RU2413774C1 - Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля - Google Patents

Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля Download PDF

Info

Publication number
RU2413774C1
RU2413774C1 RU2009138182/10A RU2009138182A RU2413774C1 RU 2413774 C1 RU2413774 C1 RU 2413774C1 RU 2009138182/10 A RU2009138182/10 A RU 2009138182/10A RU 2009138182 A RU2009138182 A RU 2009138182A RU 2413774 C1 RU2413774 C1 RU 2413774C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
potato
varieties
potatoes
variety
Prior art date
Application number
RU2009138182/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Зауровна Кочиева (RU)
Елена Зауровна Кочиева
Елена Володяи Мартиросян (RU)
Елена Володяи Мартиросян
Наталья Николаевна Рыжова (RU)
Наталья Николаевна Рыжова
Константин Георгиевич Скрябин (RU)
Константин Георгиевич Скрябин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации
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 Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН, Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации filed Critical Учреждение Российской академии наук Центр "Биоинженерия" РАН
Priority to RU2009138182/10A priority Critical patent/RU2413774C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2413774C1 publication Critical patent/RU2413774C1/ru

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

Для определения сортовой принадлежности растений картофеля выделяют ДНК из свежего растительного материала и исследуют ее с помощью ПЦР. ПЦР проводят, используя набор, содержащий биологический маркер, реакционную смесь, состоящую из 160 мкМ каждого динуклеотидтрифосфата dNTP, 1.6 мМ MgCl2, 0.3 мкМ каждого праймера из набора, 0.3 единицы фермента Taq-полимеразы, 1× буфера для Taq-полимеразы и эталонные ДНК известных сортов картофеля в количестве 20-50 нг. Получают полиморфные маркеры ДНК, визуализируют их с помощью электрофореза в геле, а затем для типирования выявленных в изученной группе аллелей проводят сравнение аллельных спектров анализируемой и контрольной групп образцов. Биологический маркер, содержащий полиморфную ДНК, представляет собой специфическую нуклеотидную последовательность, получаемую при использовании диагностического набора из трех пар праймеров и характеризует сортовую принадлежность. наиболее распространенных и хозяйственно-значимых сортов картофеля, а также образцов родственных видов Solarium, наиболее часто используемых в скрещиваниях при создании новых сортов картофеля. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к молекулярно-генетическим исследованиям, к области, связанной с сортовой идентификацией картофеля, контроля сортовой однородности картофеля, интрогрессии генетического материала в потомстве от скрещиваний при создании новых сортов.
Известен способ молекулярного маркирования и идентификации пола хмеля обыкновенного с использованием двух комбинаций олигонуклеотидных праймеров для проведения полимеразной цепной реакции, которые обеспечивают амплификацию специфичных для мужских растений фрагментов ДНК (RU 2272840 (13) 2004.03.09). Недостатком этого способа является гено- и геномспецифичность праймеров, использование которых возможно только на хмеле и только для определения пола растений хмеля.
Известен способ молекулярного маркирования селекционных достижений клевера лугового на основе RAPD-маркеров в оценке ДНК-полиморфизма RAPD-методом с использованием набора 10-членных праймеров (RU 2244416 (13) 2002.02.06). Недостатком этого способа является малая воспроизводимость самого RAPD-метода и зачастую невозможность использования данных, полученных в разных лабораториях.
Известен способ идентификации гибридов сельскохозяйственных культур путем определения аллельного состояния исследуемых локусов по продуктам амплификации, полученным с использованием праймеров к подобранным в тест-системе маркерам, сравнение генотипа образца с известными генотипами, причем отдельно выделяют ДНК и идентифицируют генотип материнской ткани семени и отдельно выделяют ДНК и идентифицируют генотип гибридной ткани семени (UA 79346 (13) 2005.07.18). Недостатком этого способа является возможность его использования только для идентификации семян гибридов сельскохозяйственных культур и непригодность идентификации сортов картофеля.
Известны способы идентификации генотипов ячменя на основе использования системы микросателлитных ДНК-маркеров (UA 67905 (13) 2003.03.20), праймеров к LTR-последовательности ретротранспазонов ячменя (UA 15273 (13) 2006.01.03). Также известны способы регистрации и паспортизации генотипов ячменя на основе анализа компонентов электрофоретического спектра, получаемого с помощью полимеразной цепной реакции IRAP (UA 15277 (13) 2006.01.03), реакции REMAP (UA 16082 (13) 2006.02.20), дифференциации генотипов сортов ячменя на основе полимеразной цепной реакции с праймерами, гомологичными фрагментам ретротранспазонов (LTR-праймеры) и рядом расположенного простого микросателлитного повтора (ISSR-праймеры) (UA 16084 (13). Вид документа U (14). Дата публикации 2006.02.20).
Недостатками данных способов является геном специфичность (ячмень) предлагаемых праймеров и, следовательно, непригодность их для сортовой идентификации картофеля.
Наиболее близким к предлагаемому способу определения сортовой принадлежности культурных растений найдены следующие способы.
Способы оценки типичности инбредных линий и уровня гибридности семян F1 подсолнечника по микросателлитным локусам НА 432, НА 514, НА 1442 и ORS 5 с использованием праймеров, соответствующих фланкирующим областям этих локусов (RU 2294965 (13) 2005.07.04).
Известен способ определения типичности и уровня гибридности генотипов подсолнечника путем определения процента типичных для определенной линии или гибрида растений путем выделения ДНК из трехдневных проростков 100 семян, проведения амплификации определенных микросателлитных локусов в полимеразной цепной реакции, распределения продуктов реакции в 10% полиакриламидном геле и сравнения электрофоретических спектров и подсчета количества растений с одинаковым аллельным составом (UA 63265 (13) 2003.03.20)
Известен способ классификации ржи по типу молекулы ДНК на основе анализа молекулы ДНК, выделенной из тканей зерна, ростков или других тканей, определение чистоты повторения аллелей микросателлитных локусов в различных сортах ржи и определение генотипа сорта в виде формулы (UA 10230 (13) 2005.03.23).
Известен способ идентификации генотипов подсолнечника с помощью определения и записи набора аллелей по микросателлитным локусам генома путем их амплификации в полимеразной цепной реакции и электрофореза в полиакриламидном геле. (UA 68813 (13) 2003.10.30).
Недостатками известных способов является геном специфичность (подсолнечник, рожь) предлагаемых праймеров и, следовательно, их непригодность для сортовой идентификации картофеля, а также отсутствие праймеров и набора для идентификации и паспортизации сортов картофеля, невозможность создания генетического паспорта сортов картофеля.
Таким образом, изобретение - биологический ДНК маркер должен быть а) специфичен для картофеля, то есть быть пригодным для анализа генотипов картофеля; б) применим для идентификации и паспортизации сортов картофеля, то есть должен выявлять индивидуальные генетические особенности сортов картофеля.
Изобретение также должно предполагать наличие набора пригодного для анализа генотипов картофеля, а также способа, обеспечивающего быстроту и точность анализа.
Задачей предлагаемого изобретения является определение сортовой принадлежности наиболее распространенных и практически значимых сортов картофеля (Solaum tuberosum), а также образцов родственных видов Solanum наиболее часто используемых в скрещиваниях при создании новых сортов картофеля и составление паспорта этих сортов картофеля.
В результате использования предлагаемого биологического маркера для сортовой идентификации картофеля, набора и способа идентификации появляется возможность создания молекулярно-генетического паспорта сорта и повышение эффективности сортовой идентификации в генетико-селекционных мероприятиях, связанных с выведением новых сортов и размножением уже имеющихся элитных растений сортов.
В таблице представлено распределение полиморфных биологических ДНК маркеров у сортов картофеля, а также аллельные формулы сортов, представляющие индивидуальные генетические характеристики (паспорта) каждого сорта. С помощью предлагаемого набора биологических ДНК маркеров и способа получения индивидуальных генетических характеристик осуществляется сортовая идентификация картофеля.
Figure 00000001
Вышеуказанный результат достигается тем, что биологический маркер, содержащий полиморфную ДНК, характеризует сортовую принадлежность наиболее распространенных и хозяйственно значимых сортов картофеля и представляет собой специфическую нуклеотидную последовательность, получаемую при использовании диагностического набора из следующих трех пар праймеров
Figure 00000002
Результат достигается также тем, что используют набор для определения сортовой принадлежности растений картофеля, содержащий биологический маркер, реакционную смесь, состоящую из 160 мкМ каждого динуклеотидтрифосфата dNTP, 1.6 мМ MgCl2, 0.3 мкМ каждого праймера из набора, 0.3 единицы фермента Taq-полимеразы, 1× буфера для Taq-полимеразы и эталонные ДНК растения картофеля в количестве 20-50 нг.
В способе определения сортовой принадлежности растений/клубней картофеля - выделение ДНК из свежего растительного материала и анализ геномной ДНК картофеля с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).
ПЦР-анализ проводят, используя предлагаемый набор праймеров, получают полиморфные маркеры ДНК разного размера, визуализируют эти маркерные ДНК с помощью электрофореза в полиакриламидном или агарозном геле, затем для типирования выявленных в изученной группе аллелей проводят сравнение генетического разнообразия определяемой и контрольной групп образцов амплифицируемых фрагментов ДНК. Набор контрольных амплификатов содержит образцы амплифицированной ДНК, характерные для каждого из тестируемых сортов картофеля Solanum tuberosum. Сортовую принадлежность определяют по отсутствию или присутствию в исследуемой группе определенных сортоспецифических аллельных фенотипов. Размер амплифицируемых продуктов определяют с помощью маркера молекулярных масс (10 bp Ladder).
Результат достигается также тем, что для каждого сорта картофеля составляют молекулярно-генетический паспорт, представленный в таблице 1, в которой указано распределение выявленных с помощью трех пар праймеров (STU005F/STU005R, STU012F/STU012R, STU104F/STU104R) полиморфных микросателлитных маркеров, соответствующих локусам (STU005, STU012, STU104), по которым определяют сорт картофеля.
В предлагаемом способе верификацию сортовой принадлежности проверяют с помощью различных вариантов многомерного анализа (например, нейронных сетей Кахонена, кластерного анализа, метода главных компонент и т.п.), в которых в качестве обучающей выборки может служить выборка аллелей и аллельных фенотипов одного из сортов набора картофеля.
Таким образом, генетическая идентификация растений сортов картофеля как отечественной, так и зарубежной селекции с применением предлагаемых биологических маркеров и набора осуществляется в результате фингерпринтинга сортов или коллекционных образцов картофеля. Посредством предлагаемого способа получают молекулярно-генетические характеристики сортов картофеля как отечественной, так и зарубежной селекции, а также коллекционных образцов близкородственных видов/подвидов/разновидностей картофеля рода Solarium ("секция Petota), определяют сортоспецифичные маркеры с целью паспортизации сортов. При изучении сортов картофеля и близкородственных видов/подвидов/разновидностей выявляют несколько сортоспецифичных маркеров, которые в дальнейшем используют в качестве эталона для определения сортовой принадлежности любого сорта картофеля.
На заключительном этапе для каждой идентифицируемой группы составляют таблицу-паспорт с указанием распределения выявленных аллельных фенотипов и их аллелей по трем полиморфным локусам. На основании этой таблицы с высокой вероятностью либо визуально, либо с помощью многомерного статистического анализа определяют принадлежность (или отсутствие принадлежности) исследуемого растения картофеля к одному из сортов.
Методика использования изобретения
Для идентификации сортовой принадлежности сорта собирают живой растительный материал от 5-10 растений сорта (лучше молодые ткани - листья/почки). Наилучшим материалом для последующего выделения суммарной ДНК являются молодые ткани - листья/листовые или цветочные почки живых растений. Поэтому при наличии клубневого материала клубни предварительно проращивают до появления из глазковых почек 1-2 листков.
Выделение и хранение ДНК
1. Выделение ДНК из свежей растительной ткани
Выделение тотальной ДНК проводили по модифицированной методике Эдвардса (Edwards et al., 1991) с дополнительными этапами депротеинизации смесью фенол/хлороформ (1:1). Выделение ДНК заключается в последовательном прохождении следующих фаз: лизис клеток и ядер, депротеинизация ДНК с помощью 5 М ацетата калия, фенол-хлороформная депротеинизация, осаждение и растворение ДНК.
2. Лизис клеток
К листовой высечке (~0.05 мг) в пробирке типа Eppendorf объемом 1,5 мл добавляют 400 мкл лизирующего буфера. Состав лизирующего буфера: 200 мМ трис-HCl, рН 7,5; 250 мМ NaCl; 25 мМ EDTA; 0,5% SDS. Растительный материал в буфере при комнатной температуре гомогенизируют с помощью специальных пестиков. Смесь инкубируют в термостате или водяной бане в течение 15-20 минут при 65°С.
3. Депротеинизация ДНК
В пробирку со смесью, содержащей лизированные клетки и ядра, добавляют 200 мкл предварительно охлажденного 5 М ацетата калия, смесь тщательно перемешивают и инкубируют на ледяной бане 10-20 мин. После инкубации смесь центрифугируют 15 мин при 16000 g. Полученный надосадочный супернатант (около 450 мкл) переносят в новую пробирку и подвергают двукратной очистке равным объемом смеси фенол/хлороформ. Смесь фенола и хлороформа приготавливают путем смешивания равных объемов фенола и хлороформа. Готовый фенол содержит 0.1% антиоксидантов 8-оксихинолина и 0.2% меркаптоэтанола. Готовый хлороформ представляет собой смесь хлороформа и изоамилового спирта (24:1). Супернатант и смеси фенол/хлороформ плавно перемешивают до образования эмульсии, а затем центрифугируют 5 минут при 16000 g. После чего верхнюю фазу с растворенной ДНК отбирают пипеткой, стараясь не захватывать интерфазу, содержащую белки и нижнюю фазу, содержащую фенол:хлороформ. Фенол-хлороформная депротеинизация повторяется 2-3 раза до полной очистки раствора ДНК от белков.
4. Осаждение ДНК
Осаждение ДНК производят путем добавления к очищенному супернатанту 0.6 V изопропанола; смесь перемешивают и центрифугируют в течение 15 мин при 16000 g. Спирт сливают и осадок промывают 70% этанолом не менее 3 раз, просушивают и растворяют в 20-25 мкл бидистилированной стерильной воды.
После определения концентрации и чистоты ДНК (на спектрофотометре/или в геле) концентрации ДНК в пробах стандартизируют путем разведения в стерильной бидистиллированной воды до 50 мкг/мкл.
Продолжительность выделения ДНК составляет 3 часа.
5. Оценка качества и количества экстрагированной ДНК
Оценку качества и количества экстрагированной ДНК производят путем измерения оптической плотности раствора ДНК на анализаторе типа Биофотометр (Bio Photometer Eppendorf) либо путем проведения аналитического электрофореза.
Измерение оптической плотности раствора ДНК при длине волны 260 нм позволяет установить концентрацию и чистоту нуклеиновых кислот. Оптическая плотность D=1 соответствует приблизительно 50 мкг/мл двуцепочечной ДНК. Отношение величины D при длине волны 260 нм к D при длине волны 280 нм позволяет судить о чистоте нуклеиновой кислоты. Чистые препараты ДНК имеют отношение D260/D280, равное 1.6-1.8. Если препарат содержит примеси белка и/или фенола, то D260/D280 значительно меньше этих значений. Соотношение D260/D230 говорит о загрязнении полисахаридами. Для чистых препаратов ДНК это соотношение должно быть 1.8.
Определение концентрации и качества выделенных образцов ДНК методом электрофореза в агарозном геле проводится в горизонтальной камере в 1х трис-боратным буфере (ТВЕ), рН 7,5-7,8 (0,089 М трис, 0,089 М борной кислоты и 0,002 М ЭДТА). При внесении ДНК в карманы геля используется буфер для нанесения (0.25% бромфеноловый синий, 40% (w/v) сахароза, 6 мМ ЭДТА). После электрофореза гель окрашивают в растворе бромистого этидия в течение 5-10 минут или добавляют бромистый этидий непосредственно в гель. Вхождение ДНК в гель осуществляют при 50 V в течение 15-20 минут, далее электрофорез ведут при 75-90 V в течение 1-2 часов. В качестве маркера концентрации используется ДНК фага λ, внесенная в разных количествах, например, 0,5; 1; 2 мкг.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
1. Проведение ПЦР
Выделенную ДНК используют в качестве матрицы в реакции амплификации. Амплификацию ДНК проводят в реакционной смеси объемом 15 мкл, содержащей 1х буфер из соответствующего набора, 0,16 мМ каждого dNTP, 1.2 mM MgCl2, 0.3 мкМ праймера, 0.3 ед. Taq полимеразы и 100 нг геномной ДНК в термоциклере «Applied Biosystems 2700» (США) в режиме: денатурация - 30 сек - 94°С; отжиг праймера - 45 сек - 50-60°С; синтез ДНК - 1 мин - 72°С (35 циклов) с предварительной денатурацией - 5 мин (94°С) и заключительной элонгацией PCR-фрагментов 10 мин - 72°С. Температура отжига для каждого праймера рассчитывалась отдельно по формуле Та=Tm-4, где температура плавления Tm=69.3+0.41(%GC)-650/L нуклеотидов, L - длина праймера (число нуклеотидов), %GC - процент GC нуклеотидов от длины праймера. Для проведения ПЦР предлагается использовать три пары праймеров следующего состава:
Figure 00000003
2. Электрофоретическое разделение продуктов и визуализация ПЦР-продуктов
Продукты амплификации подвергают аналитическому электрофорезу в 1.7% агарозном геле толщиной 5-7 мм, содержащем бромистый этидий в 1х ТВЕ буфере. В качестве маркеров молекулярного веса используется O'Range Ruler™ 100 bp DNA ladder Plus ("Fermentas", США). Вхождение фрагментов в гель осуществляют при 50 V в течение 10-20 минут, а разделение фрагментов - в течение 1-2 часов при 75-90 V.
В случае эффективной амплификации продукты амплификации подвергают электрофоретическому разделению в вертикальной камере (например, Sequi-Gen GT Sequencing Cell «Bio-Rad», США) в 6% ПААГе, содержащем 7% мочевину.
Визуализацию осуществляют путем окрашивания гелей азотнокислым серебром из набора Silver Sequence Staining Kit (Promega, США) согласно инструкции производителя с последующим фотографированием цифровым фотоаппаратом Nicon либо любой другой системы визуализации. Размер амплифицируемых продуктов определяют с помощью маркера молекулярных масс O'Range Ruler™ 50 bp и DNA Ladder O'Range Ruler™ 10 bp DNA Ladder ("Fermentas", США).
Затем проводят статистическую обработку результатов и составляют сортовой молекулярно-генетический паспорт.
Для типирования аллельных вариантов (определения размера в п.н.), выявленных в изученной группе растений картофеля, необходимо провести обязательное сравнение генетического разнообразия данной и контрольной (эталонной) групп образцов амплифицируемой ДНК. Набор контрольных амплификатов может содержать в среднем от 5 до 20 образцов амплификатов, характерных для 5-20 микросателлитных аллельных вариантов. Отсутствие или присутствие в исследуемой группе генотипов растений определенных аллелей или аллельных сочетаний позволяет надежно определять сортовую принадлежность. Верификацию сортовой принадлежности проводят с помощью различных вариантов многомерного (кластерного анализа, нейронных сетей Кахонена, дискриминантного анализа или метода главных компонент), в котором в качестве обучающей выборки может служить выборка аллельных вариантов и аллельных фенотипов одного из ранее изученных сортов картофеля.
Список сортов картофеля, которые могут служить обучающей выборкой и для которых известно генетическое разнообразие и сортоспецифические аллели и аллельные фенотипы, представлен в табл. 1 (Russet Burbunck, Mondeal, Bintije, Romano, Пушкинский, Чародей, Невский, Петербургский, Лазурит, Яхонт, Эффект, Лорх, Лукьяновский, Раменский, Никулинский, Осень, Скороплодный, Корона, Резерв, Удача, Загадка, Волжанин, Ранняя Роза, Красноярский, Беглицкий, Ильинский, Бронницкий, Вестник, Жуковский).
На фиг.1 представлен набор полиморфных ДНК, выявляемых с помощью праймера STU104 у различных сортов картофеля.
На фиг.2 представлен набор полиморфных ДНК, выявляемых с помощью праймера STU005 у различных сортов картофеля.
На фиг.3 представлен набор полиморфных ДНК, выявляемых с помощью праймера STU012 у различных сортов картофеля.
Примеры выполнения предлагаемого способа.
Пример 1. Способ определения сорта картофеля с помощью праймеров STU104F/ STU104R
Из растительного материала сортов картофеля выделяют ДНК способом, указанным выше. На каждой из выделенных ДНК осуществляют ПЦР с одной из трех пар предлагаемых праймеров, а именно STU104F/ STU104R. Полученные продукты амплификации визуализируют путем электрофореза в геле, и после окрашивания геля нитратом серебра идентифицируют маркерные аллели различной длины, представляющие аллельные фенотипы сортов картофеля. На фиг.1 представлены полиморфные маркеры для каждого тестированного сорта картофеля, а также образцов, часто используемых в селекции сортов культурного картофеля видов S. stoloniferum, S. demissum и S. phureja.
Каждый из сортов характеризуется определенным набором или сочетанием аллелей, то есть сортоспецифичными аллельными фенотипами, представленными в таблице 2. Это распределение служит эталоном при сравнении и идентификации растений неизвестных сортов картофеля. Путем сравнения распределения полиморфных ДНК разной длины среди исследуемых и эталонных образцов определяют сортовую принадлежность.
Figure 00000004
Пример 2. Способ определения сорта картофеля с помощью праймеров STU005F/STU005R
Из растительного материала сортов картофеля выделяют ДНК способом, указанным выше. На каждой из выделенных ДНК осуществляют ПЦР с одной из трех пар предлагаемых праймеров, а именно STU005F/STU005R. Полученные амплификационные продукты визуализируют путем электрофореза в геле, и после окрашивания геля нитратом серебра идентифицируют маркерные аллели различной длины, представляющие аллельные фенотипы сортов картофеля. На фиг.2 представлены полиморфные маркеры для каждого тестированного сорта картофеля, а также образцов часто используемых в селекции сортов культурного картофеля видов S. stoloniferum, S. demissum и S. phureja.
Каждый из сортов характеризуется определенным набором или сочетанием аллелей, то есть сортоспецифичными аллельными фенотипами, представленными в таблице 3, Это распределение служит эталоном при сравнении и идентификации растений неизвестных сортов картофеля. Путем сравнения распределения полиморфных ДНК разной длины среди исследуемых и эталонных образцов определяют сортовую принадлежность.
Figure 00000005
Пример 3. Способ определения сорта картофеля с помощью праймеров STU012F/STU012R
Из растительного материала сортов картофеля выделяют ДНК способом, указанным выше. На каждой из выделенных ДНК осуществляют ПЦР с одной из трех пар предлагаемых праймеров, а именно STU012F/STU012R. Полученные амплификационные продукты визуализируют путем электрофореза в геле, и после окрашивания геля нитратом серебра идентифицируют маркерные аллели различной длины, представляющие аллельные фенотипы сортов картофеля. На фиг.3 представлены полиморфные маркеры для каждого тестированного сорта картофеля, а также образцов часто используемых в селекции сортов культурного картофеля видов S. stoloniferum, S. demissum и S. phureja.
Каждый из сортов характеризуется определенным набором или сочетанием аллелей, то есть сортоспецифичными аллельными фенотипами, представленными в таблице 4. Это распределение служит эталоном при сравнении и идентификации растений неизвестных сортов картофеля. Путем сравнения распределения полиморфных ДНК разной длины среди исследуемых и эталонных образцов определяют сортовую принадлежность.
Figure 00000006
Молекулярно-генетический паспорт по всем трем парам праймеров составляется для каждого известного сорта и представлен в таблице 1. Аналогичный паспорт можно составить для любой выборки растений неизвестного происхождения.

Claims (5)

1. Биологический маркер, содержащий полиморфную ДНК, характеризующий сортовую принадлежность наиболее распространенных и хозяйственно значимых сортов картофеля, и представляющий собой нуклеотидные последовательности из группы трех пар праймеров следующего состава:
Пары праймеров Первичная последовательность праймеров STU005 F 5'AATTCATGTTTGCGGTACGTC3' R 5'ATGCAGAAAGATGTCAAAATTGA3' STU012 F 5'AACATTACAACACATTAGCA3' R 5'AACTTATCTGAAACTCTCGT3' STU0104 F 5'GGGACATCACAGTCT3' R 5'GGTGCTCCTATTGGTG3”
2. Набор для определения сортовой принадлежности растений картофеля, содержащий биологический маркер по п.1, реакционную смесь, состоящую из 160 мкМ каждого динуклеотидтрифосфата dNTP, 1.6 мМ MgCl2, 0.3 мкМ каждого праймера из набора, 0.3 единицы фермента Taq-полимеразы, 1· буфера для Taq-полимеразы и эталонные ДНК растения картофеля в количестве 20-50 нг.
3. Способ определения сортовой принадлежности растений картофеля, включающий выделение ДНК из свежего растительного материала, исследование геномной ДНК картофеля с помощью ПЦР, отличающийся тем, что ПЦР-анализ проводят, используя набор по п.2, получают полиморфные маркеры ДНК разного размера, визуализируют эти ДНК при электрофорезе в акриламидном или агарозном геле, затем для типирования выявленных в изученной группе аллелей проводят сравнение генетического разнообразия определяемой и контрольной групп образцов амплифицируемой ДНК, и по отсутствию или присутствию в исследуемой группе определенных единичных сортоспецифичных аллельных фенотипов определяют сортовую принадлежность.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для каждого сорта картофеля составляют генетический паспорт, представленный в таблице 1, в которой указано распределение выявленных с помощью трех пар праймеров (STU005, STU012, STU104) полиморфных микросателлитных маркеров, соответствующих локусам (STU005, STU012, STU104), и по которым определяют сорт картофеля; размер амплифицируемых продуктов определяют с помощью маркера молекулярных масс (10 bp Ladder); набор контрольных амплификатов содержит образцы амплифицированной ДНК, характерные для каждого из изученных сортов картофеля.
5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что верификацию сортовой принадлежности проверяют с помощью различных вариантов многомерного анализа, например, путем кластерного анализа, дискриминантного анализа, метода главных компонент, или нейронных сетей Кахонена, в котором в качестве обучающей выборки может служить выборка аллелей и аллельных фенотипов одного из набора сортов картофеля.
RU2009138182/10A 2009-10-16 2009-10-16 Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля RU2413774C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138182/10A RU2413774C1 (ru) 2009-10-16 2009-10-16 Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138182/10A RU2413774C1 (ru) 2009-10-16 2009-10-16 Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2413774C1 true RU2413774C1 (ru) 2011-03-10

Family

ID=46311130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009138182/10A RU2413774C1 (ru) 2009-10-16 2009-10-16 Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413774C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539756C1 (ru) * 2013-09-30 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр "Биоинженерия" Российской академии наук Высокоспецифичный днк-маркер, используемый в качестве эндогенного референсного контроля для обнаружения геномной днк картофеля в растительном материале и пищевых продуктах, в том числе при идентификации гмо
RU2758718C2 (ru) * 2015-12-16 2021-11-01 Зингента Партисипейшнс Аг Участки генов и гены, ассоциированные с повышенной урожайностью у растений
RU2823809C1 (ru) * 2023-09-02 2024-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" BpCW1 - молекулярный маркер для выявления генотипов карельской березы на ранних стадиях развития
CN119082343A (zh) * 2024-08-26 2024-12-06 青海省农林科学院 一种用于鉴定马铃薯块茎薯肉颜色的snp位点及应用
CN119491061A (zh) * 2024-08-05 2025-02-21 云南师范大学 用于马铃薯Chr5同源染色体分型鉴定的SSR标记检测引物及用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1420182A (zh) * 2002-10-11 2003-05-28 覃文 用于转基因马铃薯实时荧光pcr检测的探针序列和试剂盒
KR20040021215A (ko) * 2002-09-03 2004-03-10 대한민국(관리부서:농촌진흥청) 감자 특이 dna를 증폭하는 단일 pcr 프라이머 및이를 이용한 유전자 변형 감자의 이중 pcr 판별방법
RU2265668C1 (ru) * 2004-09-15 2005-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Инновационная Корпорация "БИОЗАЩИТА" Набор праймеров для детекции и/или идентификации трансгенных последовательностей днк в растительном материале и его содержащих продуктах (варианты), праймер (варианты), пара праймеров (варианты), способ детекции и/или идентификации с их использованием (варианты) и устройство для осуществления способа
RU2270254C2 (ru) * 2004-04-30 2006-02-20 Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук Способ идентификации трансгенных последовательностей днк в растительном материале и продуктах на его основе, набор олигонуклеотидов и биочип для осуществления этого способа
JP2009000071A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Kirin Holdings Co Ltd バレイショ品種識別用プライマーセット及びそれを用いるバレイショ品種の識別方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040021215A (ko) * 2002-09-03 2004-03-10 대한민국(관리부서:농촌진흥청) 감자 특이 dna를 증폭하는 단일 pcr 프라이머 및이를 이용한 유전자 변형 감자의 이중 pcr 판별방법
CN1420182A (zh) * 2002-10-11 2003-05-28 覃文 用于转基因马铃薯实时荧光pcr检测的探针序列和试剂盒
RU2270254C2 (ru) * 2004-04-30 2006-02-20 Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук Способ идентификации трансгенных последовательностей днк в растительном материале и продуктах на его основе, набор олигонуклеотидов и биочип для осуществления этого способа
RU2265668C1 (ru) * 2004-09-15 2005-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Инновационная Корпорация "БИОЗАЩИТА" Набор праймеров для детекции и/или идентификации трансгенных последовательностей днк в растительном материале и его содержащих продуктах (варианты), праймер (варианты), пара праймеров (варианты), способ детекции и/или идентификации с их использованием (варианты) и устройство для осуществления способа
JP2009000071A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Kirin Holdings Co Ltd バレイショ品種識別用プライマーセット及びそれを用いるバレイショ品種の識別方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539756C1 (ru) * 2013-09-30 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр "Биоинженерия" Российской академии наук Высокоспецифичный днк-маркер, используемый в качестве эндогенного референсного контроля для обнаружения геномной днк картофеля в растительном материале и пищевых продуктах, в том числе при идентификации гмо
RU2758718C2 (ru) * 2015-12-16 2021-11-01 Зингента Партисипейшнс Аг Участки генов и гены, ассоциированные с повышенной урожайностью у растений
RU2823809C1 (ru) * 2023-09-02 2024-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" BpCW1 - молекулярный маркер для выявления генотипов карельской березы на ранних стадиях развития
RU2830866C1 (ru) * 2023-12-22 2024-11-26 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук Тест-система для идентификации, оценки генетического полиморфизма и генетической паспортизации сортов и линий тимофеевки луговой Phleum pratense L.
CN119491061A (zh) * 2024-08-05 2025-02-21 云南师范大学 用于马铃薯Chr5同源染色体分型鉴定的SSR标记检测引物及用途
CN119082343A (zh) * 2024-08-26 2024-12-06 青海省农林科学院 一种用于鉴定马铃薯块茎薯肉颜色的snp位点及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kalendar et al. Analysis of plant diversity with retrotransposon-based molecular markers
Kovarik et al. Rapid concerted evolution of nuclear ribosomal DNA in two Tragopogon allopolyploids of recent and recurrent origin
US10337072B2 (en) Copy number detection and methods
CN101323878B (zh) 利用水稻dna插入或缺失分子标记鉴定籼稻和粳稻的方法
Rocha et al. Genetic diversity of ‘Uba’mango tree using ISSR markers
US20210040552A1 (en) Development of simple sequence repeat (ssr) core primer group based on whole genome sequence of pomegranate and application thereof
Sakamoto et al. Single-seed PCR-RFLP analysis for the identification of S haplotypes in commercial F1 hybrid cultivars of broccoli and cabbage
RU2413774C1 (ru) Биологический днк маркер для определения сортов картофеля, набор и способ сортовой идентификации картофеля
CN112176091A (zh) 一种与茄子萼片颜色性状基因紧密连锁的caps分子标记及制备方法
da Silva et al. Genome size, cytogenetic data and transferability of EST-SSRs markers in wild and cultivated species of the genus Theobroma L.(Byttnerioideae, Malvaceae)
KR20160082292A (ko) 무 유전자원 분석을 위한 분자표지 및 이의 용도
KR101878539B1 (ko) 콩의 싸리수염진딧물 저항성 염기다형성 마커 및 이의 용도
Rahman et al. Microsatellite based DNA fingerprinting of 28 local rice (Oryza sativa L.) varieties of Bangladesh
Li et al. Development of microsatellite markers in canary seed (Phalaris canariensis L.)
CN118186135B (zh) 一组与陆地棉耐高温性状相关的qtl、分子标记及其应用
KR100842434B1 (ko) 인삼에서 유래된 ssr 프라이머 및 이의 용도
Fountain et al. A note on development of a low-cost and high-throughput SSR-based genotyping method in peanut (Arachis hypogaea L.)
CN109468404B (zh) 一种鉴定水稻香味表型的方法及其所用引物对
Yakovlev et al. Genetic differentiation of pedunculate oak Quercus robur L. in the European part of Russia based on RAPD markers
CN110484629A (zh) 一种与三疣梭子蟹生长性状相关的微卫星标记、其引物及应用
CN102471802B (zh) 用于鉴定甘蔗属植物品种/品系的标记物及其用途
KR20180098508A (ko) 무 유전자원 분석을 위한 분자표지 및 이의 용도
Zhao et al. Inheritance of AFLP markers and their use for genetic diversity analysis in wild and farmed scallop (Chlamys farreri)
Ioannides et al. Analysis of PrP genotypes in relation to reproductive and production traits in Chios sheep
KR100901817B1 (ko) 한우 생산이력체계 구축용 프라이머 세트 및 이를 이용한한우 개체 판별방법

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180921

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201017