Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”

біоінформатики
Тема бакалаврської роботи:
“Моніторинг розповсюдження
житньо-пшеничних транслокацій на території України”
Виконала: Скриник

М.М.
Робота виконувалась на базі
Інституту клітинної біології та генетичної інженерії
Науковий керівник: к.б.н. Банникова М.О.

відповідно, хлібопекарська якість є важливим показником. Тому, сучасні напрямки селекції

направлені на створення високопродуктивних та екстрасильних сортів культури. Проте, для поліпшення ознак врожайності та продуктивності було створено ряд сортів пшениці, які несуть інтрогресивний матеріал від співродичів, зокрема жита. Широкого розповсюдження набули сорти з житньо-пшеничними транслокаціями 1BL.1RS та 1AL.1RS. Враховуючи широке поширення інтрогресивного матеріалу моніторинг житньо-пшеничних транслокацій дасть оцінити якість борошна українських виробників за допомогою молекулярно-генетичних методів.

в борошні, які реалізуються в торгівельній мережі м. Києва, вироблених

з пшениці вирощеної на території України.

Завдання:

1. Зібрати зразки борошна у торгівельній мережі.
2. Виділити загальну ДНК з зібраних зразків
3. Виміряти концентрацію та чистоту препаратів ДНК спектрофотометрично та електрофоретично.
4. Провести мультиплексну полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) для виявлення транслокацій 1AL.1RS та 1BL.1RS.
5. Розділити продукти ампліфікації методом електрофорезу в агарозному гелі.
6. Підрахувати частоти виявлення транслокацій.
7. Провести атестацію робочого місця.

які реалізуються на території України.

Практична цінність
Дослідження пшеничного борошна на

наявність чужерідного генетичного матеріалу дасть змогу адекватно оцінити склад пшеничної сировини та сформулювати рекомендації щодо забезпечення високої якості хлібопекарського борошна.

один з основних продуктів харчування. Пшеницю вирощують понад 10 тис.

років.
Пшеничне борошно йде на випічку хліба та виробництво інших харчових продуктів. Відходи борошномельного виробництва служать кормом для тварин та є сировиною в харчовій промисловості.

Посіви пшениці є найбільшими з усіх сільськогосподарських культур :
Китай – 24,3 млн.га
Індія – 31,5 млн.га
Європа – 26,1 млн.га
Канада – 10,4 млн. га
Україна – 6,7 млн. га

Sharma, 2012;
FAOSTAT, 2012

геномами: A, B, D
Бадаева, 2013.
Походить від стародавніх однозернянок
Походить від Ae.

speltoides

Походить від Ae. squarrosa

іржа (Lr26), стеблова іржа (Sr31), жовта іржа (Yr9), борошниста роса

(Pm8, Pm17), попелиці Schizaphis graminum (Gb2, Gb6), кліща Aceria tosichella.
Недоліки:
Локусу Sec-1 жита знижує хлібопекарську якість борошна.

якій можна виявляти інші гени.
Маркер має відповідати ряду вимог:
доступність

фенотипових проявів алельних варіантів для ідентифікації у різних особин;
відмінність алелів одного локусу від алелів інших локусів;
поліморфність;
рівномірність локалізації в геномі;
простота виявлення, відтворюваність, дешевизна;
можливість автоматизації виявлення; кодомінантність.
Nevo, 1989
В даній роботі ми використовували
SSR-маркер SCM9, для визначення
житньо-пшеничних транслокацій.

ДНК;
електрофорез загальної ДНК та продуктів ампліфікації у агарозному гелі;
мультиплексна полімеразна

ланцюгова реакція (ПЛР) на визначення житньо-пшеничної транслокації

вуглеводів;
A260 – визначення концентрації ДНК;
A280 – визначення білкових речовин;
A340

– присутність клітинного гомогенату, або забруднення самої кювети;
A260/A280 – забруднення білками;
A260/A230 – забруднення фенольними та ароматичними сполуками, вуглеводами;

У всіх зразках достатня концентрація ДНК для проведення ампліфікації і рівень чистоти задовольняє вимогам ПЛР

молекулярної маси λ/HindIII.

хв – плавлення загальної ДНК;
2. T=94 °C, 00:30 хв –

плавлення загальної ДНК;
3. T=60 °С, 00:30 хв – стадія відпалу;
4. T=72 °С, 01:00 хв – стадія елонгаці;
5. GOTO 2 REP 34 – 34 цикли реакції;
6. Т=72 °C, 05:00 хв – стадія фінальної елонгації;
7. Т=22 °C, 01:00 – охолодження суміші;
end.

позитивний контроль, сорт Новокиївська (1BL.1RS) – амплікон 206 п.н.
С2+ –

позитивний контроль, сорт Смуглянка (1AL.1RS) – амплікон 226 п.н.
С3+ – позитивний контроль, сорт Ятрань (без транслокацій) - амплікон 934 п.н.;
C- – негативний контроль – ТЕ буфер без додавання ДНК;
М – маркер молекулярної маси GeneRulerTM DNA Ladder Mix

загальну ДНК з усіх 23 зразків у 3-х повторностях за

допомогою СТАВ методу.
Проведено спектрофотометричну та електрофоретичну оцінку концентрації і ступеню чистоти препаратів ДНК.
Проведено мультиплексну ПЛР з 23 зразками (у 3-х повторностях) на локус SCM9 з розділенням продуктів ампліфікації методом електрофорезу в агарозному гелі.
Виявлено: з 22 проаналізованих зразків борошна 7 зразків містили обидві житньо-пшеничні транслокації (32%), а в одному не виявлено транслокацій (4,5%). 2 зразки містили лише 1АL.1RS (9%), 3 – лише 1BL.1RS (14%). Домішки 1АL.1RS транслокації містились в 2-х зразках (9%), а домішки 1BL.1RS – в 1 (4,5%). Наявність домішок обох транслокацій в однаковій мірі була відмічена у 2-х зразках (9%). У 3-х зразках мітилась 1АL.1RS транслокація з домішками 1BL.1RS (13,5%). В 1 зразку було виявлено 1BL.1RS транслокацію з домішками 1АL.1RS (4,5%). У пшеничній крупі даних транслокацій не виявлено.