Генетичне профілювання омели білої (Viscum album L.) з використанням RAPD-аналізу

  • Ю. О. Білоножко
  • А. М. Рабоконь
  • А. С. Постовойтова
  • Л. О. Калафат
  • С. М. Приваліхін
  • Н. М. Пірко
  • А. Є. Демкович
  • Я. Б. Блюм
  • Я. В. Пірко
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v26.1246

Анотація

Мета. Генетичне профілювання та встановлення генетичних відмінностей між рослинами V. album, що зростають на листяних та хвойних породах деревних рослин, із застосуванням RAPD-маркерів. Методи. Застосовували метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) з довільними праймерами (Random Amplified Polymorphic DNA – RAPD). Ампліфіковані фрагменти розділяли за допомогою електрофорезу у неденатуруючому поліакриламідному гелі. Смуги ДНК візуалізували шляхом фарбування гелів нітратом срібла. Результати. Аналіз поліморфізму фрагментів ДНК за використання RAPD дозволив диференціювати всі досліджені зразки омели білої, отримавши їх унікальні молекулярно-генетичні профілі. Виявлено 241 амплікон в діапазоні від 200 до 2000 п. н., 152 (63 %) з яких є поліморфними. При цьому зразки розподілилися на дві окремі групи залежно від виду рослини-господаря. Висновки. Той факт, що зразки формують дві окремі клади, підтверджує припущення, що омела, яка зростає на сосні, і та, яка зростає на клені, є двома окремими підвидами виду V. album.

Ключові слова: Viscum album L., молекулярно-генетичні маркери, поліморфізм, RAPD.

Посилання

Kolodziejek J., Patykowski J., Kolodziejek R. Distribution, frequency and host patterns of European mistletoe (Viscum album subsp. album) in the major city of Lodz. Poland Biologia. 2013. Vol. 68 (1). P. 55–64. doi: 10.2478/s11756-012-0128-4.

Kim Ch.S., Kim S.Y., Sun B.Y., Yi J.S. A review of the taxonomic and ecological characteristics of Korean mistletoe types (Viscum, Korthalsella, Loranthus and Taxillus). Korean J. Pl. Taxon. 2013. Vol. 43 (2). P. 81–89. doi: 10.11110/kjpt.2013.43.2.81

Ahmed Z., Dutt H.C. Restriction of Viscum album to few phorophytes in a habitat with diverse type of tree species. Austin J Plant Biol. 2015. Vol. 1 (2). P. 101–105.

Schaller G., Urech K., Grazi G., Giannattasio M. Viscotoxin composition of the three European subspecies of Viscum album. Planta Medica. 1998. Vol. 64. P. 677–678. doi: 10.1055/s-2006-957553

Mejnartowicz L. Relationship and genetic diversity of mistletoe (Viscum album L.) subspecies. Acta Soc. Bot. Poloniae. 2006. Vol. 75 (1). P. 39–49. doi: 10.5586/asbp.2006.007

Bishoyi A.K., Sharma A., Kavane A., Geetha K.A. Varietal discrimination and genetic variability analysis of Cymbopogon using RAPD and ISSR markers analysis. Appl. Biochem. Biotechnol. 2016. Vol. 179 (4). P. 659–670. doi: 10.1007/s12010-016-2022-y

Kalkэs O., Okcu M., Okcu Z., Karabulut B. et al. Relationships among some pears genotypes (Pyrus communis L.) based on ISSR and RAPD analysis. Erwerbs-Obstbau. 2016. Vol. 58 (4). P. 259–264. doi: 10.1007/s10341-016-0287-5

Sunar S., Yildirim N., Sengul M., Agar G. Genetic diversity and relationships detected by ISSR and RAPD analysis among Aethionema species growing in Eastern Anatolia (Turkey). C.R. Biol. 2016. Vol. 339. P. 147–151. doi:10.1016/j.crvi.2016.02.006

Green M.R., Sambrook J. Molecular cloning. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2012. 1890 p.

Orlovskaya O.A., Koren L.V., Khotyleva L.V. Evaluation of genetic polymorphism of spring triticale accessions (× Triticosecale Wittmack) based on RAPD and ISSR markers. Vavilov J. Genetics Breeding. 2012. Vol. 16 (1). C. 279–284. [in Russian]

Sambrook J., David W.R. Molecular Сloning: A Laboratory Manual. NY: Cold Spring Harbor, 2001. Vol. 2.

Benbouza H., Jacquemin J-M., Baudoin J.-P., Mergeai G. Optimization of a reliable, fast, cheap and sensitive silver staining method to detect SSR markers in polyacrylamide gel. Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 2006. Vol. 10 (2). P. 77–81.

Nei M., Li W.H. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. Vol. 76. P. 5269–5273. doi: 10.1073/pnas.76.10.5269

Pavlicek A., Hrda S., Flegr J. FreeTree – Freeware program for construction of phylogenetic trees on the basis of distance data and bootstrap/jackknife analysis of the tree robustness. Application in the RAPD analysis of the genus Frenkelia. Folia Biol. 1999. Vol. 45. P. 97–99.

Hillis D.M., Bull J.J. An empirical test of bootstrapping as a method for assessing confidence in phylogenetic analysis. Systematic Biol. 1993. Vol. 42. P. 182–192. doi: 10.1093/sysbio/42.2.182

Rambaut A. FigTree, a graphical viewer of phylogenetic trees. Accessed from: http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/