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DNA-basierte Methoden zur Differenzierung der ecuadorianischen Kakaosorten Arriba und CCN-51

Herrmann, Luise - Universität Hamburg (2015)


Der ecuadorianische Edelkakao Arriba wird vermutlich mit dem Konsumkakao CCN-51 gestreckt. Um die Reinheit edler Kakaoprodukte zu sichern, sind Methoden zur Differenzierung der beiden Kakaosorten notwendig. Im Rahmen dieser Arbeit wurden diese DNA-basiert entwickelt.

In der plastidären DNA wird ein höherer Grad an Variabilität vermutet als im nukleären Genom. Ein Sequenzunterschied zwischen beiden Kakaosorten wurde daher im Chloroplastengenom gesucht. Dazu wurden umfangreiche Sequenzierungsarbeiten kompletter plastidärer Genome durchgeführt. Diese erfolgten mithilfe der von Kane et al., 2012 publizierten Methode low coverage whole genome shotgun sequencing, wodurch eine aufwendige Isolierung der Chloroplasten von den restlichen Zellbestandteilen entfiel. Nach einem Vergleich der Sequenzen beider Kakaosorten konnten Single Nucleotide Polymorphisms festgestellt werden. Basierend auf fünf SNPs wurden sechs PCR-RFLP-Methoden zur Unterscheidung der Sorten Arriba und CCN-51 entwickelt.

Eine Sequenzierung der Inverted-Repeat-Region der beiden Kakaosorten entsprechend Dhingra et al., 2005 ergab eine unterschiedliche Wiederholung der fünfbasigen Sequenz (TAAAG)n. Eine Methode zur Differenzierung der beiden Kakaosorten bestand in einer Universal-PCR: Es ergeben sich Amplifikate verschiedener Größe für die Sorten CCN-51 (n = 14) und Arriba (n = 6), die mittels Agarosegelelektrophorese, Kapillargelelektrophorese oder dHPLC detektiert werden.

Mithilfe der entwickelten Verfahren wurde nachgewiesen, dass die als Probenmaterial dienenden Kakaobohnen teilweise bereits Mischungen beider Sorten waren. Der Verdacht, die Sorte Arriba würde mit CCN-51 gestreckt werden, wurde somit bestätigt. Beim CCN-51-Blattprobenpool traten Ausnahmen auf. Da es sich bei diesem Organismus um einen Klon handelt, sollten keine Sequenzunterschiede zu beobachten sein, wie es bei der Sorte Arriba, die sich sexuell reproduziert, vorkommen kann. Der Verdacht lag nahe, dass es innerhalb der Sorte CCN-51 mehrere Typen gibt. Mittels einer Mikrosatellitenanalyse wurde dieser Verdacht bestätigt.


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