Name: a fast silver staining protocol enabling simple and efficient detection of ssr markers using a non-denaturing polyacrylamide gel
Uploaded: 2018-04-20T13:30:00
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Este trabajo fue financiado por la Fundación de Ciencias naturales en Guangdong de China (2015A030313500), la plataforma de investigación Provincial, clave internacional cooperativa y los principales científicos investigación proyecto de Guangdong educación superior (2015KGJHZ015), la ciencia y Plan de tecnología de administración de monopolio de tabaco de Guangdong (201403, 201705), la ciencia y tecnología Plan de Guangdong de China (2016B020201001), el proyecto de formación de innovación nacional para estudiantes de pregrado (201711078001). Mención de nombres comerciales o productos comerciales en esta publicación es únicamente con el propósito de proporcionar información específica y no implica recomendación o aprobación por el Departamento de agricultura. USDA es un proveedor de igualdad de oportunidades y el empleador.

1. preparación de los productos PCR de marcadores SSR
<ol><li>Preparar todos los productos químicos y reactivos para reacciones de PCR, incluyendo ADN de plantilla (30 ng/μL), mezcla principal de 2 × PCR (contiene 2 × tampón PCR, 0,4 mM de cada dNTP, 3 mM de MgCl2, 0.1 U/μl de Taq ADN polimerasa y colorantes), 10 μm de cada uno adelante y atrás cartillas y agua destilada o desionizada (dH2O). Nota: Los marcadores SSR utilizados en el presente estudio fueron PT51333 (adelante secuencia ...

<ol>
	<li>Jiang, G. L., Anderson, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+markers+and+marker-assisted+breeding+in+plants.">Molecular markers and marker-assisted breeding in plants.</a> Plant breeding from laboratories to fields. , 45-83 (2013).</li><li>Powell, W., Machray, G. C., Provan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymorphism+revealed+by+simple+sequence+repeats.">Polymorphism revealed by simple sequence repeats.</a> Trend Plant Sci. 1, 215-222 (1996).</li><li>Varshney, R. K., Graner, A., Sorrells, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genic+microsatellite+markers+in+plants:+features+and+applications.">Genic microsatellite markers in plants: features and applications.</a> Trend Biotechnol. 23, 48-55 (2005).</li><li>Tuler, A. C., Carrijo, T. T., N&#243;ia, L. R., Ferreira, A., Peixoto, A. L., da Silva Ferreira, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SSR+markers:+a+tool+for+species+identification+in+Psidium+(Myrtaceae).">SSR markers: a tool for species identification in Psidium (Myrtaceae).</a> Mol. Biol. Rep. 42, 1501-1513 (2015).</li><li>Rabilloud, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+protein+silver+staining+in+polyacrylamide+gels:+a+10-year+synthesis.">Mechanisms of protein silver staining in polyacrylamide gels: a 10-year synthesis.</a> Electrophoresis. 11, 785-794 (1990).</li><li>Bassam, B. J., Caetano-Anoll&#233;s, G., Gresshoff, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+and+sensitive+silver+staining+of+DNA+in+polyacrylamide+gels.">Fast and sensitive silver staining of DNA in polyacrylamide gels.</a> Anal. Biochem. 196, 80-83 (1991).</li><li>Liang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+effective+method+for+silver+staining+of+PCR+products+separated+in+polyacrylamide+gels.">A rapid and effective method for silver staining of PCR products separated in polyacrylamide gels.</a> Electrophoresis. 35, 2520-2523 (2014).</li><li>Switzer, R. C., Merril, C. R., Shifrin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+highly+sensitive+silver+stain+for+detecting+proteins+and+peptides+in+polyacrylamide+gels.">A highly sensitive silver stain for detecting proteins and peptides in polyacrylamide gels.</a> Anal. Biochem. 98, 231-237 (1979).</li><li>Sanguinetti, C., Dias, N., Simpson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+silver+staining+and+recovery+of+PCR+products+separated+on+polyacrylamide+gels.">Rapid silver staining and recovery of PCR products separated on polyacrylamide gels.</a> Biotechniques. 17, 915-919 (1994).</li><li>Ji, Y., Qu, C., Cao, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optimal+method+of+DNA+silver+staining+in+polyacrylamide+gels.">An optimal method of DNA silver staining in polyacrylamide gels.</a> Electrophoresis. 28, 1173-1175 (2007).</li><li>Qu, L., Li, X., Wu, G., Yang, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+and+sensitive+method+of+DNA+silver+staining+in+polyacrylamide+gels.">Efficient and sensitive method of DNA silver staining in polyacrylamide gels.</a> Electrophoresis. 26, 99-101 (2005).</li><li>An, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+silver+staining+procedure+for+nucleic+acids+in+polyacrylamide+gels+without+fixation+and+pretreatment.">A silver staining procedure for nucleic acids in polyacrylamide gels without fixation and pretreatment.</a> Anal. Biochem. 391, 77-79 (2009).</li><li>Byun, S. O., Fang, Q., Zhou, H., Hickford, J. G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+effective+method+for+silver-staining+DNA+in+large+numbers+of+polyacrylamide+gels.">An effective method for silver-staining DNA in large numbers of polyacrylamide gels.</a> Anal. Biochem. 385, 174-175 (2009).</li><li>Kumar, M., Kim, S. R., Sharma, P. C., Pareek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+and+efficient+way+to+detect+small+polymorphic+bands+in+plants.">Simple and efficient way to detect small polymorphic bands in plants.</a> Genome Data. 5, 218-222 (2015).</li><li>Liu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+simple+and+effective+silver+staining+protocol+for+detection+of+DNA+fragments.">Development of a simple and effective silver staining protocol for detection of DNA fragments.</a> Electrophoresis. 38, 1175-1178 (2017).</li><li>Wang, D., Shi, J., Carlson, S. R., Cregan, P. B., Ward, R. W., Diers, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+low-cost,+high-throughput+polyacrylamide+gel+electrophoresis+system+for+genotyping+with+microsatellite+DNA+markers.">A low-cost, high-throughput polyacrylamide gel electrophoresis system for genotyping with microsatellite DNA markers.</a> Crop Sci. 43, 1828-1832 (2003).</li><li>Echt, C. S., May-Marquardt, P., Hseih, M., Zahorchak, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+microsatellite+markers+in+eastern+white+pine.">Characterization of microsatellite markers in eastern white pine.</a> Genome. 39, 1102-1108 (1996).</li></ol>

El lavado del gel después de la impregnación es un paso crítico. Volumen de agua y tiempo de lavado puede causar la extirpación incompleta de la solución de impregnación en la superficie de la placa y el gel y resultar en un fondo oscuro. El momento adecuado del desarrollo es otro paso clave, desarrollo excesivo puede resultar en un fondo marrón oscuro con imagen de bajo contraste de fragmentos de ADN. Además, el paso de impregnación afecta significativamente la eficiencia tinción de fragmentos de ADN. Aunque e...

El desarrollo de marcadores basados en PCR ha revolucionado la ciencia de la genética de plantas y cría1. Marcadores (SSR) repetición de secuencia simple están entre los marcadores de ADN más versátiles y más utilizados. Su genoma amplio cobertura, abundancia, especificidad de genoma y repetibilidad son algunas de las ventajas de los marcadores SSR además de su herencia codominante para la detección de genotipos heterocigotos2. Varios estudios han utilizado marcadores SSR para investigar la diversidad genética, rastrear ancestros, construir mapas de ligamiento genético y mapa de genes para rasgos económicamente importantes3,4.
Productos PCR de marcadores SSR comúnmente son separados usando la electroforesis del gel de poliacrilamida o agarosa y entonces visualizado con tinción de plata o bajo luz UV después de la tinción con bromuro de etidio. Tinción de plata de fragmentos de ADN en geles de poliacrilamida es más sensible que los otros tinción métodos5,6 y ha sido ampliamente utilizado para detectar fragmentos de ADN como marcadores SSR7.
Como muchas técnicas de laboratorio biológico, tinción plata de geles de poliacrilamida ha mejorado constantemente desde su ser reportada por primera vez como una técnica de visualización de fragmento en 19798. La técnica fue modificada inicialmente para la detección de fragmentos de ADN por Bassam et al. 6 en 1991 y luego mejorado por Sanguinetti y compañeros de trabajo9 en 1994. El método se ha optimizado aún más en el pasado pocas décadas6,7,9,10,11,12,13,14 , 15. sin embargo, la mayoría de estas versiones actualizadas de los protocolos tiene algunas desventajas como la alta demanda técnica y largo proceso de un tiempo de fijación y montaje6, que limitan la aplicación de estos protocolos7, 11. Un protocolo óptimo que combina el bajo costo con alta eficiencia de la detección del fragmento de ADN es urgente para la aplicación rutinaria de plata coloración en la investigación biológica.
Además, gel de poliacrilamida se puede dividir en geles de poliacrilamida de desnaturalización y no desnaturalizar, y tanto pueden ser utilizados para la detección de marcadores SSR utilizando el método de tinción de plata. El efecto y cuya resolución no difieren significativamente, pero los geles de poliacrilamida no desnaturalizantes son fáciles de procesar y tomar menos tiempo16.
Sobre la base de la investigación anterior15, el objetivo del presente estudio es describir un protocolo en detalle para la detección rápida, fácil y de bajo costo de marcadores SSR en un gel de poliacrilamida no desnaturalizantes de tinción de plata optimizado.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>PCR master mix (Green Taq Mix)</td>
			<td>Vazyme Biotech Co. Ltd, China</td>
			<td>#P131-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50-2000 bp DNA Ladder</td>
			<td>Bio-Rad, USA</td>
			<td>#170-8200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DL500 DNA marker</td>
			<td>Takara Bio Inc., Japan</td>
			<td>#3590A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris base</td>
			<td>Sangon Biotech Shanghai, China</td>
			<td>#77-86-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boric acid</td>
			<td>Sangon Biotech Shanghai, China</td>
			<td>#10043-35-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA-Na2</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#6381-92-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylamide</td>
			<td>Sangon Biotech Shanghai, China</td>
			<td>#79-06-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N&#39;-methylene-bis-acrylamide</td>
			<td>Sangon Biotech Shanghai, China</td>
			<td>#110-26-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N,N&#39;,N&#39;-Tetramethylethylenediamine</td>
			<td>Sangon Biotech Shanghai, China</td>
			<td>#110-18-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium persulfate</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#7727-54-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bind-silane</td>
			<td>Solarbio Beijing, China</td>
			<td>#B8150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AgNO3</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.,Ltd, China</td>
			<td>#7761-88-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde</td>
			<td>Tianjin DaMao Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#50-00-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#1310-73-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic acid</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#64-19-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2CO3</td>
			<td>Tianjin DaMao Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#497-19-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#64-17-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HNO3</td>
			<td>Guangzhou Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#7697-37-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2S2O3.5H2O</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Beijing Co.,Ltd, China</td>
			<td>#10102-17-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eriochrome black T(EBT)</td>
			<td>Tianjin DaMao Chemical Reagent Factory, China</td>
			<td>#1787-61-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tray</td>
			<td>Shanghai Yi Chen Plastic Co., Ltd, China</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TS-1 Shaker</td>
			<td>Qilinbeter JiangSu, China</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BenQ M800 Scanner</td>
			<td>BenQ, China</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DYY-6C Power supply</td>
			<td>Beijing Liuyi Instrument Factory, China</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High throughout vertical gel systems, JY-SCZF</td>
			<td>Beijing Tunyi Electrophoresis Co., Ltd, China</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a fast silver staining protocol enabling simple and efficient detection of ssr markers using a non-denaturing polyacrylamide gel

Repetición de secuencia simple (SSR) es uno de los marcadores más eficaces utilizados en investigación genética animal y vegetal y programas de mejoramiento genético molecular. Plata es un método ampliamente utilizado para la detección de marcadores SSR en un gel de poliacrilamida. Sin embargo, los protocolos convencionales para la tinción de plata son técnicamente exigente y requiere mucho tiempo. Como muchos otros laboratorio biológico técnicas, protocolos de tinción de plata han sido constantemente optimizadas para mejorar la eficiencia de detección. Aquí, Divulgamos un simplificado plata tinción que significativamente reduce los costos de reactivos y mejora la claridad de la resolución y la imagen de detección. El nuevo método requiere de dos pasos principales (impregnación y desarrollo) y tres reactivos (nitrato de plata, hidróxido de sodio y formaldehído) y sólo 7 minutos de procesamiento para un gel de poliacrilamida no desnaturalizantes. En comparación con protocolos previamente divulgados, este nuevo método es más fácil, más rápido y utiliza menos reactivos químicos para detección de SSR. Por lo tanto, este protocolo de tinción de plata simple, bajo costo y efectiva beneficiará a Cartografía genética y selección asistida por marcador por una generación rápida de datos de marcadores SSR.

Los amplicones PCR fueron producidos usando los correspondientes pares de cartilla SSR en Col China de flores y tabaco. Después de la electroforesis, los geles de poliacrilamida fueron manchados con el anterior protocolo, que detecta claramente los patrones de bandas de los marcadores SSR (figura 1) de tinción de plata.
Para comparar la eficiencia de detección de protocolos de tinción de plata d...

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A Fast Silver Staining Protocol Enabling Simple and Efficient Detection of SSR Markers using a Non-denaturing Polyacrylamide Gel

Aquí, Divulgamos un protocolo que requiere sólo tres reactivos y 7 min de tratamiento y es conveniente para la generación rápida de datos SSR de calidad en el análisis genético de tinción de plata sencilla y de bajo costo.

Un rápido plata tinción protocolo permite Simple y detección eficiente de marcadores SSR utilizando un Gel de poliacrilamida no desnaturalizantes

Simple Sequence Repeat (SSR) is one of the most effective markers used in plant and animal genetic research and molecular breeding programs. Silver ...

Research

JoVE Journal

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