Ocena przydatności loci barkodowych do identyfikacji gatunków roślin łąk i muraw kserotermicznych. Komunikat

Maja Boczkowska

m.boczkowska@ihar.edu.pl
Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska i Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie, Polska. (Poland)
https://orcid.org/0000-0001-8691-410X

Anna Rucińska


Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska. (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-2982-1190

Marcin Olszak


Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska. (Poland)
https://orcid.org/0000-0003-3375-4506

Arkadiusz Nowak


Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska i Instytut Biologii, Uniwersytet Opolski, 45-052 Opole, Polska. (Poland)
https://orcid.org/0000-0001-8638-0208

Abstrakt

Analiza sekwencji kilku loci nosząca nazwę barkodingu, została wykorzystana do identyfikacji gatunków roślin
występujących w środkowoeuropejskich zbiorowisk traworoślowych. W toku analizy przebadano użyteczność 14 regionów chloroplastowych i jednego jądrowego do identyfikacji gatunków. Osiem spośród nich (matK, rbcL, rpoC1, trnH-psbA, atpF-atpH, trnL, psbI-psbK i ITS) wykorzystano do stworzenia kombinacji barkodów, które umożliwiają określenie tożsamości próbki tkanki roślinnej o pochodzeniu łąkowym, bez konieczności porównania z kluczem do oznaczania roślin.


Słowa kluczowe:

barkoding, matK, rbcL, rpoC1, trnH-psbA, atpF-atpH, trnL, psbI-psbK, ITS, traworośla

Braukmann TWA., Kuzmina ML., Sills J., Zakharov EV., Hebert PDN. 2017. Testing the efficacy of DNA barcodes for identifying the vascular plants of Canada. PLoS ONE; 12( 1): e0169515.
Google Scholar

Brown DS., Jarman SN., Symondson WO. 2012. Pyrosequencing of prey DNA in reptile faeces: analysis of earthworm consumption by slow worms. Mol Ecol Res; 12: 259-266
Google Scholar

CBOL Plant Working Group (2009) A DNA barcode for land plants. Proc Natl Acad Sci; 106, 12794-12797.
Google Scholar

Coordinators NCBI Resource., 2017. Database resources of the national center for biotechnology information. Nucleic Acids Res; 45: D12-D17.
Google Scholar

Cox CJ., Goffinet B., Shaw AJ., Boles SB. 2004. Phylogenetic relationships among the mosses based on heterogeneous Bayesian analysis of multiple genes from multiple genomic compartments. Syst Bot; 29: 234–250.
Google Scholar

Cuénoud P., Savolainen V., Chatrou L. W., Powell M., Grayer R. J., Chase M. W. 2002. Molecular phylogenetics of Caryophyllales based on nuclear 18S rDNA and plastid rbcL, atpB, and matK DNA sequences. Am J Bot; 89: 132–144
Google Scholar

Demaio PH., Barfuss MHJ., Kiesling R., Till W., Chiapella JO. 2011. Molecular phylogeny of Gymnocalycium (Cactaceae): assessment of alternative infrageneric systems, a new subgenus, and trends in the evolution of the genus. Am J Bot; 98: 1841–1854.
Google Scholar

Dobeš C., Mitchell-Olds T., Koch M. 2004. Extensive chloroplast haplotype variation indicates Pleistocene hybridization and radiation of North American Arabis drummondii, A.×divaricarpa, and A. holboellii (Brassicaceae). Mol Ecol, 13: 349–370.
Google Scholar

Dong W., Xu C., Li C., Sun J., Zuo Y., Shi S. i in. 2015. ycf1, the most promising plastid DNA barcode of land plants. Sci Rep; 5, 8348.
Google Scholar

Fazekas AJ., Burgess KS., Kesanakurti PR., Graham SW., Newmaster SG., i in. 2008. Multiple Multilocus DNA Barcodes from the Plastid Genome Discriminate Plant Species Equally Well. PLoS ONE; 3(7): e2802
Google Scholar

Ford CS., Ayres KL., Toomey N., i in. 2009 Selection of candidate coding DNA barcoding regions for use on land plants. Bot J Linn Soc; 159:1–11
Google Scholar

Fouts DE., Szpakowski S., Purushe J., Torralba M., Waterman RC., MacNeil MD., Alexander LJ., Nelson KE. 2012. Next Generation Sequencing to Deine Prokaryotic and Fungal Diversity in the Bovine Rumen. PLoS One; 7: e48289.
Google Scholar

Hall, T., Biosciences, I., Carlsbad, C., 2011. BioEdit: an important software for molecular biology. GERF Bull Biosci; 2: 60-61.
Google Scholar

Hamilton MB. 1999. Four primer pairs for the amplification of chloroplast intergenic regions with intraspecific variation. Mol Ecol; 8: 521–523.
Google Scholar

Hebert PD., Cywinska A., Ball SL., 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proc Royal Soc London B: Biol Sci; 270, 313-321.
Google Scholar

Hiiesalu I., Opik M., Metsis M., Lilje L., Davison J., Vasar M., Moora M., Zobel M., Wilson SD., Partel M., 2012. Plant species richness belowground: higher richness and new patterns revealed by next- generation sequencing. Mol Ecol; 21: 2004-2016.
Google Scholar

Kowalczyk R., Taberlet P., Coissac E., Valentini A., Mique C., Kamiński T., Wójcik JM. 2011. Inluence of management practices on large herbivore diet—Case of European bison in Białowieza Primeval Forest (Poland). For Ecol Manag; 261: 821-828.
Google Scholar

Kress WJ., Erickson DL. 2007. A two-locus global DNA barcode for land plants: the coding rbcL gene complements the non-coding trnH-psbA spacer region. PLoS ONE; 2(6): e508.
Google Scholar

Kress WJ., García-Robledo C., Uriarte, M., Erickson D. L., 2015. DNA barcodes for ecology, evolution, and conservation. Trends Ecol Evol; 30, 25-35.
Google Scholar

Kress WJ., Wurdack KJ., Zimmer EA., Weigt LA., Janzen DH. 2005. Use of DNA barcodes to identify flowering plants. Proc Natl Acad Sci USA; 102: 8369–8374.
Google Scholar

Lahaye R., Van der Bank M., Bogarin D., Warner J., Pupulin F., Gigot G. i in. 2008. DNA barcoding the floras of biodiversity hotspots. Proc Natl Acad Sci USA; 105: 2923–2928.
Google Scholar

Moorhouse‐Gann RJ., Dunn JC., Vere N., Goder M., Cole N., Hipperson H., Symondson WOC. 2018. New universal ITS2 primers for high‐resolution herbivory analyses using DNA metabarcoding in both tropical and temperate zones. Sci Rep; 8: 8542
Google Scholar

Mirek, Z., Bieniek, W., Sztorc, A., 2007. Barkoding DNA-nowe narzędzie do opisu bioróżnorodności. Wiad Bot; 51: 41–50.
Google Scholar

Murray, MG., Thompson, WF., 1980. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic Acids Res; 8: 4321-4326.
Google Scholar

Parry MA., Andralojc PJ., Mitchell RA., Madgwick PJ., Keys AJ. 2003. Manipulation of Rubisco: the amount, activity, function and regulation. J Exp Bot; 386: 1321–1333.
Google Scholar

Porazinska DL., Giblin-Davis RM., Esquivel A., Powers TO., Sung W., Thomas WK. 2010. Ecometagenetics conirms high tropical nematode diversity. Mol Ecol; 19: 5521-5530.
Google Scholar

Raye´ G., Miquel C., Coissac E., Redjadj C., Loison A., Taberlet P. 2011. New insights on diet variability revealed by DNA barcoding and high-throughput pyrosequencing: chamois diet in autumn as a case study. Eco Res; 26: 265- 276.
Google Scholar

Russell A., Samuel R., Rupp B., Barfuss MH., Šafran M., Besendorfer V., Chase MW. 2010 . Phylogenetics and cytology of a pantropical orchid genus Polystachya (Polystachyinae; Vandeae; Orchidaceae): Evidence from plastid DNA sequence data. Taxon; 59: 389 – 404 .
Google Scholar

Samuel R., Kathriarachchi H., Hoffmann P., Barfuss MH., Wurdack KJ., Davis CC., Chase, MW. 2005. Molecular phylogenetics of Phyllanthaceae: Evidence from plastid matK and nuclear PHYC sequences. Am J Bot; 92: 132 – 141
Google Scholar

Shapcott A., Forster PI., Guymer GP., McDonald WJF., Faith DP., Erickson DL., Kress WJ. 2015. Mapping biodiversity and setting conservation priorities for SE Queensland’s rainforests using DNA barcoding. PLoS ONE; 10: e0122164.
Google Scholar

Shapcott A., Liu Y., Howard M., Forster PI., Kress WJ., Erickson DL., Faith DP., Shimizu Y., McDonald WJF. 2017. Comparing floristic diversity and conservation priorities across south east Queensland regional rain forest ecosystems using phylodiversity indexes. Int J Plant Sci; 178: 211– 229.
Google Scholar

Shaw J., Lickey EB., Beck JT., Farmer SB., Liu W., Miller J., Siripun K.C., Winder CT., Schilling EE., Small RL., 2005. The tortoise and the hare II: relative utility of 21 noncoding chloroplast DNA sequences for phylogenetic analysis, Am J Bot; 92: 142-166.
Google Scholar

Sogin ML., Morrison HG., Huber JA., Welch DM., Huse SM., Neal PR., Arrieta JM., Herndl GJ. 2006. Microbial diversity in the deep sea and the underexplored “rare biosphere.”. Proc Natl Acad Sci USA; 103: 12115-12120.
Google Scholar

Taberlet P., Gielly L., Pautou G., Bouvet J. 1991. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA. Plant Mol Biol; 17: 1105-1109.
Google Scholar

Weising K., Gardner RC. 1999. A set of conserved PCR primers for the analysis of simple sequence repeat polymorphisms in chloroplast genomes of dicotyledonous angiosperms. Genome; 42:9-19.
Google Scholar

Yu J., Xue JH., Zhou SL. 2011. New universal matK primers for DNA barcoding angiosperms. J Syst Evol; 49(3), 176-181.
Google Scholar

Pobierz


Opublikowane
07/22/2020

Cited By / Share

Boczkowska, M. (2020) „Ocena przydatności loci barkodowych do identyfikacji gatunków roślin łąk i muraw kserotermicznych. Komunikat”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (288), s. 77–83. doi: 10.37317/biul-2020-0010.

Autorzy

Maja Boczkowska 
m.boczkowska@ihar.edu.pl
Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska i Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie, Polska. Poland
https://orcid.org/0000-0001-8691-410X

Autorzy

Anna Rucińska 

Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska. Poland
https://orcid.org/0000-0002-2982-1190

Autorzy

Marcin Olszak 

Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska. Poland
https://orcid.org/0000-0003-3375-4506

Autorzy

Arkadiusz Nowak 

Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska i Instytut Biologii, Uniwersytet Opolski, 45-052 Opole, Polska. Poland
https://orcid.org/0000-0001-8638-0208

Statystyki

Abstract views: 695
PDF downloads: 247


Licencja

Creative Commons License

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.

Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:

  1. Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
  2. Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
  3. Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
  4. Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
  5. Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
  6. Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
  7. Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.

Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:

  1. Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
  4. Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.