Метод ПЦР нашел широкое применение при анализе геномов растений различных сельскохозяйственных культур, в частности, как инструмент для маркирования генов и проведения маркерной селекции.

Маркерная селекция отличается от классической селекции тем, что проводит оценку генов в организме молекулярными методами и позволяет исследователю выбрать лучшую комбинацию для скрещивания. Таким образом, селекционный процесс идет более целенаправленно и ускоренными темпами.

Маркерную селекцию в своей работе широко используют ведущие в области агропромышленных технологий компании, такие как Advanta Seeds UK Ltd. и Syngenta.

Молекулярное маркирование осуществляется, как правило, на основе метода полимеразной цепной реакции (ПЦР), который дает исследователю большие возможности:

1. Поскольку для постановки ПЦР используется ДНК, результаты анализа практически не зависят от физиологического состояния растения и условий внешней среды.
2. Метод характеризуется высокой мобильностью, что позволяет быстро внести коррективы при изменении задачи исследования.
3. Для проведения ПЦР анализа необходим минимальный набор оборудования, который обеспечивает стабильную работу в течение длительного срока.
4. При помощи ПЦР можно проводить большой объем исследовательских работ за небольшие сроки (до 100 анализов в сутки).

В структуре Компании действует лаборатория молекулярных методов анализа, приоритетными направлениями в работе которой являются:

1. Разработка методик и наборов для исследования ДНК растений
2. Качественное определение генно-инженерных вставок в ДНК различных образцов растительного происхождения.
3. Количественное определение генетически модифицированных источников (ГМИ) в различных образцах растительного происхождения
4. Генотипирование сельскохозяйственных культур.
5. Идентификация и паспортизация посевного материала сельскохозяйственных культур.
6. ДНК-маркирование генов устойчивости у растений.
7. ДНК-диагностика наличия возбудителей важнейших заболеваний сельскохозяйственных культур.

Рис.1. Результаты ПЦР-анализа ДНК из молодых проростков белокочанной капусты разных сортов и гибридов F1 отечественной и иностранной селекции путем анализа полиморфизма Ds-элемента R173 ретротранспозона семейства R173) в ДНК.

Другим из актуальных на сегодня аспектов изучения растительной геномной ДНК является определение ее генетических модификаций. Особенно остро вопрос стоит при определении генетически модифицированных источников (ГМИ) в пищевом сырье, продуктах питания и кормах. Так список разрешенных для использования в питании и кормах сельскохозяйственных культур на 2004 год по данным Food and Drug Administration, USA включает более 100 генетически модифицированных продуктов. В Российской Федерации прошли необходимые исследования и разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению 13 сортов и линий трансгенных сои, кукурузы, картофеля, сахарной свеклы и риса.

Такие продукты, как томаты, рапс, кабачковые, папайя, дыня пока еще не прошли процедуру регистрации в России, но на мировом продовольственном рынке достаточно широко представлены их генетически модифицированные аналоги. В соответствии с рекомендациями международных организаций (ВОЗ, ФАО, ОЭСР) и законодательством Российской Федерации пищевая продукция из ГМИ относится к категории "новой пищи" и на этом основании подлежит обязательной оценке на безопасность и последующему мониторингу за оборотом.

Генетически-модифицированные культуры, зарегистрированные Минздравом России и разрешенные для применения в пищевой промышленности и реализации населению

1. Соя

2. Кукуруза

3. Картофель

4. Сахарная свекла

5. Рис

Обязательная маркировка пищевых продуктов из ГМИ была введена в России с 1 сентября 2002 г., при этом маркировке подлежит вся пищевая продукция содержащая в своем составе более 5% компонентов из ГМИ.

Директивой Европейского Парламента и Совета (ЕС) от 22.09.2003 № 1829/2003 о генетически модифицированной пище и кормах с апреля 2004 года введены новые правила маркировки в странах ЕЭС, по которым установлен пороговый уровень 0,9%. Маркироваться также должна и пищевая продукция, полученная из ГМИ, не содержащая белка и ДНК. Введение 0,9% порогового уровня связано с чувствительностью метода определения ГМИ и случайным попаданием ГМИ в пищевые продукты.

В настоящее время в Российской Федерации в соответствии с ГОСТ 52173-2003 и ГОСТ 52174-2003 определение ГМИ необходимо проводить методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Наша Компания предлагает для подобных исследований с помощью ПЦР полное приборное обеспечение а также специально разработанные "сухие" наборы как для качественного, так и для количественного определения ГМИ

Количественное и качественное определение ГМИ

Испытательный лабораторный центр (аттестат аккредитации № ГСЭН.RU.ЦОА.491 от 21.12.2004 г) ООО "Компания Биоком" проводит экспертизу по обнаружению ГМИ растительного происхождения в продуктах питания, пищевом сырье и кормах.

1. Анализ ДНК сои:
   • Качественный:
     • определение гена соевого лектина LEC - внутренний стандарт
     • определение генно-инженерных вставок: промотор 35S (E35S), терминатор NOS, ген устойчивости к гербициду Раундап СР4
   • Качественный + количественный:
     • определение содержания трансгена СР4 по отношению к ДНК сои по гену LEC (real time PCR)
2. Анализ ДНК кукурузы:
   • Качественный:
     • определение гена зеина кукурузы ZEX - внутренний стандарт
     • определение генно-инженерных вставок:
       • 35S (E35S) промотор
       • NOS терминатор
       • СР4 - ген устойчивости к гербициду Раундап
       • NPTII - ген устойчивости к антибиотикам
       • CryIa - ген устойчивости к насекомым
3. Анализ ДНК картофеля:
   • Качественный:
     • определение гена пататина картофеля РАТEX - внутренний стандарт
     • определение генно-инженерных вставок:
       • 35S (E35S) промотор
       • NOS терминатор
       • NPTII - ген устойчивости к антибиотикам
       • CryIIIa - ген устойчивости к насекомым
4. Анализ ДНК сахарной свеклы:
   • Качественный:
     • определение генно-инженерных вставок:
       • 35S (E35S) промотор
       • NOS терминатор
       • СР4 - ген устойчивости к гербициду Раундап
5. Качественное определение генно-инженерных вставок в ДНК растительного происхождения:
   • Определение 35S (E35S) промотора ВМЦК
   • Определение NOS терминатора
   • Определение СР4 - гена (гербицидоустойчивости)
   • Определение NPTII - гена (устойчивости к антибиотикам)
   • Определение CryIa - гена (устойчивости к насекомым)
   • Определение CryIIIa - гена (устойчивости к насекомым)
   • Определение генов растительных белков:
     • ген лектина сои LEC
     • ген зеина кукурузы ZEX
     • ген пататина картофеля РАТEX
6. Количественное определение ГМИ в образцах растительного происхождения при помощи ПЦР в реальном времени
   • выявление процентного отношения ГМ-ДНК к ДНК растительного компонента:
     • Определение содержания трансгена СР4 по отношению к ДНК сои (линия 40-3-2)

• По результатам проведенных анализов выдается протокол исследования
• СКИДКИ при проведении экспертизы от 11 образцов (одновременно) - 20%
• При одновременной экспертизе ДНК нескольких видов растений составляется индивидуальная схема

1,12 - Отрицательные контроли,
2 - 35S промотор ВМЦК,
3 - NOS терминатор A. tumefaciens,
4 - ген cp4 устойчивости к глифосату аммония,
5 - ген устойчивости к аминогликозидным антибиотикам nptII,
6 - 35S промотор и NOS терминатор одновременно,
7 - ген лектина сои ,
8 - ген зеина кукурузы,
9 - ген пататина картофеля,
10,11 - гены сryIA и сryIIIA устойчивости к насекомым из Bacillus thuringiensis