Wpływ metod izolacji DNA na podobieństwo genetyczne linii pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.) przy zastosowaniu techniki RAPD-Pcr

• Autorzy: Tomkowiak A. , Kurasiak-Popowska D. , Weigt D. , Mikołajczyk S.

Warianty tytułu

EN

The effect of DNA isolation methods on genetic similarity of winter wheat (Triticum aestivum L.) lines using RAPD-PCR techniques

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem badań było porównanie wpływu 4 metod izolacji DNA na wynik analizy markerami molekularnymi RAPD-PCR (ang. Random Amplified Polymorphic DNA - Polymerase Chain Reaction) linii pszenicy ozimej. Przeprowadzono izolację DNA metodą Thomsona i Henry'ego, metodą kolumienkową przy pomocy kitu Quiagen DNeasy Plant Kit, przy pomocy kitu Genomic Mini AX Plant firmy A&A Biotechnology oraz zestawu Maxwell® 16 LEV Plant DNA Kit firmy Promega.Po izolacji przeprowadzono analizy molekularne RAPD-PCR, które wykorzystano jako wskaźnik służący do oceny metod izolacji DNA. Najlepszą metodą izolacji okazała się metoda z wykorzystaniem Quiagen DNeasy Plant Kit. Jakość DNA otrzymanego po izolacji tym kitem była najwyższa, a otrzymane elektroforogramy były najbardziej czytelne. Jest to jednak metoda izolacji DNA najdłuższa i najdroższa, co ogranicza jej wykorzystanie przy dużej liczbie badanych genotypów. Dobrą metodą izolacji DNA ze względu na jakość otrzymanych obrazów elektroforetycznych była metoda izolacji kitem Genomic Mini AX Plant. Metodą szybką i tanią okazała się metoda Thomsona i Henry'ego, niestety mniej wydajną w porównaniu do poprzednich. Metodą o największym zróżnicowaniu ilości otrzymanego DNA była izolacja z wykorzystaniem zestawu Maxwell.

EN

The aim of this study was to compare the effect of 4 DNA isolation methods on the results of analyses using molecular markers of Random Amplified Polymorphic DNA - Polymerase Chain Reaction (RAPD-PCR) in winter wheat lines. DNA was isolated using the method proposed by Thomson and Henry, the column method with a Quiagen DNeasy Plant Kit, a Genomic Mini AX Plant Kit by A&A Biotechnology and the Maxwell® 16 LEV Plant DNA Kit by Promega. After isolation RAPD-PCR analyses were carried out. The molecular study was an evaluation indicator of the DNA isolation methods. The best isolation method was that using the Quiagen DNeasy Plant Kit. Isolation using this kit provided the best DNA quality and the greatest legibility of electropherograms. However, it is the most time- and cost-intensive method of DNA isolation, which limits its applicability at a large number of tested genotypes. In terms of electrophoretic image quality good DNA isolation was provided by the method using a Genomic Mini AX Plant Kit. A rapid and cheap method was that proposed by Thomson and Henry; unfortunately, it was less efficient than the former ones. The greatest variation in the amounts of obtained DNA was observed for isolation using the Maxwell kit.

Słowa kluczowe

PL

izolacja DNA; pszenica ozima; polimorfizm markerów RAPD

EN

isolation of DNA; winter wheat; polymorphism of RAPD markers

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 20, nr 2
• Strony: 90--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Tomkowiak A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Poznań, Polska

autor

Kurasiak-Popowska D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Poznań, Polska

autor

Weigt D.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Poznań, Polska

autor

Mikołajczyk S.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin, Poznań, Polska

Bibliografia

• [1] Xin Z., Chen J. A., High throughput DNA extraction method with high yield and quality. Plant Meth ods 8, 2012, 26.
• [2] Tamari F., Hinkley C. S., Ramprashad N. A Comparison of DNA Extraction Methods using petunia hybrid Tissues. Journal of Biomolecular Techniques 24, 2013, 113-118.
• [3] Myśków B., Milczarski P., Masojć P. Comparison of RAPD, ISSR and SSR markers in assessing genetic diversity among rye (secale cereal) inbred lines. Plant Breeding and Seed Science 62, 2010, 107-115.
• [4] Jiang P. Molecular tools for Nursery Plant Production. Adv. Crop Sci. Tech. 2:4, 2014, 146-148.
• [5] Jonah P. M., Bello L.L., Lucky O., Midau A., Morruppa S. M. Review: The importance of molecular markers in plant breeding programmes. Global Journal of Science Frontier Research 11, 5, 2011, 5-12.
• [6] Thompson D., Henry R. Single step protocol for preparation of plant tissue for analysis by PCR. Biotechniques 19, 1995, 394-400.
• [7] Varma A., Padh H., Shrivastava N. Plant genomic DNA isolation: An art or a science. Biotechnol. J. 2, 2007, 386-392.
• [8] Pietrusińska A., Czembor P. Cz. Ocena wybranych metod izolacji DNA pod względem ich przydatności w hodowli pszenicy. Biuletyn IHAR 244, 2007, 59-68.
• [9] Murray M. G. and Thompson W. F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic Acids Research 8, 19, 1980, 4321-4326.
• [10] Doyle J. J., Doyle J. L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin 19, 1987, 11-15.
• [11] Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues. Plant Molecular Biology 5, 1985, 69-76.
• [12] Lodhi M. A., Ye G.-N., Weeden N. F. and Reisch B. I. A Simple and Efficient Method for DNA Extraction from Grapevine cultivars and Vitis species. Plant Molecular Biology Reporter 12(1), 1994, 6-13.
• [13] Williams, C. E. and Ronald P. C. PCR template-DNA isolated quickly from monocot and dicot leaves without tissue homogenization. Nucleic Acids Research 22, 10, 1994, 1917-1918.
• [14] Zhang L., Wang B., Pan L., Peng J. Recycling Isolation of Plant DNA, A Novel Method. Journal of Genetics and Genomics 40, 2013, 45-54.
• [15] Dobrzycka A., Broda Z. Wpływ metody izolacji DNA na wynik analizy podobieństwa genetycznego wykonanej techniką RAPD. Biotechnologia 3, 86, 2009, 182-191.
• [16] Jones C. J., Edwards K. J., Castaglione S., Winfield M. O., Sala F., van de Wiel C., Bredemeijer G., Vosman B., Matthes M., Daly A., Brettschneider R., Bettini P., Buiatti M., Maestri E., Malcevschi A., Marmiroli N., Aert R., Volckaert G., Rueda J., Linacero R., Vazquez A. and Karp A. Reproducibility testing of RAPD, AFLP and SSR markers in plants by a network of European laboratories. Molecular Breeding 3, 1997, 381-390.
• [17] Devos K. M. and Gale M. D. The use of random amplified polymorphic DNA markers in wheat. Theor. Appl. Genet. 84, 1992, 567-572.
• [18] He Q., Viljanen M. K., Mertsola J. Effects of thermocyclers and primers on the reproducibility of banding patterns in randomly amplified polymorphic DNA analysis. Mol. Cell. Probes 8(2), 1994, 155-159.
• [19] MacPherson J. M., Eckstein P. E., Scoles G. J., Gajadhar A. A. Variability of the random amplified polymorphic DNA assay among thermal cyclers, and effects of primer and DNA concentration. Mol. and Cell. Probes 7, 4, 1993, 293-299.
• [20] Meunier J.-R., Grimont P. A. D. Factors affecting reproducibility of random amplified polymorphic DNA fingerprinting. Research in Microbiology 144, 5, 1993, 373-379.
• [21] Yu K., Pauls K. P. Optimization of the PCR program for RAPD analysis. Nucleic Acids Research 20, 10, 1992, 2606.
• [22] Starke I. C., Vahjen W., Pieper R., Zentek J. The influence of DNA Extraction Procedure and Primer Set on the Bacterial Community Analysis by Pyrosequencing of Barcoded 16S rRNA Gene Amplicons. Molecular Biology International Vol. 2014, 2014, 1-10.
• [23] Gurudeeban S., Ramanathan T., Satyavani K. and Dhinesh T. Standardization of DNA Isolation and PCR Protocol for RAPD Analysis of Suaeda sp. Asian Journal of Biotechnology 3(5), 2011, 486-492.