Optimalizace izolačních metod a PCR metody pro identifikaci CMS u cibule kuchyňské

Václav PETERKA

Bachelor's thesis

Optimization of isolation and PCR methods for the identification of CMS in onion

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací různých metod izolace DNA z různých typů vzorků cibule kuchyňské (Allium cepa L.) a následnou detekcí lokusu Ms a detekcí cytoplazmatické samčí sterility (CMS). Jednotlivé provedené typy extrakcí DNA a jejich výsledky byly mezi sebou porovnány a vyhodnoceny. Nejkvalitnější DNA byla izolována z listů pomocí metody CTAB-PVP. Tyto testovací vzorky se také využily pro PCR pro detekci CMS a lokusu Ms za použití několika různých markerů, které se mezi sebou porovnávaly. Nejvhodnější markery se následně využily v PCR pro hlavní vzorky. Izolace DNA metodou CTAB-PVP se využila i pro další izolaci DNA z hlavních vzorků cibule kuchyňské, jimiž byly dvě sterilní linie a čtyři fertilní linie. Extrahovaná DNA z těchto vzorků se nejprve využila pro detekci lokusu Ms. Detekce se provedla pomocí markeru AcSKP1. Vzorky byly odebírány v průběhu několika týdnů. Lokus Ms byl detekován u všech vzorků (C1C6), bez ohledu na stáří rostliny. Nicméně u vzorků z linií označených jako C2, C4 a C5 byl detekován lokus Ms v různých podobách zygotnosti. Dále byly vzorky DNA využity pro detekci CMS v rostlinách a určil se typ CMS. Pro tuto detekci se využili markery cob a orfA501. Pomocí těchto markerů se zjistilo, že linie, které byly deklarovány jako sterilní (linie označeny C1 a C4) jsou skutečně sterilní a mají typ sterility CMS-T. U linií C2, C3 a C6, které byly označovány jako fertilní se detekovaly i sterilní vzorky. To znamená, že tyto linie nejsou 100% fertilní. U linie označené jako C5 nebyla detekována žádná sterilita ani u jednoho ze vzorků.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the optimization of different methods of DNA isolation from different types of onion (Allium cepa L.) samples and the subsequent detection of the Ms locus and the detection of cytoplasmic male sterility (CMS). The different types of DNA extractions performed and their results were compared and evaluated. The best quality DNA was isolated from leaves using the CTAB-PVP. These test samples were also used for PCR for the detection of CMS and Ms locus using several different markers, which were compared with each other. The most suitable markers were then used in the PCR for the main samples. DNA isolation by CTAB-PVP was also used for further DNA isolation from the main samples of onion, which were two sterile lines and four fertile lines. The extracted DNA from these samples was first used to detect the Ms locus. Detection was performed using the marker AcSKP1. The samples were collected over several weeks. The Ms locus was detected in all samples (C1C6), regardless of the age of the plant. However, the Ms locus was detected in various forms of zygosity in samples from lines designated C2, C4 and C5. Furthermore, the DNA samples were used to detect CMS in plants and the type of CMS was determined. The markers cob and orfA501were used for this detection. Using these markers, it was found that the lines that were declared sterile (lines designated C1 and C4) were indeed sterile and had the CMS-T sterility type. The lines C2, C3 and C6 that were labelled as fertile were also detected as sterile samples. This means that these lines are not 100% fertile. In the line designated as C5, no sterility was detected in any of the samples.

Keywords

cibule, DNA, sterilita, PCR, elektroforéza, izolace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Eva Jozová, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Agriculture and Technology

Bachelor programme / field:
Agricultural Biotechnology / Agricultural Biotechnology