Polimorfizm genu syntazy THCA w zasobach genowych konopi siewnych – Cannabis sativa L. zgromadzonych w Instytucie Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich

• Autorzy: Wielgus K. , Przewozna J. , Mankowska G. , Grabowska L. , Podralska M. , Slomski R.

Warianty tytułu

EN

Polymorphism of THCA synthase gene in genetic resources of hemp ¬ Cannabis sativa L. collected at the institute of natural fibres and medicinal plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Konopie (Cannabis sativa L.) należą do najstarszych roślin uprawnych, które znajdują szereg zastosowań nie tylko jako rośliny, z których pozyskuje się włókno, lecz również olej (spożywczy i przemysłowy) oraz duży plon biomasy. Szerokie przemysłowe zastosowanie konopi jest jednak silnie ograniczone przez możliwość narkotycznego wykorzystania niektórych odmian. Konieczność przyporządkowania rośliny do grupy konopi włóknistych lub narkotycznych wymaga zastosowania precyzyjnych metod rozstrzygających kwestię przynależności badanych roślin. W niniejszej pracy analizowano polimorfizm genu syntazy THCA, która jest kluczowym enzymem szlaku syntezy ∆9-ТНС. Do badań wykorzystano czterodniowe siewki roślin o genotypach zgromadzonych w Kolekcji Konopi przy IWNiRZ, które były scharakteryzowane pod względem morfologicznym, fizjologicznym i biochemicznym. Analiza polimorfizmu genu syntazy THCA, w oparciu o metodę PCR, umożliwiła określenie zróżnicowania zgromadzonych genotypów w obszarze analizowanego genu oraz identyfikację konopi przemysłowych i narkotycznych. Uzyskane wyniki nie tylko pozwalają na określenie zmienności badanych zasobów genowych, lecz znajdą również zastosowanie w pracach hodowlanych oraz w badaniach kryminalistycznych.

EN

Legal regulations, which restrict hemp cultivations which posses limited amount of THC, require the application of a very precise differentiation method between the „fibrous” and „narcotic” hemp types. In this study polymorphism of gene encoding THCA synthase was analyzed, since that enzyme is fundamental in the synthetic pathway of THC. Material used in the research included four-day-old seedlings of hemp accessions, from the Polish Cannabis Collection, which were previously evaluated for agricultural, morphological, physiological and biochemical traits. The analysis of THCA synthase gene, by the means of an easy and fast method based on PCR, allowed to differentiate the genotype of fibrous hemp from narcotic plants. Several amplification products showing polymorphism were selected for further research.

Słowa kluczowe

PL

Cannabis sativa; geny syntazy THCA; hodowla roslin; identyfikacja; Instytut Wlokien Naturalnych i Roslin Zielarskich; kolekcje roslin; konopie siewne; odmiany narkotyczne; polimorfizm genow; prace hodowlane; syntaza THCA; zasoby genowe; zroznicowanie genetyczne

EN

Cannabis sativa; THCA synthase gene; plant breeding; identification; Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznan; plant collection; hemp; gene polymorphism; breeding work; THCA synthase; genetic resource; genetic differentiation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2010
• Tom: 555
• Opis fizyczny: s.457-464,wykr.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wielgus K.

• Zakład Biotechnologii, Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, ul.Wojska Polskiego 71 B, 60-630 Poznań

autor

Przewozna J.

autor

Mankowska G.

autor

Grabowska L.

autor

Podralska M.

autor

Slomski R.

Bibliografia

• Gilmore S., Peakall R., Robertson J. 2003. Short tandem repeat (STR) DNA markers are hypervariable and informative in Cannabis sativa: implications for forensic investigations. Forensic Sci Int. 131: 65-74.
• Guzmán M. 2003. Cannabinoids: potential anticancer agents. Nat Rev Cancer. 3: 745-55. Review.
• Kojoma M., Seki H., Yoshida S., Muranaka T. 2006. DNA polymorphisms in the tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase gene in „drug-type” and „fiber-type” Cannabis sativa L. Forensic Sci. Int. 159: 132-140.
• Lewis R., Ward S., Johnson R., Burns DT. 2005. Distńbution of the principal cannabinoids within bars of compressed cannabis resin. Anal. Chim. Acta 538: 399-405.
• Potter D. 2004. Growth and morphology of medicinal cannabis, w: The medicinal uses of Cannabis and cannabinoids. Guy G., Whittle B., Robson P. (red.). Pharmaceutical Press, London: 17-54.
• Rode J., In-Chol K., Saal B., Flachowsky H., Kriese U., Weber WE. 2005. Sex-linked SSR markers in hemp. Plant Breeding 124: 167-170.
• Scheifele G., Dragla P. 2000. 1999 report on emvironment and latitude effect on THC levels of industrial hemp varieties grown in Ontario. Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.
• Scheifele G., Hinz H., Dames K., Calder K-J., Bowman M., Guillemette L. 1999. 1998 Ontario studies in determining the genetic stability, emironment and latitude effect on the levels of delta-9 THC for industrial hemp varieties. Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs.
• Sirikantaramas S., Morimoto S., Shoyama Y., Ishikawa Y., Wada Y., Shoyama Y., Taura F. 2004. The gene controlling marijuana psychoactivity. Molecular cloning and heterologous expression of D1-tetrahydrocannabinolic acid synthase from Cannabis sativa L. J. Biol. Chem. 279: 39767-39774.
• Słomski R., Szalata M., Wolko Ł., Wielgus K. 2008. Izolacja DNA, w: Analiza DNA - teoria i praktyka. Słomski R. Wyd. UP w Poznaniu: 44: 53.
• Taura F., Morimoto S., Shoyama Y. 1996. Purification and characterization of cannabidiolic-acid synthase from Cannabis sativa L. iochemical analysis of a novel enzyme that catalyzes the oxidocyclization of cannabigerolic acid to cannabidiolic acid. J. Biol. Chem. 271: 17411-17416.