Геномная дактилоскопия сортов пшеницы при использовании молекулярных маркеров (микросателлитов)

Использование молекулярных маркеров (микросателлитов) для геномной дактилоскопии сортов пшеницы

salina@bionet.nsc.ru 

ХАРАКТЕРИСТИКА

Геномная дактилоскопия (или ДНК-фингерпринтинг) широко используется для генетической идентификации индивидуумов и применяется для выяснения отцовства и в криминалистике. В основе методов геномной дактилоскопии, описанных и используемых ранее, лежат трудоемкие молекулярно-генетические процессы с использованием радиоактивно- меченых зондов.

Проведение геномной дактилоскопии актуально также и для растений. Генетическая идентификация различных линий и сортов позволяет защитить авторские права селекционеров и избежать нелегального распространения перспективного селекционного материала.

В последние годы для анализа генома пшеницы широкое распространение получили микросателлитные маркеры. Наш многолетний опыт работы с данным типом маркеров указывает на следующие их преимущества перед другими известными в литературе маркерами:

  1. Высокий полимофизм в геноме мягкой пшеницы, сочетающийся с высокой специфичностью для каждого образца ДНК.

  2. Быстрота в исполнении данного метода.

  3. Дешивизна метода.

  4. Отсутствие радиоактивности.

Предлагаемы метод геномной дактилоскопии сортового материала пшеницы с использованием микросателлитных маркеров состоит из нескольких эпатов.

  1. Выделение геномной ДНК из 5-10 индивидуальных растений каждого сорта.

  2. Выбор праймеров к микросателлитным областям пшеницы (от 2 до 4 на хромосому) на основании литературных данных и собственного опыта работа с данным типом маркеров.

  3. Проведение полимеразной цепной реакции (ПЦР) с каждым индивидуальным растением и с каждой парой праймеров к микросателлитным районам.

  4. Проведение гелевого электрофореза с продуктами ПЦР для определения длины индивидуального микросателлитного локуса.

  5. Интерпретация полученных результатов относительно базы данных по этим маркерам, полученной нами в ходе работы с данным типом маркеров на протяжении последних пяти лет.

  6. Составления паспорта сорта по данным геномной дактилоскопии (образец паспорта приводится ниже).

Уникальное сочетание микросателлитных локусов специфично для каждого сорта, что позволяет всегда отличить один сорт от другого.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

Образцы паспорта сортов пшеницы, построенный по данным 17 полиморфных микросателлитных локусов.

Саратовская 29 Скала Целинная 20 Иртышанка Новосибирская 67 Длина 
маркирующего
фрагмента в н.п.
      12   90-95
    12   1 96-100
12   1     101-105
  1, 12   1 12 111-115
1   5, 15     121-125
  5, 7, 8   5 5, 6, 13 126-130
15 15   13, 15 15 131-135
5, 7, 13 6, 10, 13 7, 13 10   136-140
6, 10   2, 9, 10   8, 10 141-145
9 2   2, 9 9 146-150
  9 6 6   151-155
2 14   14 14 156-160
        2 161-165
14, 17   8, 14     166-170
  17     17 171-175
3   17 17   176-180
      3   181-185
  3     3 186-190
    3     191-195
8     8   201-205
16         241-245
    16 16 16 246-250
  16       271-275
        4 311-315
  4       316-320
4     4   321-325
    4     326-330
          331-335
11   11 11   336-340
        11 341-345
  11       351-355

Внизу указан изучаемый сорт пшеницы. Номера микросателлитов обозначены цифрами.

Справа отмечена длина маркирующего фрагмента. Данная длина определяется для каждого конкретного сорта после проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) с указанными маркерами, с последующим установлением длины маркирующего фрагмента методом электрофореза относительно стандартов длины.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Геномная дактилоскопия, основанная на анализе сочетания микросателлитных локусов, позволяет отличить данный сорт пшеницы от тысячи других. Это дает возможность защитить авторские права на создаваемые сорта пшеницы.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Сельское хозяйство

УРОВЕНЬ И МЕСТО ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ

Полномасштабный молекулярно-генетический анализ, проводимый на базе Института Цитологии и Генетики СО РАН

ПАТЕНТНАЯ ЗАЩИТА

Имеется Ноу-хау

КОММЕРЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Договор на выполнение научно-исследовательских (технологических) работ

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ СТОИМОСТЬ

Определена будет в процессе переговоров

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Салина Елена Артемовна 
Кандидат бирологических наук
Институт цитологии и генетики СО РАН
630090, г. Новосибирск, 
пр. Лаврентьева 10, 
факс- (383) 333-12-78, тел.- (383) 333-37-19, 
E-mail: salina@bionet.nsc.ru