 научной публикации.

В. В. Молчанов, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8

студент лесного факультета, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, направление подготовки – лесное дело. Область научных интересов – лесные культуры, селекция и интродукция древесных р. Quercus. Автор пяти научных публикаций.

П. М. Евлаков, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Российская Федерация, 394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8

кандидат биологических наук, главный научный сотрудник НИИ ИТЛК, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова; заведующий лабораторией ПЦР. Область научных интересов – физиология, биохимия растений, технологии выращивания посадочного материала. Автор 50 научных публикаций.