Поліморфізм довжини І-го та ІІІ-го інтронів генів актину як інструмент для ДНК-профілювання льону-довгунця

  • А. С. Постовойтова
  • Я. В. Пірко
  • Я. Б. Блюм
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v25.1157

Анотація

Мета. Метою роботи була оцінка можливості використання поліморфізму довжини І-го та ІІІ-го інтронів генів актину для генотипування рослин на прикладі різних сортів льону-довгунця. Методи. Проаналізовано 16 сортів льону-довгунця української селекції. Полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) проводили з використанням власноруч розроблених видоспецифічних праймерів до І-го та ІІІ-го інтронів генів актину льону. Продукти реакції розділяли за допомогою електрофорезу в 6 %-ному поліакриламідному гелі з подальшою візуалізацією шляхом забарвлення нітратом срібла. Результати. У результаті оцінки поліморфізму довжини І-го та ІІІ-го інтронів генів актину отримано видоспецифічні ДНК профілі 16-ти сортів льону-довгунця, які містили цільові амплікони інтронів. За І-м інтроном генів актину виявлено 7 алельних фенотипів (РІС=0,62), а за ІІІ-м інтроном – 3 алельні фенотипи (РІС=0,32). Вищий рівень поліморфізму у вибірці сортів льону-довгунця виявлено під час дослідження поліморфізму довжини І-го інтрону генів актину. Висновки. Оцінка поліморфізму І-го та ІІІ-го інтронів генів актину дозволяє генотипувати та отримувати ДНК-профілі сортів льону-довгунця, що демонструє доцільність подальшого використання обох підходів для молекулярно-генетичного аналізу рослин.

Ключові слова: інтрони генів, поліморфізм довжини, гени актину, льон-довгунець (Linum usitatissimum L.).

Посилання

Wang X., Zhao X., Zhu J., Wu W. Genome-wide investigation of intron length polymorphisms and their potential as molecular markers in rice (Oryza sativa L.). DNA Res. 2005. Vol. 12. Р. 417–427. doi: 10.1093/dnares/dsi019.

Braglia L., Manca A., Mastromauro F., Breviario D. cTBP: A successful intron length polymorphism (ILP)-based genotyping method targeted to well defined experimental needs. Diversity. 2010. Vol. 2. P. 572–585. doi: https://doi.org/10.3390/d2040572.

Huang L., Cao H., Yang L., Yu Y., Wang Y. Large-scale development of PIP and SSR markers and their complementary applied in Nicotiana. Russ. J. Genet. 2013. Vol. 49. P. 827–838.

Xia X., Luan L.L., Qin G., Yu L.F., Wang Z.W., Dong W.C., Song Y., Qiao Y., Zhang X.S., Sang Y.L., Yang L. Genome-wide analysis of SSR and ILP markers in trees: diversity profiling, alternate distribution, and applications in duplication. Sci. Rept. 2017. Vol. 7 (1). P. 1–10. doi: 10.1038/s41598-017-17203-6.

Rabokon A.N., Pirko Ya.V., Demkovych A.Ye., Blume Ya.B. Comparative analysis of the efficiency of intron-length poly-morphism of в-tubulin genes and microsatellite loci for flax varieties genotyping. Cytol. Genet. 2018. Vol. 52 (1). P. 3–15.

Postovoitova A.S., Yotka O.Yu., Pirko Ya.V., Blume Ya.B. Molecular genetic evaluation of Ukrainian flax cultivars homoge-neity based on intron length polymorphism of actin genes and microsatellite loci. Cytol. Genet. 2018. Vol. 52 (6). P. 448–460.

Bardini M., Lee D., Donini P., Mariani A., Giani S., Toschi M., Lowe C., Breviario D. Tubulin-based polymorphism (TBP): a new tool, based on functionally relevant sequences, to assess genetic diversity in plant species. Genome. 2004. Vol. 47 (2). Р. 281–291. doi: 10.1139/g03-132.

Breviario D., Baird W.V., Sangoi S., Hilu K. High polymorphism and resolution in targeted fingerprinting with combined в-tubulin introns. Mol. Breed. 2007. Vol. 20. P. 249–259.

Rabokon A.N., Pirko Ya.V., Demkovych A.Ye., Blume Ya.B. Studing of в-tubulin gene intron length polymorphizm of Triti-cum aestivum L. and Hordeum vulgare L. varieties. Factors of experimental evolution of organisms. 2015. Vol. 17. P. 82–86 [in Ukrainian]

Pirko Ya.V., Postovoitova A.S., Rabokon A.M., Kalafat L.O., Privаlikhin S.M., Bilonozhko Yu.O., Pirko N.M., Blume Ya.B. Study of intron length polymorphism of the α -tubulin genes as a method of analysis of the genetic differentiation in plants. Ukr. Bot. J. 2018. Vol. 75 (6). P. 576–584. [in Ukrainian] doi: 10.15407/ukrbotj75.06.576.

Pirko Ya.V., Buy D.D., Postovoitova A.S., Rabokon A.M., Kalafat L.O., Blume Ya.B. New ILP method based on γ--tubulin genes intron length polymorphism. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 12. P. 87–92. [in Ukrainian] doi: 10.15407/dopovidi2018.12.087.

Postovoitova A. S., Pirko Ya.V., Blume Ya.B. Polymorphism of actin gene introns as an instrument for genotyping of the representatives from Solanaceae family. Science Bulletin of NUBiP. Biological systems: theory and innovation. [S.l.]. № 287. P. 70–78. [in Ukrainian]

Postovoitova A.S., Yotka O.Yu., Pirko Ya.V., Blume Ya.B. The intron length polymorphism analysis of the actin genes in representatives of the genus LINUM L. Plant Biology and Biotechnology: Third Conference for Young Scientists (Kyiv, May 16–18 2017). Kyiv, 2017. P. 40. [in Ukrainian]

Benbouza H., Jean-Marie J., Jean-Pierre B. Optimization of a reliable, fast, cheap and sensitive silver staining method to detect SSR markers in polyacrylamide gels. Biotechnol Agron Soc Environ. 2006. Vol. 10 (2). P. 77–81.

Pydiura N., Pirko Ya., Galinousky D., Postovoitova A., Yemets A., Kilchevsky A., Blume Ya. Genome-wide identification, phylogenetic classification, and exon-intron structure characterisation of the tubulin and actin genes in flax (Linum usitatis-simum). Cell Biol. Intl. 2018. doi: 10.1002/cbin.11001