52 / 84
April 2016
50
Die interessante navorsingsveld
van molekulêre biologie bekyk
B
y die LNR-Instituut vir Graangewasse (LNR-IGG) se De-
partement Plantbeskerming is die algemene gesondheid
van grane baie belangrik. Die strewe is om plantsiektes
wat voorkom by wortels, krone, stamme, grane en blare
doeltreffend te kan behandel en te kan voorkom. Só kan ons ‘n
bydrae lewer tot voedselveiligheid vir mens en dier.
In die departement is daar verskeie navorsers – elk met kennis oor
‘n spesialisarea. Daarom kan groepe multidissiplinêre projekte
aanpak om spesifieke siektes te verstaan en sodoende beheer-
maatreëls in plek te stel. Een van die spesialisvelde wat die nuutste
tegnologie vir navorsing inspan, is molekulêre biologie.
Molekulêre biologie is verbind daartoe om metodes te ontwikkel
vir identifikasie, isolasie en manipulasie van molekulêre kompo-
nente soos DNA, RNA en proteïene. ‘n Paar tegnieke vir navorsings-
doeleindes is soos volg:
Polimerase kettingreaksie – hierdie is een van die belangrikste
tegnieke en word gebruik om miljoene kopieë van een kopie
van ‘n DNA-volgorde op ‘n geen te maak. Dan is daar ook die
kwantitatiewe polimerase kettingreaksietoets wat gebruik word
om die hoeveelheid DNA in ‘n monster te kwantifiseer.
Jel-elektroforese – in hierdie tegniek word die DNA wat in die
polimerase kettingreaksietoets vermeerder is, gevisualiseer
(
Figuur 1
). In die geval van kwantitatiewe polimerase ketting-
reaksie is jel-elektroforese nie nodig nie, aangesien fluoressen-
sie gebruik word om dadelik ‘n antwoord aan die navorser te
verskaf (
Grafiek 1
).
DNA-opeenvolging – hierdie tegniek word gebruik om te bepaal
wat die volgorde van die DNA op ‘n spesifieke geen is (
Figuur 2
).
Die vraag kan wees: Hoe kan die tegnieke ingespan word om
praktiese antwoorde aan navorsers en produsente te verskaf?
Voorbeelde van navorsing wat deur die Mielietrust befonds is of
tans befonds word, word hieronder gebruik.
Projek 1
Fusarium
-isolate is van regoor Suid-Afrika versamel waar mielies
verbou word. Die
Fusarium
-isolate is geïdentifiseer deur gebruik
te maak van polimerase kettingreaksie en DNA-opeenvolging. Hier-
deur is bevind dat
Fusarium verticillioides
nog steeds ‘n dominante
swampatogeen is wat op mielies voorkom.
Tweedens is die swampatogeen
Fusarium temperatum
ook vir die
eerste keer geïdentifiseer en is bevind dat hierdie swam en nie
Fusarium subglutinans
nie, tweede meeste op mieliekoppe voor-
kom. Hierdie resultate het aangedui watter probleemswamme
hoofsaaklik op mieliekoppe sal voorkom asook die moontlike
mikotoksiene. Navorsing kon dus nou meer gefokus word op hierdie
swamspesies.
In hierdie projek kon ons ook meer uitvind oor die genetiese
diversiteit van die
F. verticillioides
-swamme wat in Suid-Afrika
voorkom. Weer eens is polimerase kettingreaksie, asook DNA-
opeenvolging gebruik.
Die invloed van gewasverbouing in Suid-Afrika op die populasie is
uitgelig. Dit was asof die
F. verticillioides
-populasie in twee deel.
Die moontlike rede is vanweë die twee aanplantings van mielies per
jaar in die warmer kusstreke van KwaZulu-Natal.
Dit veroorsaak dat die swampopulasie gereeld kan reproduseer
– wat veroorsaak dat die
F. verticillioides
-swamme wat aan die
oostekant van Suid-Afrika voorkom meer geneties divers is en dat
die swam (asook nuwe virulente isolate) van die kus na die binne-
land sal versprei (
Figuur 3
).
OP PLAASVLAK
Plantsiektes / Beheermaatreëls / Molekulêre biologie
Navorsing
ANEEN SCHOEMAN,
LNR-Instituut vir Graangewasse, Potchefstroom
Grafiek 1: Fluoressensie tydens kwantitatiewe polimerase kettingreaksietoets
gee onmiddellik resultate wat deur die navorser waargeneem kan word.
Figuur 1: Visualisasie van DNA wat onderwerp is aan die polimerase
kettingreaksietoets.