RAPD анализ растений малины и ежевики
Материал исследования включал сорта ежевики (Whitford Thornless, Merton Thomless, Silvan, Bodega Вау, Агавам) и малины (Mandarin, Canby, Rubin Bulgarski, Ранняя Сладкая, Красноплодный Сеянец).
В качестве контрольного варианта были взяты исходные растения, поддерживаемые в полевой коллекции ВИР традиционным методом (по одному индивидуальному растению каждого сорта, которые были предварительно маркированы и служили донорами эксплантов при создании стерильной культуры). В культуре in vitro каждый сорт был представлен одним клоном, полученным от данного индивидуального полевого растения. Контрольные растения сравнивали с полученными из них микрорастениями культуры in vitro до закладки на низкотемпературное хранение и через 12 месяцев низкотемпературного хранения.Таким обраом, в изучение вошли 3 варианта проб ДНК, выделенных из: (1) листьев индивидуальных полевых растений, (2) микрорастений перед закладкой на хранение in vitro и (3) микрорастений после 12 месяцев низкотемпературного хранения in vitro. Следует отметить, что в варианте «микрорастения после 12 месяцев хранения» в жидком азоте одновременно фиксировали листья одних и тех же пробирочных растений ежевики и для экстракции ДНК и для оценки биохимических показателей.
Для выделения ДНК использовали модифицированный нами метод Дорохова и Клоке (1997). Растительную ткань (1-3 г листьев полевых растений, или 0,1-0,3 г листьев растений in vitro} растирали в жидком азоте и переносили в пробирки с экстракционным буфером (200 мМ трис-НС1, pH 7,5; 250 мМ NaCl; 25 мМ ЭДТА, 0,5 % SDS, 1% поливинилпирролидон - PVP), соотношение буфера к массе материала составляло 2:1. Экстракцию проводили при 65oC в течение 30 минут. К образовавшемуся раствору ДНК добавляли половину объема 5М ацетата калия, пробирки несколько раз инвертировали и замораживали при -20oC в течение 2 часов.
Остатки растительных тканей отделяли центрифугированием при 4000 об/мин в течение 15 минут, затем переносили водную фазу в чистые пробирки. К раствору добавляли 12%-ный раствор метабисульфита калия до конечной концентрации 1,4% и затем равный объем смеси хлороформ/изоамиловый спирт (в соотношении 24:1). Содержимое пробирок медленно перемешивали в течение 40 минут при комнатной температуре. Полученную эмульсию разделяли на фракции центрифугированием в течение 15 минут при 3000 об/мин. Водную фазу, содержащую раствор ДНК, отбирали в чистые пробирки, добавляли 2,5 объема 96% этанола, предварительно охлажденного до -20 °С, и оставляли на ночь при -20oC. Выпавшую в осадок ДНК собирали центрифугированием (15000 об/мин) в течение 20 мин при -4 °С. Осадок промывали в 80% этаноле, высушивали и растворяли в буфере ТЕ (10 мМ трис-НС1, pH 8,0; 1 мМ ЭДТА).При наличии в препарате полифенольных соединений раствор обрабатывали поливинилполипирролидоном (PVPP, Sigma) до исчезновения желтой окраски (это, в основном, было необходимо при выделении ДНК из листьев полевых растений). Затем добавляли 5 M NaCl до конечной концентрации 0,5 M и затем, СТАВ (цетилтриметилбромид аммония) до конечной концентрации 0,4%. Выпавший осадок ДЫК собирали центрифугированием, промывали в 80% этаноле и окончательно растворяли в буфере ТЕ.
Чистоту выделенных проб ДНК контролировали спектрофотометрическим методом. При наличии в препарате полифенольных соединений раствор обрабатывали поливинилполипирролидоном до исчезновения желтой окраски. A260∕A280 У Bcex полученных препаратов превышало значение 1,8.
Реакцию ПЦР проводили в 20 мкл реакционной смеси, содержащей 100 нг ДНК, 1 единицу Taq-полимеразы (фирма Dialat), однократный реакционный буфер (16 мМ (NH4)2SO4; 67 мМ Трис-НС1; 0,01% Твин-20, pH 8,8), 2,5 мМ MgCl2; 0,2 мМ каждого из дезоксинуклеотидов, 15 пкМ праймера.
При проведении ПЦР использовали следующие программы:
1) 94oC в течение 3,30 мин, затем 37 циклов (94oC - 0,45 мин, 29oC - 2 мин, 720C - 1,30 мин) и в заключение 72oC - 10 мин.
2) 95oC в течение 4 мин, затем 45 циклов (930C - 0,45 мин, 37,5oC - 0,45 мин, 72oC - 1,30 мин) и в заключение 72oC - 10 мин.
Всего для амплификации использовали 40 RAPD-праймеров, список которых приведен в таблице 1.
Полученные ПЦР продукты разделяли электрофорезом в горизонтальных агарозных гелях в буфере TBE (0,089 M трис; 0,089 M H3BO3; 0,002 M ЭДТА, pH буфера = 8,2), напряжение составляло 5 V на сантиметр длины геля. После электрофореза агарозные гели окрашивали бромистым этидием и визуализировали фрагменты в проходящем УФ-свете. Для контроля качества препаратов ДНК использовали электрофорез в 0,8% агарозных гелях также с последующей окраской бромистым этидием. Контролем служила ДНК фага λ.
В ряде случаев электрофорез проводили в 10%-ном полиакриламидном геле (ПААТ) в неденатурирующих условиях с последующей окраской нитратом серебра.
| № | Название праймера | Последовательность | Температура отжига |
| 1 | 10 | gtcctgggtt | 29° |
| 2 | 180.01 | gcacccgacg | 37,5° |
| 3 | 270.01 | gtctcgtcgg | 37,5° |
| 4 | 270.09 | gctctcaccg | 37,5° |
| 5 | 280.02 | Cgacgcgtgc | 37,5° |
| 6 | 360.04 | ccctcatcac | 37,5° |
| 7 | 370.02 | gctctccgtg | 37,5° |
| 8 | 370.09 | Cgcactcgtc | 37,5° |
| 9 | 480.04 | Cgccacgagc | 37,5° |
| 10 | D | gttgccagcc | 29° |
| 11 | E | accgcgaagg | 29° |
| 12 | H | agcgccattg | 29° |
| 13 | I | gagagcccac | 29° |
| 14 | J | agatgcagcc | 29° |
| 15 | Opal | Caggcccttc | 29° |
| 16 | Ора2 | tgccgagctg | 29° |
| 17 | OpalO | gtgatcgcag | 29° |
| 18 | Opall | caatcgccgt | 29° |
| 19 | Opa 12 | tcggcgatag | 35° |
| 20 | Opa 14 | tctgtgctgg | 29° |
| 21 | Opal 6 | agccagcgaa | 29° |
| 22 | Opa 17 | gaccgcttgt | 29° |
| 23 | Opa 19 | caaacgtcgg | 29° |
| 24 | Opb9 | tgggggactc | 29° |
Таблица I. Список RAPD-праймеров, использованных для амплификации
| 25 | Opc2 | gtgaggcgtc | 29° |
| 26 | Opc 14 | tgcgtgcttg | 29° |
| 27 | Opc 15 | tgcgtgcttg | 29° |
| 28 | Ope 14 | tgcggctgag | 29° |
| 29 | 0pq9 | ggctaaccga | 37,5° |
| ЗО | Opr2 | CaeagetgCC | 37,5° |
| 31 | Pl 16 | tacgatgacg | 29° |
| 32 | РІЗІ | gaaacagcgt | 29° |
| 33 | Р153 | gagtcacgag | 29° |
| 34 | RothA20 | gttgcgatcc | 29° |
| 35 | Rubl | ggtgcagtc | 29° |
| 36 | Rub2 | ggtcctcagg | 29° |
| 37 | Rub3 | txggagtggc | 29° |
| 38 | Rub4 | actcaggagc | 29° |
| 39 | Vavl | ggtcctcagg | 29° |
| 40 | Vav2 | aatcgggctg | 29° |
2.3.