Forestry Engineering Journal Forestry Engineering Journal Лесотехнический журнал 2222-7962 104688 10.34220/issn.2222-7962/2025.3/6 Естественные науки и лес NATURAL SCIENCES AND FOREST Естественные науки и лес Efficiency of DNA extraction from the leaves of the common oak (Q. robur L.) and the needles of the Scots pine (P. sylvestris L.) Эффективность выделения ДНК из листьев дуба черешчатого (Q. robur L.) и хвои сосны обыкновенной (P. sylvestris L.) Трапезникова Е. И. Trapeznikova E. I. Матвеев Сергей Михайлович Matveev Sergey Mihaylovich lisovod@bk.ru

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov 25 09 2025 25 09 2025 15 3 82 100 01 06 2025 15 09 2025 http://lestehjournal.ru/sites/default/files/journal_pdf/82-100_0.pdf

Выделение высококачественной ДНК из тканей древесных растений, таких как дуб черешчатый (Quercus robur L.) и сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), затруднено из-за высокого содержания вторичных метаболитов (полифенолов, полисахаридов), которые коэкстрагируются с нуклеиновыми кислотами и ингиби-руют последующие молекулярно-генетические анализы. Целью данной работы являлась сравнительная оценка эффективности различных методов выделения ДНК (модифицированного CTAB-протокола, CTAB-протокола с доочисткой и двух коммерческих наборов: SKYSuper Plant Genomic DNA Kit и D-Plants) для получения препаратов, пригодных для дальнейших исследо-ваний. Качество препаратов ДНК оценивали спектрофотометрически по соотношениям оптических плотностей A260/A280 (для оценки чистоты от белков) и A260/A230 (для оценки чистоты от полисахаридов и полифено-лов), электрофоретически (для визуализации целостности ДНК и наличия примесей) и количественно. Функци-ональную пригодность проверяли с помощью ПЦР-амплификации. Для хвои сосны обыкновенной набор D-Plants продемонстрировал стабильно высокое качество препа-ратов (A260/A280 = 1.87 ± 0.33; A260/A230 = 1.95 ± 0.09) и 100% эффективность ПЦР. Набор SKYSuper показал наибольший выход ДНК, но признаки деградации (A260/A280 > 2.0) и низкую эффективность ПЦР (<50%). Классический CTAB-метод оказался самым экономичным, но требовал обязательной дополнительной очистки от полисахаридов. Для листьев дуба черешчатого только набор D-Plants позволил получить ПЦР-пригодную ДНК (80% эффективность), однако выход был крайне низким (0.15 мкг), что обусловило высокую стоимость получения 1 мкг ДНК. Остальные методы, включая CTAB с доочисткой, не позволили получить функциональ-ный препарат (0% эффективность ПЦР). Набор D-Plants является оптимальным решением для задач, требующих высокого качества ДНК (ПЦР, секвенирование) для сосны. Для массового скрининга сосны предпочтительнее классический CTAB-метод с последующей очисткой. Для дуба черешчатого ни один из методов не показал удовлетворительного результа-та, что указывает на необходимость применения специализированных протоколов, включающих этапы пред-варительной обработки PVP.

The extraction of high-quality DNA from tissues of woody plants, such as English oak (Quercus robur L.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.), is challenging due to the high content of secondary metabolites (polyphenols, polysac-charides). These compounds co-extract with nucleic acids and inhibit downstream molecular genetic analyses. The aim of this work was a comparative evaluation of the efficiency of different DNA extraction methods (a modified CTAB protocol, a CTAB protocol with additional cleanup, and two commercial kits: the SKYSuper Plant Genomic DNA Kit and D-Plants) for obtaining DNA samples suitable for further research. The quality of the DNA preparations was as-sessed spectrophotometrically by the absorbance ratios A260/A280 (to assess protein contamination) and A260/A230 (to assess contamination by polysaccharides and polyphenols), electrophoretically (to visualize DNA integrity and the presence of impurities), and quantitatively. Functional suitability was tested via PCR amplification. For Scots pine nee-dles, the D-Plants kit demonstrated consistently high quality of the preparations (A260/A280 = 1.87 ± 0.33; A260/A230 = 1.95 ± 0.09) and 100% PCR efficiency. The SKYSuper kit showed the highest DNA yield but also signs of degradation (A260/A280 > 2.0) and low PCR efficiency (<50%). The classic CTAB method was the most economi-cal but required mandatory additional cleanup for polysaccharides. For English oak leaves, only the D-Plants kit yield-ed PCR-suitable DNA (80% efficiency), although the yield was very low (0.15 μg), resulting in a high cost per 1 μg of DNA. The other methods, including CTAB with cleanup, failed to produce a functional preparation (0% PCR efficien-cy). The D-Plants kit is the optimal solution for tasks requiring high-quality DNA (PCR, sequencing) for pine. For large-scale screening of pine, the classic CTAB method with subsequent cleanup is preferable. For English oak, none of the tested methods yielded a satisfactory result, indicating the need to develop specialized protocols including PVP pre-treatment steps.

 выделение ДНК методы экстракции дуб черешчатый сосна обыкновенная CTAB-метод доочистка колонка-ми Biolabmix SKYSuper Plant Genomic DNA Kit D-Plants полисахариды полифенолы оптическая плотность DNA extraction extraction methods Quercus robur (English oak) Pinus sylvestris (Scots pine) CTAB method additional purification using Biolabmix columns SKYSuper Plant Genomic DNA Kit D-Plants polysaccharides polyphenols optical density Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-16-20047, https://rscf.ru/project/24-16-20047/» The study was carried out with the support of a grant from the Russian Science Foundation No. 24-16-20047, https://rscf.ru/project/24-16-20047/.