Эффективность выделения ДНК из листьев дуба черешчатого (Q. robur L.) и хвои сосны обыкновенной (P. sylvestris L.)
Рубрики: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И ЛЕС
Авторы:
1.
Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова
Россия
Россия
2.
Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова
(кафедра лесоводства, лесной таксации и лесоустройства, заведующий кафедрой)
Воронеж, Воронежская область, Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 82
по 100
Статус:
Опубликован
Получено:
01.06.2025
Одобрено:
15.09.2025
Опубликовано:
25.09.2025
Классификаторы:
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
выделение ДНК, методы экстракции, дуб черешчатый, сосна обыкновенная, CTAB-метод, доочистка колонка-ми Biolabmix, SKYSuper Plant Genomic DNA Kit, D-Plants, полисахариды, полифенолы, оптическая плотность
Финансирование:
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-16-20047, https://rscf.ru/project/24-16-20047/»
Аннотация (русский):
Выделение высококачественной ДНК из тканей древесных растений, таких как дуб черешчатый (Quercus robur L.) и сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), затруднено из-за высокого содержания вторичных метаболитов (полифенолов, полисахаридов), которые коэкстрагируются с нуклеиновыми кислотами и ингиби-руют последующие молекулярно-генетические анализы. Целью данной работы являлась сравнительная оценка эффективности различных методов выделения ДНК (модифицированного CTAB-протокола, CTAB-протокола с доочисткой и двух коммерческих наборов: SKYSuper Plant Genomic DNA Kit и D-Plants) для получения препаратов, пригодных для дальнейших исследо-ваний. Качество препаратов ДНК оценивали спектрофотометрически по соотношениям оптических плотностей A260/A280 (для оценки чистоты от белков) и A260/A230 (для оценки чистоты от полисахаридов и полифено-лов), электрофоретически (для визуализации целостности ДНК и наличия примесей) и количественно. Функци-ональную пригодность проверяли с помощью ПЦР-амплификации. Для хвои сосны обыкновенной набор D-Plants продемонстрировал стабильно высокое качество препа-ратов (A260/A280 = 1.87 ± 0.33; A260/A230 = 1.95 ± 0.09) и 100% эффективность ПЦР. Набор SKYSuper показал наибольший выход ДНК, но признаки деградации (A260/A280 > 2.0) и низкую эффективность ПЦР (<50%). Классический CTAB-метод оказался самым экономичным, но требовал обязательной дополнительной очистки от полисахаридов. Для листьев дуба черешчатого только набор D-Plants позволил получить ПЦР-пригодную ДНК (80% эффективность), однако выход был крайне низким (0.15 мкг), что обусловило высокую стоимость получения 1 мкг ДНК. Остальные методы, включая CTAB с доочисткой, не позволили получить функциональ-ный препарат (0% эффективность ПЦР). Набор D-Plants является оптимальным решением для задач, требующих высокого качества ДНК (ПЦР, секвенирование) для сосны. Для массового скрининга сосны предпочтительнее классический CTAB-метод с последующей очисткой. Для дуба черешчатого ни один из методов не показал удовлетворительного результа-та, что указывает на необходимость применения специализированных протоколов, включающих этапы пред-варительной обработки PVP.
Выделение высококачественной ДНК из тканей древесных растений, таких как дуб черешчатый (Quercus robur L.) и сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), затруднено из-за высокого содержания вторичных метаболитов (полифенолов, полисахаридов), которые коэкстрагируются с нуклеиновыми кислотами и ингиби-руют последующие молекулярно-генетические анализы. Целью данной работы являлась сравнительная оценка эффективности различных методов выделения ДНК (модифицированного CTAB-протокола, CTAB-протокола с доочисткой и двух коммерческих наборов: SKYSuper Plant Genomic DNA Kit и D-Plants) для получения препаратов, пригодных для дальнейших исследо-ваний. Качество препаратов ДНК оценивали спектрофотометрически по соотношениям оптических плотностей A260/A280 (для оценки чистоты от белков) и A260/A230 (для оценки чистоты от полисахаридов и полифено-лов), электрофоретически (для визуализации целостности ДНК и наличия примесей) и количественно. Функци-ональную пригодность проверяли с помощью ПЦР-амплификации. Для хвои сосны обыкновенной набор D-Plants продемонстрировал стабильно высокое качество препа-ратов (A260/A280 = 1.87 ± 0.33; A260/A230 = 1.95 ± 0.09) и 100% эффективность ПЦР. Набор SKYSuper показал наибольший выход ДНК, но признаки деградации (A260/A280 > 2.0) и низкую эффективность ПЦР (<50%). Классический CTAB-метод оказался самым экономичным, но требовал обязательной дополнительной очистки от полисахаридов. Для листьев дуба черешчатого только набор D-Plants позволил получить ПЦР-пригодную ДНК (80% эффективность), однако выход был крайне низким (0.15 мкг), что обусловило высокую стоимость получения 1 мкг ДНК. Остальные методы, включая CTAB с доочисткой, не позволили получить функциональ-ный препарат (0% эффективность ПЦР). Набор D-Plants является оптимальным решением для задач, требующих высокого качества ДНК (ПЦР, секвенирование) для сосны. Для массового скрининга сосны предпочтительнее классический CTAB-метод с последующей очисткой. Для дуба черешчатого ни один из методов не показал удовлетворительного результа-та, что указывает на необходимость применения специализированных протоколов, включающих этапы пред-варительной обработки PVP.
Ключевые слова:
выделение ДНК, методы экстракции, дуб черешчатый, сосна обыкновенная, CTAB-метод, доочистка колонка-ми Biolabmix, SKYSuper Plant Genomic DNA Kit, D-Plants, полисахариды, полифенолы, оптическая плотность
выделение ДНК, методы экстракции, дуб черешчатый, сосна обыкновенная, CTAB-метод, доочистка колонка-ми Biolabmix, SKYSuper Plant Genomic DNA Kit, D-Plants, полисахариды, полифенолы, оптическая плотность
