周歷萍,肖雯霏,裘劼人,王淑珍
(浙江省杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310024)
植物基因組研究的基礎,通常要求所提取的DNA 分子應具有較高的純度,且無斷裂、降解現(xiàn)象,以保證下游工作的順利進行。酚類化合物和多糖是影響植物DNA 提取的兩個重要因素,其含量會隨著植物組織的成熟而增加;由于草莓葉片中含有大量的多糖、蛋白質(zhì)、多酚和色素等物質(zhì),這在很大程度上影響了高質(zhì)量DNA 的提取。為此,本試驗在原有CTAB 法基礎上,對其提取方法進行了改良,旨在獲得高質(zhì)量草莓基因組DNA。
試驗材料為杭州市農(nóng)科院生物技術所保存的紅頰和章姬組培苗,以及紅頰和甜查理大田苗。
DNA 提取緩沖液 (CTAB):0.1 mol·L-1(pH值8.0)的Tris-HC1,1.4 mol·L-1NaCl,20 mmol·L-1EDTA,2% CTAB,2% β-巰 基 乙 醇;3 mol·L-1NaAc。
稱取草莓葉片0.5 g,放入研缽中,加入液氮研成粉末,移入1.5 mL 的離心管中,向離心管中加入600 μL 預熱的CTAB 提取緩沖液,充分混勻;65℃水浴30~40 min,期間顛倒混勻2~3 次;水浴后加入等體積氯仿∶異戊醇 (24 ∶1)顛倒混勻,水平搖床上搖20~30 min,11 000 r·min-1離心10 min;轉(zhuǎn)移上清液于干凈的1.5 mL 離心管中,加入等體積氯仿∶異戊醇(24∶1),顛倒混勻,水平搖床上搖20~30 min,11 000 r·min-1離心10 min;轉(zhuǎn)移上清液于干凈的1.5 mL 離心管中,加入2 倍體積的無水乙醇,-20℃放置1 h;11 000 r·min-1離心10 min,棄上清,加入350 μL TE 溶解沉淀,然后再11 000 r·min-1離心10 min,將上清液300 μL 轉(zhuǎn)入1.5 mL 的離心管中,加入1/10 體積的NaAc 和2倍體積的無水乙醇,顛倒混勻,-20℃放置1 h,11 000 r·min-1離心10 min,棄上清,以70%乙醇洗沉淀2 次,室溫干燥。將干燥DNA 溶于50 μL TE 中,加入1 μL RaseAe,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
取DNA 樣品,并加入溴酚藍,以0.8% 的瓊脂糖凝膠電泳,置于BIO-RAD Gel Doc 凝膠成像系統(tǒng)下觀察拍照,檢測DNA 的完整性。同時用Bio Spec-nano 濃度儀檢測DNA 的濃度和D 值。
由圖1 可以看出,所提取的DNA 電泳條帶明亮整齊,基本無拖尾,表明所提取的DNA 純度較高,且受損程度低,無明顯降解。
從圖2 可知,CATA 法提取的DNA 的D260/D280為1.79~1.96,說明多糖、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)去除較干凈,DNA 純度較高,達468~1 297 ng·μL-1,可滿足下游工作的需要。
圖1 提取不同草莓品種苗DNA 電泳結(jié)果
圖2 不同草莓材料DNA BioSpec-nano 檢測結(jié)果
由圖3,4 可見,相同方法提取一個品種大田苗和組培苗的DNA 含量存在明顯差異。組培苗的DNA 含量可達1 192.41 ng·μL-1,比大田苗DNA含量高60.1%。表明草莓DNA 的提取中宜選取幼嫩葉片,且以組培苗為佳;同時提取的DNA D260/D280均為1.96,說明提取方法能較好地去除多酚、多糖類物質(zhì),同時具有較好的穩(wěn)定性。
圖3 紅頰大田總DNA BioSpec-nano 檢測結(jié)果
圖4 紅頰組培苗DNA BioSpec-nano 檢測結(jié)果
材料的選擇及處理。研究表明,利用同種方法對相同植物不同組織的DNA 提取效果往往差異很大,這是由于隨植物個體發(fā)育差異,植物組織中酚類、多糖等代謝物質(zhì)也隨著組織器官的成熟而增加。所以選用幼嫩的葉片是植物提取DNA 的理想材料。草莓組織中富含多酚和多糖類物質(zhì),因此在草莓的提取中也宜選取幼嫩葉片,以組培苗為佳,盡可能減少多酚和多糖對DNA 提取的影響。
材料應適量,過多會影響裂解,導致DNA 量少,純度低。此外,β-巰基乙醇的用量也不宜過多,以免清除不凈而影響后續(xù)的試驗。
因CTAB 提取緩沖液低于15℃時易沉淀析出,所以應預先加熱,使其在加入液氮冷凍研磨的材料時,提取緩沖液的濃度不變。
多酚、多糖等代謝物質(zhì)的去除。常規(guī)提取法提取時材料易褐化,DNA 沉淀因含雜質(zhì)呈現(xiàn)棕褐色,且有粘性物質(zhì)附著,這種純度不高的DNA 可能是由于材料在研磨過程中受氧化所致。本試驗在葉片研磨后立即加入2% 巰基乙醇和CTAB 提取緩沖液,有效防止了葉片氧化的發(fā)生,使多糖和核酸有效地分離。同時,采取二次沉淀的方法,進一步去除褐化、粘性附著物,達到了純化DNA 效果。
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