PL232092B1 - Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania - Google Patents

Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania

Info

Publication number
PL232092B1
PL232092B1 PL419486A PL41948616A PL232092B1 PL 232092 B1 PL232092 B1 PL 232092B1 PL 419486 A PL419486 A PL 419486A PL 41948616 A PL41948616 A PL 41948616A PL 232092 B1 PL232092 B1 PL 232092B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
detecting
puccinia recondita
oligonucleotide primers
fungal pathogen
dna
Prior art date
Application number
PL419486A
Other languages
English (en)
Other versions
PL419486A1 (pl
Inventor
Adam Kuzdraliński
Anna Kot
Hubert Szczerba
Michał Nowak
Paweł Muzyka
Michał Lechowski
Agnieszka Ostrowska
Marta Muszyńska
Zdzisław TARGOŃSKI
Zdzisław Targoński
Original Assignee
Univ Przyrodniczy W Lublinie
Uniwersytet Przyrodniczy W Lublinie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Przyrodniczy W Lublinie, Uniwersytet Przyrodniczy W Lublinie filed Critical Univ Przyrodniczy W Lublinie
Priority to PL419486A priority Critical patent/PL232092B1/pl
Publication of PL419486A1 publication Critical patent/PL419486A1/pl
Publication of PL232092B1 publication Critical patent/PL232092B1/pl

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Zgłoszenie dotyczy oligonukleotydów, umożliwiających stwierdzanie obecności materiału genetycznego patogenu grzybowego Puccinia recondita w badanym materiale biologicznym z wykorzystaniem reakcji polimerazy lub jej modyfikacji. Przedmiotem zgłoszenia jest para specyficznych gatunkowo starterów oligonukleotydowych do zastosowania w reakcji łańcuchowej polimerazy lub jej modyfikacji, o sekwencjach: LidPrl5: 5'- ACGAAGCCCTCTACGACATC-3' LidPr16: 5'- GTCTGAGGCAGCCATCATGT-3' komplementarnych do specyficznych gatunkowo fragmentów sekwencji genomu Puccinia recondita. Zgłoszenie obejmuje też sposób wykrywania patogenu grzybowego pszenicy Puccinia recondita, w którym dochodzi do amplifikacji określonego fragmentu DNA o długości 280 - 330 par zasad w reakcji PCR z zastosowaniem pary starterów oligonukleotydowych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego Puccinia recondita z zastosowaniem reakcji łańcuchowej polimerazy, a także sposób wykrywania obecności tego patogena.
Ochrona roślin zbożowych przed patogenami grzybowymi jest szczególnie istotna ze względu na znaczne straty powodowane przez te mikroorganizmy, zarówno pod względem wielkości, jak i jakości pozyskiwanego plonu. Najczęściej w celu ograniczenia populacji grzybów patogennych stosuje się działające nieselektywnie środki ochrony roślin. Z kolei wykorzystywane obecnie metody molekularne, identyfikujące mikroorganizmy jeszcze przed wystąpieniem widocznych objawów chorobowych poprzez wykrycie obecności ich materiału genetycznego, charakteryzują się zmienną specyficznością i czułością. Niejednokrotnie, jak stwierdzono w przypadku patogena grzybowego Septoria tritici, okazuje się iż po kilkunastu latach stosowania opublikowanej metody identyfikacji, uzyskiwane produkty amplifikacji są tożsame z DNA innych gatunków grzybów (Guo, J.R., Schneider, F., Verreet J.A., 2006. Presymptomatic and quantitative detection of Mycosphaerella graminicola development in wheat using a real-time PCR assay. FEMS Microbiology Letters 262(2): 223-229). Ponadto rzadko po zaprojektowaniu testu dokonuje się oceny przydatności na próbach środowiskowych o pełnym składzie gatunkowym grzybów występujących w danej lokalizacji.
Obecnie znane są dwie metody identyfikacji grzyba Puccinia recondita, których autorami są Fraaije i in. (2001) oraz Cao i in. (2007) (Fraaije, B.A., Lovell, D.J., Coelho, J.M., Baldwin, S. and Hollomon,
D.W. 2001. PCR-based assays to assess wheat varietal resistance to blotch (Septoria tritici and Stagonospora nodorum) and rust (Puccinia striiformis and Puccinia recondita) diseases. European Journal of Plant Pathology 107, 905-917); (Cao, L.H., Xu, S.C., Chen, W.Q., T. G., and Linm R.M. 2007. Molecular diagnosis and detection of Puccinia triticina in China. Acta Phytophylatica Sinica. 34:561-566).
Para oligonukleotydów BR3/BR2 opracowana przez Fraaije i in. (2001) umożliwia powielanie odcinka DNA o długości 300 nukleotydów. Z kolei para oligonukleotydów BAFBY (f 1 )/(r) umożliwia amplifikację odcinka DNA o długości 151 nukleotydów.
Sposób identyfikacji patogena grzybowego Puccinia recondita w badanej próbie opiera się według wynalazku na amplifikacji sekwencji DNA przy użyciu zaprojektowanej pary specyficznych gatunkowo oligonukleotydów, a następnie detekcji otrzymanego produktu reak cji PCR, w przypadku kiedy w próbce środowiskowej obecne jest DNA niniejszego mikroorganizmu.
Istotę wynalazku stanowią startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita o następujących sekwencjach:
LidPr15: 5'- ACGAAGCCCTCTACGACATC-3'
LidPr16: 5'- GTCTGAGGCAGCCATCATGT-3'
Istotą sposobu wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita jest zastosowanie w reakcji PCR pary starterów oligonukleotydowych o sekwencjach:
LidPr1 5: 5'- ACGAAGCCCTCTACGACATC-3'
LidPr16: 5'-GTCTGAGGCAGCCATCATGT-3' w wyniku której dochodzi do amplifikacji określonego fragmentu DNA, po czym dokonuje się detekcji otrzymanego produktu amplifikacji poprzez rozdział elektroforetyczny.
Zastosowanie wyżej wymienionej pary starterów do przeprowadzenia reakcji łańcuchowej polimerazy przebiegającej w ściśle określonych warunkach według wynalazku umożliwia amplifikację fragmentu DNA o długości 280-320 par zasad. Podstawową zaletą opracowanego systemu identyfikacji jest fakt, że został on zwalidowany na wielokrotnie większej liczbie próbek niż metody wyżej opisane. W szczególności na korzyść niniejszej metody przemawia jej walidacja na próbach środowiskowych o stwierdzonej obecności patogena Puccinia recondita.
Wynalazek jest bliżej pokazany w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym:
- Fig. 1 przedstawia sekwencję nukleotydową fragmentu DNA amplifikowanego w reakcji PCR przeprowadzonej z zastosowaniem oligonukleotydów LidPr15 i LidPr16,
- Fig. 2 przedstawia rozdział elektroforetyczny produktów amplifikacji przeprowadzonej w obecności starterów LidPr15 i LidPr16 dla pojedynczych prób izolowanych z liści porażonych patogenem Puccinia recondita (1-15); M - marker wielkości GeneRulerTM 100 bp Plus DNA Ladder.
Materiał biologiczny wykorzystywany w procesie identyfikacji stanowią fragmenty liści pszenicy zwyczajnej lub fragmenty grzybni/zarodniki mikroorganizmu. DNA uzyskane w wyniku przeprowadzenia procedury izolacji stosowane jest jako matryca do amplifikacji. PCR przeprowadza się w mieszaninie reakcyjnej
PL 232 092 B1 o następującym składzie: woda dejonizowana, standardowy master mix do reakcji PCR zawierający w składzie polimerazę Taq DNA, kofaktor enzymu - jony Mg2+, dNTP oraz bufor, matrycowe DNA oraz parę specyficznych starterów oligonukleotydowych (0,5-0,8 μM): LidPr15 i LidPr16. Amplifikację przeprowadza się z zastosowaniem następującego profilu termicznego: wstępna denaturacja - 95°C przez 5 minut, następnie 45 cykli: denaturacja - 95°C przez 30 sekund, annealing - 55°C przez 30 sekund, elongacja - 72°C przez 1 minutę, ostatni etap reakcji stanowi końcowa elongacja w 72°C przez 8 minut lub innego profilu termicznego umożliwiającego uzyskanie powielania DNA z oligonukleotydami stanowiącymi przedmiot tego wynalazku. Sekwencja zamplifikowanego fragmentu DNA przedstawiona jest na Fig. 1.
Obecność oczekiwanego produktu o długości około 280-320 par zasad potwierdza się poprzez zastosowanie dowolnej metody rozdziału i identyfikacji fragmentów kwasów nukleinowych.
Sposób stwierdzania obecności materiału genetycznego grzyba Puccinia recondita w badanej próbie według wynalazku ilustruje zamieszczony poniżej przykład.
A. Izolacja DNA z fragmentów liści pszenicy zwyczajnej.
Izolację DNA przeprowadzono w wykorzystaniem komercyjnego zestawu do izolacji kolumienkowej, przeznaczonego dla roślin i grzybów (Plant and Fungi DNA Purification Kit - EURx). Fragmenty tkanki zamrażano w ciekłym azocie i homogenizowano mechanicznie poprzez rozcieranie w moździerzu. Otrzymane w ten sposób homogenaty przenoszono do probówek 2 ml typu Eppendorf i dodawano 400 μl buforu ekstrakcyjnego, a następnie 3 μl RNazy i 10 μl proteinazy K. Mieszaniny po dokładnym zworteksowaniu inkubowano w temperaturze 65°C przez 30 minut. W kolejnych etapach dokonano ekstrakcji przy użyciu 130 pl buforu AC oraz precypitacji (350 pl buforu Sol P, 250 pl etanolu 96%). Uzyskany po wirowaniu (1 min., 14 000 x g) supernatant nanoszono dwukrotnie na minikolumny umieszczone w probówkach odbierających, każdorazowo wylewając przesącz po żwirowaniu (1 min., 14 000 x g). Złoże minikolumny płukano dwukrotnie buforem płuczącym (Wash PX, 500 pl). Minikolumny umieszczono w nowych probówkach 2 ml typu Eppendorf i dokonano elucji DNA ze złoża z zastosowaniem 100 pl ogrzanego do 70°C buforu Elution. Dla określenia stężenia i jakości wyizolowanego DNA przeprowadzono pomiar spektrofotometryczny przy użyciu spektrofotometru NanoDrop2000 (Thermo Scientific).
B. Przygotowanie prób do amplifikacji
DNA wyizolowane według powyższej procedury wykorzystano jako matrycę dla reakcji PCR. Do każdej probówki o pojemności 0,2 ml dodano po 20 ng DNA. PCR przeprowadzono w objętości 25 pl mieszaniny reakcyjnej zawierającej: wodę dejonizowaną, standardowy master mix 2xPCR Master Mix (Thermo Scientific, Litwa), parę specyficznych starterów oligonukleotydowych (0,5-0,8 pM). Próby nałożono na blok termocyklera stosując następujący profil termiczny: wstępna denaturacja - 95°C przez 5 minut, następnie 45 cykli: denaturacja - 95°C przez 30 sekund, annealing - 55°C przez 30 sekund, elongacja - 72°C przez 1 minutę, ostatni etap reakcji stanowiła końcowa elongacja w 72°C przez 8 minut.
C. Wizualizacja wyników amplifikacji za pomocą elektroforezy agarozowej
Produkty reakcji PCR po zmieszaniu z 3 pl buforu obciążającego 6xLoading Dye (Thermo Scientific) rozdzielano na 2% żelu agarozowym w obecności 0,01% barwnika do wizualizacji DNA SimplySafe (EURx) w buforze TAE, przy napięciu 120 V, natężeniu 200 mA, w czasie 1 godziny. Otrzymane wzory rozdziałów obserwowano w świetle UV w archiwizatorze żeli.
Uzyskany dla badanego materiału wynik identyfikacji z zastosowaniem oligonukleotydów i metody stanowiącej przedmiot wynalazku przedstawia Fig. 2.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita o sekwencjach:
    LidPr15: 5'- ACGAAGCCCTCTACGACATC-3'
    LidPr16: 5'- GTCTGAGGCAGCCATCATGT-3'
  2. 2. Sposób wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita, w którym w reakcji PCR z zastosowaniem pary starterów dochodzi do amplifikacji określonego fragmentu DNA, po czym dokonuje się detekcji powstałego produktu, znamienny tym, że parę starterów stanowią startery oligonukleotydowe wg zastrz. 1.
PL419486A 2016-11-17 2016-11-17 Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania PL232092B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419486A PL232092B1 (pl) 2016-11-17 2016-11-17 Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419486A PL232092B1 (pl) 2016-11-17 2016-11-17 Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL419486A1 PL419486A1 (pl) 2018-05-21
PL232092B1 true PL232092B1 (pl) 2019-05-31

Family

ID=62142449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL419486A PL232092B1 (pl) 2016-11-17 2016-11-17 Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL232092B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL419486A1 (pl) 2018-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ramos-Gómez et al. Development of a method to recovery and amplification DNA by real-time PCR from commercial vegetable oils
US20150159207A1 (en) Use of markers including nucleotide sequence based codes to monitor methods of detection and identification of genetic material
Jeršek Evaluation of different methods for DNA extraction from milk
EP3277834B1 (en) Methods of capturing sperm nucleic acids
Papayiannis Diagnostic real-time RT-PCR for the simultaneous detection of Citrus exocortis viroid and Hop stunt viroid
Costa et al. Novel approach based on single-tube nested real-time PCR to detect almond allergens in foods
Deng et al. Plasma long noncoding RNA 51A as a stable biomarker of Alzheimer's disease
JP2008271887A (ja) オーストラリア産麺用小麦銘柄の判別方法
US20160273039A1 (en) Method of identifying date palm gender using scar primers
PL232092B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania
PL238698B1 (pl) Startery oligonukleotydowe hybrydyzujące w obrębie genu Cyp51 do wykrywania patogenu grzybowego pszenicy Zymoseptoria tritici powodującego septoriozę paskowaną liści oraz sposób jego wykrywania
SanJuan-Badillo et al. Assessment of DNA extraction methods from various maize (Zea mays L.) tissues for environmental GMO monitoring in Mexico: Part I: detection by end-point PCR
PL232091B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania
PL232093B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia recondita oraz sposób jego wykrywania
RU2620944C1 (ru) Способ выявления экспансии тринуклеотидных CGG-повторов в 5'-нетранслируемой, промоторной области гена FMR1 при заболевании синдрома атаксии/тремора, ассоциированного с ломкой Х-хромосомы (FXTAS)
PL230742B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Blumeria graminis oraz sposób jego wykrywania
PL230741B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Blumeria graminis oraz sposób jego wykrywania
PL230743B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Blumeria graminis oraz sposób jego wykrywania
PL232070B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia striiformis oraz sposób jego wykrywania
PL232094B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia striiformis oraz sposób jego wykrywania
PL232090B1 (pl) Startery oligonukleotydowe do wykrywania patogena grzybowego pszenicy Puccinia striiformis oraz sposób jego wykrywania
US20100055703A1 (en) Organism-Specific Hybridizable Nucleic Acid Molecule
Chaudhary et al. Rapid and easy molecular authentication of medicinal plant Zingiber officinale roscoe by loop-mediated isothermal amplification (lamp)-based marker
PL238696B1 (pl) Startery oligonukleotydowe hybrydyzujące w obrębie genu Rpb2 do wykrywania patogenu grzybowego pszenicy Zymoseptoria tritici powodującego septoriozę paskowaną liści oraz sposób jego wykrywania
KR101814740B1 (ko) 유전자 증폭 방법을 이용한 식중독 유발 세균의 검출 방법 및 이 방법에 사용되는 키트