Optimización de un protocolo del aislamiento del ADN y de un sistema de amplificación ISSR-PCR para Ceratozamiamexicana Brongn. (Zamiaceae) Translated title: Optimization of a protocol for DNA isolation and ISSR-PCR amplification system for Ceratozamia mexicana Brongn. (Zamiaceae)

Abstract

La mayoría de las cícadas contienen altas concentraciones de aceites esenciales, flavonoides, polifenoles y polisacáridos que interfieren en la extracción de ADN, causando productos de amplificación errados o inhibiendo la PCR. La optimización del aislamiento del ADN y el empleo de iniciadores de secuencias intergénicas repetidas simples (ISSRs) se investigaron en Ceratozamia mexicana Brongn., una cícada mexicana en peligro de extinción. El ADN obtenido de tejido foliar fresco, con un amortiguador modificado de cetil trimetil amonio, nos permitió obtener un ADN de buena calidad, sin pigmentos coloridos o contaminantes. La modificación al protocolo de extracción de ADN, basado en CTAB, fue un prelavado por 1 h, del tejido foliar, con una solución de 0.7 M de NaCl, para facilitar la lisis celular. El ADN extraído exitosamente se amplificó por PCR, usando seis iniciadores arbitrarios ISSR. Se observaron productos de amplificación reproducibles en todas las reacciones de PCR. Nuestros resultados muestran que la implementación mejora significativamente la calidad del ADN obtenido, usando una concentración baja de iniciadores (25 pM). Se detectaron 23 bandas fuertes, nueve de las cuales fueron polimórficas. Los resultados indican que el protocolo de optimización del aislamiento del ADN y en el sistema de PCR es viable para futuros trabajos en esta especie. Este trabajo es el primer protocolo de extracción de ADN y de ISSR reportado para esta especie ornamental en peligro de extinción

Translated abstract

Most of the cycads contain high concentrations of essential oils, flavonoids, polyphenols, and polysaccharides that interfere with DNA extraction, causing erroneous or no PCR products. The optimization of DNA isolation, employing inter-simple sequence repeats (ISSRs) primers were investigated in Ceratozamia mexicana Brongn., an endangered Mexican cycad. The DNA obtained from fresh-leaf tissues with a modified cetyltrimethylammonium bromide buffer protocol gave a good quality of DNA with no colored pigments and contaminants. The main modification to the CTAB-based DNA extraction protocol was the one hour leaf tissue soaking pre-treatment with a 0.7 M NaCl solution, to facilitate the cell lysis. The DNA extracted was successfully amplified by PCR using six arbitrary ISSR primers. Reproducible amplifiable products were observed in all PCR reactions. Our results show a significant improvement in the DNA quality obtained using low primer concentration (25 pM). 23 strong bands were detected, 9 of which were polymorphic. The results indicated that the optimized protocol for DNA isolation and PCR system is suitable for further work in this specie. This work is the first DNA extraction and ISSR protocols reported for this ornamental and endangered species.