بررسي مقايسه اي سه روش استخراج DNA ژنومي از نمونه هاي تازه و گياكده اي برگ بومادران كوتاه دشتي

Comparison study of three methods for genomic DNA extraction from fresh and herbarium leaf specimens of Achillea wilhelmsii C. Koch

استخراج DNA از بافت هاي گياهي اغلب مشكلاتي را فراهم مي سازد. بطور مثال عدم حذف متابوليت هاي ثانويه نظير تركيبات فنلي گياهان معطر و دارويي، باعث بروز خطا در نتايج كاربرد DNA استخراج شده طي آزمايش هاي مولكولي مي شود. بومادران (Achillea wilhelmsii)، گياهي دارويي متعلق به تيره كاسنيان (Asteraceae) و انحصاري ايران است كه اطلاعات كمي در رابطه با ژنوم آن وجود دارد. بدين جهت بهينه سازي روش هاي استخراج براي تهيه DNA با كميت و كيفيت مناسب ضروري به نظر مي رسد. در اين مطالعه دو روش سنتي استخراج DNA ژنومي از برگ گياه بومادران (با استفاده از بافت تازه و گياكده اي) و يك روش ديگر با استفاده از كيت استخراج تجاري MAGNANTM مورد مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه استخراج DNA از برگ هاي تازه طبق دستورالعمل Khanuja و همكاران (1999) به دليل افزايش مقدار DNA استخراج شده و كاهش آلودگي تركيبات مزاحم مثل RNA، پلي ساكاريدها، پروتئين ها و متابوليت هاي ثانوي بهتر از دو روش ديگر بود. ارزيابي كيفيت DNA استخراج شده از نمونه هاي گياكده اي نشان داد كه عليرغم مقدار بالاي DNA (50-10 برابر نسبت به دو روش ديگر)، كيفيت عصاره روي ژل آگارز بخاطر وجود كشيدگي و شكستگي مولكول DNA پايين بود. اين امر مي تواند استفاده از عصاره فوق را در آزمايشهاي مولكولي با محدوديت روبرو سازد. كاربرد كيت استخراج MAGNANTM گرچه از نظر كاهش زمان و هزينه استخراج و كاهش آلودگي به پروتئين و RNA مناسب بود، اما نيازمند اصلاح فرايند تخليص براي گياه بومادران جهت افزايش كميت DNA حاصل است.

DNA extraction from plant tissues is often problematic. For example, unsuccessful removal of secondary metabolites, such as phenolic compounds, during the extraction of the DNA of aromatic and medicinal plants results in errors in the results of molecular experiments. Achillea wilhelmsii is a medicinal plant which belongs to Asteraceae family and is native to Iran, there is little information about its genomic data. Therefore, the optimization of DNA extraction methods to obtain yield with higher quality and quantity is necessary. In this study, two traditional DNA extraction methods (using fresh and herbarium leaf samples) and a commercial DNA kit (MAGNANTM) in Yarrow were compared. Results showed that DNA extracted from fresh leaves of yarrow by the application of Khanuja et al. (1999) method was better than other methods mentioned in this research, because of increased amount of extracted DNA and reduced amount of harmful compounds such as RNA, polysaccharides, protein and secondary metabolites. The evaluation of the quality of extracted DNA from herbarium specimens showed that the quality of this extract was low on agarose gel because of the formation of smear and broken molecules, in spite of the high yielding DNA (10-50 fold ratio to the other methods). This can be considered to be a limitation of the extract in molecular experiments. The procedure of MAGNANTM DNA kit proved to be appropriate for reducing the time and cost of extraction as well as its low contamination of protein and RNA. However, this process still needs some modifications for yarrow to increase the amount of extracted DNA.