Sun Home

Различные аспекты применения метода rapd-pcr в изучении растений

Diverse aspecte de aplicare a metodei RAPD-PCR în studiul plantelor.

Different aspects of applying RAPD-PCR technique in the study of plants.

Authors:

DUCA MARIA, CLAPCO STELIANA, MARTEA RODICA

Abstract:

Marcherii moleculari prezintă instrumente eficiente pentru analiza diversității genetice. Tehnica RAPD bazată pe evaluarea polimorfismului fragmentelor de ADN amplificate arbitrar poate fi utilizată în biologia moleculară pentru a determina variabilitatea genetică, relațiile filogenetice, în soluționarea unor probleme taxonomice, identificarea potențialilor marcheri linkați cu caractere economic valoroase, aplicabili în selecția asistată de marcheri etc. În Republica Moldova strategia RAPD a fost puţin explorată în analiza diversității genetice a plantelor, fiind întreprinse doar unele încercări în acest sens. Lucrarea de față prezintă o sinteză a investigațiilor în domeniu, realizate în cadrul Centrului de Genetică Funcțională (CGF) al USDC, și include date privind evaluarea variabilităţii genetice la opt specii de plante agricole (Helianthus annuus, Cucumis sativus), medicinale și aromatice (Mentha sp., Salvia sclarea, Hypericum perforatum, Hyssopus officinalis și Origanum vulgare), precum și fitoparazite (Orobanche cumana). Generalizând rezultatele obținute, se constată diferite niveluri de variabilitate inter- și intraspecifică și eficacitatea primerilor RAPD în analiza structurii genetice și polimorfismului genetic. Cei mai informativi primeri RAPD cu un număr maxim de benzi amplificate și un polimorfism accentuat au fost UBC250 pentru S. sclarea, OPA9 pentru H. perforatum, UBC215 pentru O. vulgare, P37 pentru M. spicata, P28 și P44 pentru C. sativus și, respectiv, P2 pentru H. annuus. În baza calculului distanței genetice (DG) dintre formele parentale și hibrizi la floarea-soarelui, castraveți și șerlai, s-au relevat corelații pozitive între DG şi superioritatea hibrizilor de prima generaţie, fiind puse în evidență combinațiile de perspectivă în vederea obținerii efectului de heterozis și a unor hibrizi cu productivitate sporită. Au fost relevați ampliconi asociați cu gene de restaurare a fertilității (Rf) la floarea-soarelui și cu rezistența acesteia la lupoaie.

Molecular markers present effective tools for analyzing genetic diversity. The RAPD technique based on the arbitrary amplified DNA polymorphism evaluation can be used in molecular biology to determine genetic variability, phylogenetic relationships, solving taxonomic problems, identifying potential markers linked to valuable economic characters, applicable to marker-assisted selection, etc. In the Republic of Moldova, RAPD strategy has been little explored in the analysis of plant genetic diversity, and only some attempts have been made in this regard. This paper presents a summary of the investigations in this field that were carried out in the Center of Functional Genetics (CGF) of USDC. It includes data on the evaluation of genetic variability in eight species of agricultural plants (Helianthus annuus, Cucumis sativus), medicinal and aromatic (Mentha sp., Salvia sclarea, Hypericum perforatum, Hyssopus officinalis and Origanum vulgare), as well as phytoparasites (Orobanche cumana). By generalizing the obtained results, different levels of inter- and intraspecific variability and efficacy of RAPD primers in the analysis of genetic structure and genetic polymorphism are found. The most informative RAPD primers with a maximum number of amplified bands and an increased polymorphism were UBC250 for S. sclarea, OPA9 for H. perforatum, UBC215 for O. vulgare, P37 for M. spicata, P28 and P44 for C. sativus and, respectively, P2 for H. annuus. Based on the genetic distance (GD) calculation of parental and hybrids in sunflower, cucumbers and salvia, positive correlations between GD and the superiority of first-generation hybrids have been established, highlighting the most convenient combinations to obtain the effect of heterosis and hybrids with increased productivity. Amplicons associated with sunflower fertility restoration genes (Rf), as well as with H. annuus resistance to broomrape have been revealed.

Молекулярные маркеры представляют собой эффективные инструменты для анализа генетического разнообразия. Метод RAPD, основанный на произвольной оценке амплифицированного полиморфизма ДНК, может быть использован в молекулярной биологии для определения генетической изменчивости, филогенетических отношений, решения таксономических проблем, выявления потенциальных маркеров, связанных с ценными экономическими признаками, применимых для отбора с помощью маркеров и т.д. В Республике В Молдове стратегия RAPD была мало изучена при анализе генетического разнообразия растений, и в этом отношении были предприняты лишь некоторые попытки. В данной статье представлен обзор исследований в этой области, проведенных в Центре функциональной генетики (CGF), который включает данные об оценке генетической изменчивости у восьми видов сельскохозяйственных растений (Helianthus annuus, Cucumis sativus), лекарственных и ароматических (Mentha sp., Salvia sclarea, Hypericum perforatum, Hyssopus officinalis и Origanum vulgare), а также фитопаразитов (Orobanche cumana). Обобщая полученные результаты, обнаруживаются различные уровни меж- и внутривидовой изменчивости и эффективности праймеров RAPD в анализе генетической структуры и генетического полиморфизма. Наиболее информативными праймерами с максимальным числом амплифицированных полос и повышенным полиморфизмом были UBC250 для S. sclarea, OPA9 для H. perforatum, UBC215 для O. vulgare, P37 для M. spicata, P28 и P44 для C. sativus и, соответственно P2 для H. annuus. На основании расчета генетического расстояния (ГР) родительских форм и гибридов у подсолнечника, огурцов и шалфея были установлены положительные корреляции между ГР и превосходством гибридов первого поколения, выделив наиболее удачные комбинации для получения эффекта гетерозиса и гибридов с увеличенной продуктивностью. Выявлены ампликоны, связанные с генами восстановления фертильности подсолнечника (Rf), а также с устойчивостью H. annuus к заразихе.


Cuvinte-cheie:

polimorfism, Heterozis, selecție asistată de marcheri, Cucumis sativus, Helianthus annuuus, Hypericum perforatum, Mentha spicata, Origanum vulgare, Orobanche cumana, Random amplified polymorphic DNA (RAPD), Salvia sclarea, polymorphism, Heterosis, marker assisted selection, Helianthus annuuus, Cucumis sativus, Mentha spicata, Salvia sclarea, Hypericum perforatum and Origanum vulgare, Random amplified polymorphic DNA (RAPD), полиморфизм, гетерозис, отбор с помощью маркеров, Helianthus annuuus, Cucumis sativus, Mentha spicata, Salvia sclarea, Hypericum perforatum, Origanum vulgare, Random amplified polymorphic DNA (RAPD)

Domains:

Biologie

Number:

2 (338)

Year:

2019

Download

Download PDF (1.94 MB)

Сurrent edition

journal