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


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.

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

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

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

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.

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

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.

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.

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.

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

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

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.

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

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

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

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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

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

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.

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.

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.

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 .

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Pobierz

Opublikowane : 2020-07-22


Boczkowska, M., Rucińska, A., Olszak, M., & Nowak, A. (2020). Ocena przydatności loci barkodowych do identyfikacji gatunków roślin łąk i muraw kserotermicznych. Komunikat. Biuletyn Instytutu Hodowli I Aklimatyzacji Roślin, (288), 77-83. https://doi.org/10.37317/biul-2020-0010

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.  Polska
https://orcid.org/0000-0001-8691-410X
Anna Rucińska 
Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska.  Polska
https://orcid.org/0000-0002-2982-1190
Marcin Olszak 
Polska Akademia Nauk Ogród Botaniczny – Centrum Różnorodności Biologicznej w Powsinie, 02-976 Warszawa, Polska.  Polska
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.  Polska
https://orcid.org/0000-0001-8638-0208




Creative Commons License

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

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

  1. a) wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową;
  2. b) wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu;
  3. c) 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. d) włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego;
  5. e) wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne
    lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci;
  6. f) rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w Internecie, lub innej sieci,
    w pracy zbiorowej jak również samodzielnie;
  7. g) 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.

 

Autor/rzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:

  1. wyrażają/ją zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. wyrażają/ją zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. zobowiązuje/ją 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/ją zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. wyraża/ją zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych
    i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.