Desarrollo de un método de extracción de ADN adaptable a la secuenciación de lecturas largas de alta calidad/rendimiento para semillas de cultivos
Autores: Shioya, Naohiro; Ogiso-Tanaka, Eri; Watanabe, Masanori; Anai, Toyoaki; Hoshino, Tomoki
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de un método de extracción de ADN adaptable a la secuenciación de lecturas largas de alta calidad/rendimiento para semillas de cultivos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Secuenciación del genoma
Extracción de ADN
Semillas
Método IMP Boom
Secuenciación de lecturas largas
Mejora de cultivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La secuenciación del genoma es importante para descubrir genes críticos en cultivos y mejorar la eficiencia de la crianza de cultivos. Generalmente, se utilizan hojas frescas y jóvenes para la extracción de ADN de las plantas. Sin embargo, las semillas, que son la forma de almacenamiento, son más eficientes porque no requieren cultivo y pueden ser molidas a temperatura ambiente. Sin embargo, hasta la fecha, solo se han desarrollado algunos kits o métodos de extracción de ADN adecuados para semillas. En este estudio, presentamos un método Boom mejorado (IMP) que es relativamente de bajo costo, simple de operar y produce ADN de alta calidad que puede resistir la secuenciación de lecturas largas. El método extrajo con éxito aproximadamente 8 ug de ADN por gramo de peso de semilla de semillas de soja a una concentración promedio de 48.3 ng/uL, aproximadamente 40 veces más que el obtenido de semillas utilizando un kit de método de extracción común. Los valores A y A del ADN fueron 1.90 y 2.43, respectivamente, que superaron los umbrales de calidad respectivos de 1.8 y 2.0. El ADN también tuvo un valor de número de integridad del ADN (que indica el grado de degradación del ADN) de 8.1, superior al obtenido utilizando el kit y los métodos de bromuro de cetiltrimetilamonio. Además, el ADN mostró una longitud de lectura N de 20.96 kbp y una longitud máxima de lectura de 127.8 kbp durante la secuenciación de lecturas largas utilizando el secuenciador Oxford Nanopore, siendo ambos valores más altos que los obtenidos con otros métodos. El ADN extraído de semillas utilizando el método IMP Boom mostró un aumento en el porcentaje del genoma nuclear con una disminución en la relación relativa del ADN de cloroplasto. Estos resultados sugieren que el método IMP Boom propuesto puede extraer ADN de alta calidad y alta concentración que puede ser utilizado para la secuenciación de lecturas largas, lo que no se puede lograr a partir de semillas de plantas utilizando otros métodos convencionales de extracción de ADN. El método IMP Boom también podría adaptarse a semillas de cultivos diferentes a la soja, como guisante, okra, maíz y girasol. Se espera que este método mejorado mejore la eficiencia de diversas operaciones de crianza de cultivos, incluyendo la determinación de variedades de semillas, pruebas de semillas genéticamente modificadas y selección asistida por marcadores.
Descripción
La secuenciación del genoma es importante para descubrir genes críticos en cultivos y mejorar la eficiencia de la crianza de cultivos. Generalmente, se utilizan hojas frescas y jóvenes para la extracción de ADN de las plantas. Sin embargo, las semillas, que son la forma de almacenamiento, son más eficientes porque no requieren cultivo y pueden ser molidas a temperatura ambiente. Sin embargo, hasta la fecha, solo se han desarrollado algunos kits o métodos de extracción de ADN adecuados para semillas. En este estudio, presentamos un método Boom mejorado (IMP) que es relativamente de bajo costo, simple de operar y produce ADN de alta calidad que puede resistir la secuenciación de lecturas largas. El método extrajo con éxito aproximadamente 8 ug de ADN por gramo de peso de semilla de semillas de soja a una concentración promedio de 48.3 ng/uL, aproximadamente 40 veces más que el obtenido de semillas utilizando un kit de método de extracción común. Los valores A y A del ADN fueron 1.90 y 2.43, respectivamente, que superaron los umbrales de calidad respectivos de 1.8 y 2.0. El ADN también tuvo un valor de número de integridad del ADN (que indica el grado de degradación del ADN) de 8.1, superior al obtenido utilizando el kit y los métodos de bromuro de cetiltrimetilamonio. Además, el ADN mostró una longitud de lectura N de 20.96 kbp y una longitud máxima de lectura de 127.8 kbp durante la secuenciación de lecturas largas utilizando el secuenciador Oxford Nanopore, siendo ambos valores más altos que los obtenidos con otros métodos. El ADN extraído de semillas utilizando el método IMP Boom mostró un aumento en el porcentaje del genoma nuclear con una disminución en la relación relativa del ADN de cloroplasto. Estos resultados sugieren que el método IMP Boom propuesto puede extraer ADN de alta calidad y alta concentración que puede ser utilizado para la secuenciación de lecturas largas, lo que no se puede lograr a partir de semillas de plantas utilizando otros métodos convencionales de extracción de ADN. El método IMP Boom también podría adaptarse a semillas de cultivos diferentes a la soja, como guisante, okra, maíz y girasol. Se espera que este método mejorado mejore la eficiencia de diversas operaciones de crianza de cultivos, incluyendo la determinación de variedades de semillas, pruebas de semillas genéticamente modificadas y selección asistida por marcadores.