Результати дослідження геному сортів хмелю в умовах тривалого культивування in vitro

Abstract

Вступ. Результати досліджень молекулярно-генетичного поліморфізму геному хмелю та розроблені на їх основі ДНК-маркери успішно використовуються для хмелю при ідентифікації сортів, контролю автентичності та генетичної чистоти сортів, визначення генетичної стабільності, генетичного картування тощо. Окремої уваги заслуговують питання молекулярно-генетичної мінливості сортів хмелю за тривалого їх субкультивування у культурі in vitro в умовах біотехнологічних колекцій, що є важливим для уточнення технологічних підходів до збереження сортової чистоти генотипів. Мета і завдання. Визначення стабільності геному сортів хмелю селекції ІСГП за умов тривалого періоду багаторазового пасажування та зберігання експлантів у колекції в умовах in vitro. Матеріали та методи досліджень. Матеріалами для дослідження слугували рослини сортів хмелю Кумир, Альта, Заграва та Славянка (вихідні рослини колекції генофонду in vivo, зразки колекції in vitro). Виділення ДНК, мацерацію та інші технологічні процеси проводили за загальноприйнятими біотехнологічними методиками. Визначення ДНК проводили за допомогою горизонтального електрофорезу на агарозному гелі в генному ампліфікаторі GeneAmp PCR9700. Візуалізацію бендів ДНК отримували за допомогою системи документування і аналізу гелів GelVue UV Transilluminator (компанії SAE-PLAS). Результати. Застосування панелі з 12 праймерів для ДНК-ідентифікації рослин різного терміну культивування показало відсутність молекулярно-генетичних змін експлантів хмелю. Встановлено, що спектри ампліфікованої ДНК експлантів, які культивувались in vitro протягом шести місяців, одного та двох років не відрізняються від спектрів ДНК сортів на початку мікроклонального культивування та вихідних рослин. Висновки. Дослідження вказують на стабільність ДНК сортів хмелю, за тривалого культивування in vitro та підтверджують можливість контролю молекулярно-генетичної ідентифікації сортів на різних етапах розвитку.

Introduction. The research results of molecular genetic polymorphism genome hops and developed on the basis of their DNA-markers have been used successfully for hops in the identification of varieties, authenticity control and genetic purity grades, determining the genetic stability, genetic mapping. Special attention should be paid to the molecular-genetic variability of hop varieties with prolonged subculture in an in vitro culture in a collection that is important to clarify the technological approaches for preserving the purity of the variety of genotypes. Goal and tasks. Determination of genome stability ISGP breeding hops under extended periods of repeated reproduction and storage in the collection in vitro. Materials and methods of research. Materials for the study is based on plant hops Кumir, Alta Zagrava and Slavyanka (the original gene pool of the plant collections in vivo, in vitro collection of samples). Isolation of DNA maceration and other processes carried out by conventional biotechnological techniques. Determination of the DNA was performed by horizontal agarose gel electrophoresis in gene thermocycler GeneAmp PCR9700. Visualization Bend DNA was prepared using a gel documentation and analysis systems GelVue UV Transilluminator (SAE-PLAS company). Results. The use of panels with 12 primers for DNA identification of different plants cultivation period showed no molecular genetic changes explants hops. It is found that the spectra of four kinds of amplified DNA that have been cultured in vitro for six months, one year and two do not differ from the DNA spectra early cultivars micropropagation and cultivation of plant source. Conclusions. Studies show the stability of DNA hop varieties, which are cultivated in vitro and support the ability to control the molecular genetic identification of varieties at different stages of development.

Введение. Результаты исследований молекулярно-генетического полиморфизма генома хмеля и разработанные на их основе ДНК-маркеры успешно используются для хмеля при идентификации сортов, контроля подлинности и генетической чистоты сортов, определения генетической стабильности, генетического картирования и тому подобное. Отдельного внимания заслуживают вопросы молекулярно-генетической изменчивости сортов хмеля при длительном их субкультивирование в культуре in vitro в условиях биотехнологических коллекций, является важным для уточнения технологических подходов к сохранению сортовой чистоты генотипов. Цель и задачи. Определение стабильности генома сортов хмеля селекции ИСГП в условиях длительного периода многократного пассажирования и хранения эксплантов в коллекции в условиях in vitro. Материалы и методы исследований. Материалами для исследования послужили растения сортов хмеля Кумир, Альта, Зарево и Славянка (выходные растения коллекции генофонда in vivo, образцы коллекции in vitro). Выделение ДНК, мацерацию и другие технологические процессы проводили по общепринятым биотехнологическим методикам. Определение ДНК проводили с помощью горизонтального электрофореза на агарозном геле в генном амплификаторе GeneAmp PCR9700. Визуализацию бэндов ДНК получали с помощью системы документирования и анализа гелей GelVue UV Transilluminator (компании SAE-PLAS). Результаты. Применение панели из 12 праймеров для ДНК-идентификации растений разного срока культивирования показало отсутствие молекулярно-генетических изменений эксплантов хмеля. Установлено, что спектры амплифицированной ДНК эксплантов, которые культивировались in vitro в течение шести месяцев, одного и двух лет не отличаются от спектров ДНК сортов в начале микроклонального культивирования и выходных растений. Выводы. Исследования показывают стабильность ДНК сортов хмеля, при длительном культивировании in vitro и подтверждают возможность контроля молекулярно-генетической идентификации сортов на разных этапах развития.