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A Modified Protocol for Plant Genome DNA Extraction PDF

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植 物 分 类 与 资 源 学 报 ꎬ36 ( ):   2014 3 375~380 Plant Diversity and Resources :                                     DOI 10.7677/ynzwyj201413156 一种改良的植物基因组 DNA 通用提取方法∗ 陈林杨1∗∗ꎬ 宋敏舒2∗∗ꎬ 查红光2ꎬ 李志敏1∗∗∗ 云南师范大学生命科学学院 云南昆明 中国科学院昆明植物研究所 (1 ꎬ   650092ꎻ 2 东亚植物多样性与生物地理学重点实验室 云南昆明 ꎬ   650201) 摘要: 高质量的基因组 是分子生物学研究的基础 而从富含糖类和次生代谢物且异质性强的植物材 DNA ꎬ 料中分离 相对困难 本方法在 法和商业 提取试剂盒的基础上 在裂解细胞之前 对植物 DNA ꎮ CTAB DNA ꎬ ꎬ 材料进行预处理 去除干扰 提取的代谢物 并在后续步骤中进行了一些优化 该方法适于多种不同 ꎬ DNA ꎬ ꎮ 的植物种类 所提取的基因组 质量较好 能满足下一步基因操作的要求 是一种通用的植物基因组 ꎬ DNA ꎬ ꎬ 提取方法 DNA ꎮ 关键词: 植物基因组 通用 提取方法 植物材料 DNAꎻ DNA ꎻ 中图分类号: 文献标识码: 文章编号: Q78ꎬ Q943􀆰2          A          2095-0845(2014)03-375-06 A Modified Protocol for Plant Genome DNA Extraction 1∗∗ 2∗∗ 2 1∗∗∗ CHEN Lin ̄Yang ꎬ SONG Min ̄Shu ꎬ ZHA Hong ̄Guang ꎬ LI Zhi ̄Min SchoolofLifeScience YunnanNormalUniversity KeyLaboratoryforPlantDiversityand (1 ꎬ ꎬKunming650092ꎬChinaꎻ2 BiogeographyofEastAsia KunmingInstituteofBotany ChineseAcademyofSciences ꎬ ꎬ ꎬKunming650201ꎬChina) Abstract : Extracting high quality genome DNA from plant is a vital step in plant molecular biology research. But it is relatively difficult to obtain high quality DNA from plant species which are rich in polysaccharidesꎬ polyphenolsꎬ and other secondary metabolites. ThismethodwasdevelopedbasesoncommonCTABandcommercialkitmethodwith some modifications andfeaturesremovinginterferingmaterialpriortothecelllysis. HighqualityDNAwasobtainedby this method froma varietyofplantspeciesandevaluatedbyelectrophoresisandspectrometermethods. Wedemonstra ̄ ted that it is a common plant genomic DNA extraction method especially suitable for some difficult plant species. Key words : Plant genome DNAꎻ Modified common DNA extraction methodꎻ Plant material 提取是分子生物学研究的基础技术 不同植物的次生代谢物含量和种类差异   DNA ꎮ 2013)ꎮ 高质量的 是进行后续分子操作 如 扩 较大 同种植物的不同组织和器官的次生代谢物 DNA ꎬ PCR ꎬ 增 分子杂交 限制性酶切 基因克隆 遗传多 的含量和种类也不同 要从富含多酚和多糖的植 、 、 、 、 ꎬ 态性分析等研究的必要条件 与动物或微生物材 物组织中分离得到高质量的基因组 相对困难 ꎮ DNA 料相比较 植物的总 提取相对困难 其原 等 等 等 ꎬ DNA ꎬ (Barzegari ꎬ 2010ꎻ Sahu ꎬ 2012ꎻ Muhammad ꎬ 因是植物有较坚韧的细胞壁 且含有较多的多 其次 植物基因组 提取的起始材料 ꎬ 2013)ꎻ ꎬ DNA 糖 脂类 多酚等次生代谢物 这些都有可能会 经常是干燥的组织甚至是保存多年的标本材料 、 、 ꎬ ꎬ 干扰 的提取 等 李金璐等 相对于新鲜材料 这类材料代谢物浓度更高且有 DNA (Amaini ꎬ 2011ꎻ ꎬ ꎬ 基金项目 国家基金委 云南省联合基金重点项目 国家自然科学基金 国家自然科学基金 ∗ : - (U1B6601)、 (30360049)、 (31170216)、 云南省教学名师工程项目 并列第一作者 ∗∗ 通讯作者 ∗∗∗ : AuthorforcorrespondenceꎻE ̄mail:lizhimin_vip@163􀆰com 收稿日期 接受发表 : 2013-07-25ꎬ 2013-12-20 作者简介 陈林杨 男 硕士研究生 主要从事植物分类 植物微生物与分子系统研究 : (1984-) ꎬ ꎬ 、 ꎮ E ̄mail:chenlinyang@mail􀆰kib􀆰ac􀆰cn 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷  376                                                            36 所改变 提取更加困难 等 烟草 蕨类植物蜈蚣草 提取难度较大的裸子植物 ꎬ DNA (Staats ꎬ 2011)ꎮ ꎬ ꎬ DNA 根据所使用组织裂解液的不同 植物基因组 苏铁 云南松 以及被子植物马缨花 川滇蔷薇及瑞香 ꎬ 、 ꎬ 、 狼毒的叶片为实验材料 材料信息及来源见表 其中 提取方法主要有 ꎬ 1ꎮ DNA CTAB (Hexadecyltrimethyl ̄ 川滇蔷薇和瑞香狼毒材料取自干燥的蜡叶标本 十六烷基三甲基溴化铵 法 ꎮ ammonium bromideꎬ ) 和 表1  DNA提取用植物材料 (Murray Thompsonꎬ 1980)、 SDS (Sodium dode ̄ 十二烷基硫酸钠 法 等 Table1  PlantmaterialsforDNAextraction cyl sulfateꎬ ) (Dellaporta ꎬ 编号 这两种方法都是在裂解细胞的基础上 利 种名 科名 1983)ꎮ ꎬ Species Family Number 用多次苯酚氯仿等有机溶剂抽提使蛋白质变性后 蜈蚣草 凤尾蕨科 沉淀于有机相中 且保留含有核酸分子的水相 1 Pterisvittata ꎬ ꎬ L. Pteridaceae 进而达到分离核酸的目的 孙璐宏等 对 苏铁 苏铁科 ( ꎬ 2010)ꎮ 2 Cycasrevoluta 于多糖 多酚 单宁 脂质等次生代谢产物含量 Thunb. Cycadaceae 、 、 、 云南松 松科 较高的植物 在提取基因组 时通常适当添加 3 Pinusyunnanensis ꎬ DNA Franch. Pinaceae 一些抗氧化剂保护 免受醌类物质 二硫化 水稻 禾本科 DNA 、 4 Oryzasativa 物 多酚氧化酶等物质的损害 以提高 的质 L. Poaceae 、 ꎬ DNA 拟南芥 十字花科 量 对于富含蛋白质的物种 常 5 Arabidopsisthaliana (Clarkeꎬ 2009)ꎻ ꎬ (L.) Heynh Brassicaceae 用氯仿 异戊醇反复抽提来减少蛋白质的污染 上 烟草 茄科 - ꎮ 6 Nicotianatabacum 述处理都是 提取过程中 提高其质量的常规 L. Solanaceae DNA ꎬ 川滇蔷薇 蔷薇科 操作 但是在某些针叶植物 多糖或酚类物质含 7 Rosasoulieana ꎮ 、 Crep. Rosaceae 量较多的物种以及标本材料中 利用这些常规操 马缨花 杜鹃花科 ꎬ 8 Rhododendrondelavayi 作也无法获得高质量的 甚至完全无法获得 Franch. Ericaceae DNAꎬ 瑞香狼毒 瑞香科 的情况也常常出现 由于植物种类繁多 影 9 Stellerachamaejasme DNA ꎮ ꎬ L. Thymelaeaceae 响 质量的物质在不同植物类群中有明显差 DNA 别 常规去多糖多酚预处理溶液不能广泛适用于 试剂 裂解液 -1 ꎬ 1􀆰1􀆰2    : 100mmol􀅰L Tris ̄HClꎬ 5mmol􀅰 某些难以提取的植物种类 如部分杜鹃花科 瑞 -1 -1山梨醇 -1 L EDTAꎬ 350 mmol􀅰L ꎬ 710 mmol􀅰L NaClꎬ ꎬ 、 香科 含树脂较多的裸子植物以及长期存放的干 1% Na ̄Lauroylsarcosineꎬ CTAB 1%ꎬ 0􀆰1mol Na2SO3ꎬ 0􀆰1% 、 三 羧乙基 膦盐酸盐 材料等 等 等 (2 ̄ ) (Tris (2 ̄carboxyethyl) phosphine (Csaikl ꎬ 1998ꎻ Sperisen ꎬ 2000ꎻ Var ̄ 等 等 有些植物材料虽 hydrochlorideꎬ TCEP) ma ꎬ 2007ꎻ Telfer ꎬ 2013)ꎮ -1 经常规 法可以提出 但含杂质较多 2×CTAB: 2% CTABꎬ 0􀆰1mol􀅰L Tris ̄HCl (pH8􀆰0)ꎬ CTAB DNAꎬ ꎬ -1 -1 1􀆰4mol􀅰L NaClꎬ 25mmol􀅰L EDTAꎮ 且可能抑制 反应或影响其他下游实验 PCR ꎮ 干扰物清除液: 100mmol􀅰L-1 Tris ̄HClꎬ 5mmol􀅰L-1 因此 在总结本实验室 提取经验的基 甘油 三 羧乙基 ꎬ DNA EDTAꎬ 5% ꎬ 10% PEG8000ꎬ 0􀆰1% (2 ̄ ) 础上 以 种新鲜植物叶片 其中包括常见的 膦 盐酸盐 ꎬ 7 ( (Tris (2 ̄carboxyethyl) phosphine hydrochlorideꎬ 模式植物和困难植物材料 和 种标本叶片为 ) 2 TCEP)ꎮ 材料 在 裂解法和商业 提取试剂盒 溶液 -1 -1 TE0􀆰1 : 1 mmol􀅰L Tris ̄HClꎬ 0􀆰1 mmol􀅰L ꎬ CTAB DNA 灭菌备用 的基础上 于裂解细胞之前 去除可能产生干扰 EDTAꎬ ꎮ ꎬ ꎬ 的代谢物 随后按上述方法提取 并进行了 7􀆰5mol􀅰L-1醋酸铵 ꎬ DNA 本实验所用其他化学试剂均为分析纯或以上级别 一些优化 以此阐述这一方法的改良对提高基因 ꎮ ꎬ 分子生物学试剂购自宝生物工程有限公司 大 组 质量和纯度的作用 (TaKaRaꎬ DNA ꎮ 连 引物均由生工生物工程有限公司 上海 合成 )ꎬ ( ) ꎮ 1􀆰2  基因组DNA提取 1 材料与方法 本方法基于传统 方法 具体操作步骤如下   CTAB ꎬ : 1􀆰1  材料 称取新鲜叶片 干材料 装于 冻存 1. 100mgꎬ 30mgꎬ 2mL 实验材料 本研究中用于总 提取的植物材 管中置于液氮中冷冻 加入 石英砂和 水不溶 1􀆰1􀆰1    DNA ꎬ 0􀆰1g 50mg 料包括三种分子生物学常用的模式植物水稻 拟南芥及 性 聚乙烯聚吡咯烷酮 、 PVPP (Polyvinylpolypyrrolidoneꎬ ) 期 陈林杨等 一种改良的植物基因组 通用提取方法 3                       : DNA                         3 77 磨至粉末状 转移至 离心管中 加入干扰物清 对一致 仅随机选取一个进行电泳 结果显示于 ꎬ 2mL ꎻ 2. ꎬ ꎬ 除液 震荡 g离心 弃上清 图 中 如图 所示 本方法对所用 种材料 1000μLꎬ 1minꎬ12000 10minꎬ 1 ꎮ 1C ꎬ 9 液 重复步骤 一到两次直至上清液不粘稠 的 都进行了有效的分离 体现出了良好地 ꎻ 3. (2) ꎻ 4. DNA ꎬ 加入 在 预热的裂解液和 800μL 65℃ 4μL RNase A (10 对不同材料的适应性 且未出现明显降解或 -1 充分振荡混匀 水浴中放置 ꎬ mg􀅰mL )ꎬ ꎬ 65 ℃ 60 minꎬ 残留 经干扰物清除液清洗材料后的试剂 每 振荡 次 取出离心管 g 离心 RNA ꎮ 20min 1 ꎻ 5. ꎬ 12 000 10 盒方法同样获得了很好的提取效果 说明本方法 取上清 加入等体积的氯仿 异戊醇 ꎬ minꎬ ꎻ 6. ∶ (24∶1V/V) 中第一步对干扰物的去除对于困难植物的 混合液 充分混匀 室温下 g离心 取上清 DNA ꎬ ꎬ 12000 5minꎬ 提取至关重要 图 试剂盒法无法提取 液ꎻ 7. 重复步骤 (6) 1次ꎻ 8. 加入100μL 7􀆰5mol􀅰L-1 ( 1: A)ꎮ 的醋酸铵和等体积预冷 的异丙醇 充分混匀 川滇蔷薇和瑞香狼毒的 图 常规 (-20℃) ꎬ ꎬ DNA ( 1: B)ꎮ 放置半小时左右 于 下 g离心 法对于不同植物材料提取效果彼此差异也 -20℃ ꎮ 4℃ 12000 5minꎬ CTAB 弃上清 加入 酒精 洗涤一次 g 比较大 无法提取云南松 川滇蔷薇 瑞香狼毒 ꎻ 9. 1000μL75% ꎬ ꎬ 12000 ꎬ 、 、 离心 加入 酒精 同前洗涤一次 的 图 常规 法和试剂盒法 1minꎻ 10. 1000μL95% ꎬ ꎻ DNA ( 1: D)ꎮ CTAB 开盖在 下加热 以去除残留乙醇 加 11. 90℃ 2min ꎻ 12. 对于干标本的 提取效果都比较差 本方法 溶液溶解 保存 DNA ꎮ 60μL TE0􀆰1 DNAꎬ -20℃ ꎮ 所提取出的川滇蔷薇 浓度虽较低 但能够 用常规 法 以及 DNA ꎬ CTAB (Clarkeꎬ2009) E. Z. N. A. Plant 满足一般下游实验需要 试剂盒法 ꎮ DNA Mini Kit (Omega Bio ̄tek Inc.ꎬ Norcrossꎬ 分别提取上述材料 经本方法去除干扰物后再使 USA) ꎬ 用 试剂盒作为一种改良的 E. Z. N. A. PlantDNAMiniKit 试剂盒法作为本方法的参照 具体方法严格按照文献或 ꎬ 试剂盒说明书进行 所有方法均于第一步细胞裂解过程 ꎮ 中添加 去除 每种材料平行提取 份 RNaseA RNAꎮ 3 ꎮ 1􀆰3  DNA质量检测 琼脂糖凝胶电泳检测 取 已溶解的 样 1􀆰3􀆰1    5μL DNA 品 加入 上样缓冲液 用 的琼脂糖凝胶电 ꎬ 2μL 6× ꎬ 1% 泳进行检测 并以 为参照 ꎬ DL2000 marker (TaKaRa) ꎮ 电泳 后 于紫外凝胶成像系统 110V 30min ꎬ (Tanon4100ꎬ 上海天能科技有限公司 上海 下观察并照相 ꎬ ) ꎮ 紫外分光光度计检测 取 样品 用 1􀆰3􀆰2    2 μL DNA ꎬ 分光光度计 Nanodrop (ND ̄1000ꎬ Thermo Fisher Scientif ̄ 检测 的浓度和纯度 值 icꎬ USA) DNA (A260/280 )ꎮ 扩增 分别以上述 种方法所提取的 1􀆰3􀆰3  PCR   4 DNA 图 琼脂糖凝胶电泳检测结果 为模板 用通用引物 trn 等 进行 1  DNA ꎬ L ̄F (Taberlet ꎬ 1991) 经过干扰物去除后试剂盒法 常规试剂盒法 本方法 扩增 以检测所提取 中是否有抑制 成分 A. ꎻB. ꎻC. ꎻ PCR ꎬ DNA PCR 常规 法 样品编号及名称同表 为 D. CTAB ꎮ M DL2000DNAMarkerꎬ 存在 反应体系如下 ꎮ 20 μL : 10 μL 2x ExTaq premix 片段大小分别为 2000bpꎬ 1000bpꎬ 750bpꎬ 500bpꎬ 250bpꎬ (TaKaRaꎬ 大连)ꎬ 正反向引物各1μL (10μmol􀅰L-1)ꎬ 提 从上至下 100bp ( ) 取出的 各 作为模板 用去离子水补至 DNA 10ng ꎬ 20μLꎮ Fig􀆰1  AgarosegelelectrophoresisofgenomicDNA 扩增于伯乐公司 型 仪中进行 PTC ̄200 PCR (Bio ̄Radꎬ obtainedbydifferentextractionmethods 程序为 预变性 变性 USA)ꎬ : 94℃ 4minꎻ 94℃ 1minꎬ A. modifiedkit methodꎻ B. kit methodꎻ C. this methodꎻ D. regular 退火 延伸 个循环 延伸 56℃ 1minꎬ 72℃ 1minꎬ 33 ꎻ 72℃ CTABmethod.MisDNAMarkerꎬthesizeis2000bpꎬ1000bpꎬ750bpꎬ 扩增产物用 琼脂糖凝胶电泳检测 凝胶成 10minꎮ 1􀆰5% ꎬ 500bpꎬ250bpand100bpꎬrespectively(fromtoptobottom) 像系统下观察并照相 ꎮ 2􀆰2  DNA的浓度及纯度测定———紫外分光光度法 2 结果 如表 所示 所用各个材料经本方法提取的   2 ꎬ 2􀆰1  DNA电泳检测 浓度和纯度均较好 且较为均一 常规 DNA ꎬ ꎮ 由于每个种 个平行样的 提取结果相 法对有些材料虽然提取出的 浓度较 3 DNA CTAB DNA 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷  378                                                            36 高 但不同材料提取效果差异较大 比如提取出 ꎬ ꎬ 的瑞香狼毒及川滇蔷薇 成凝胶状 无法使 DNA ꎬ 用 仪的进行浓度和纯度测定 与 Nanodrop ꎮ A260 比值是检测 纯度的指标 高纯度的 A280 DNA ꎬ 样品 值应在 之间 DNA A260/280 1􀆰8~2􀆰0 ꎬ A260/280 值大于 时 说明 样品中 含量过 2􀆰0 ꎬ DNA RNA 高 值小于 时 说明 样品中可 ꎻ A260/280 1􀆰8 ꎬ DNA 能存在蛋白质污染 几种方法中 常规 法 ꎮ ꎬ CTAB 提取出的 质量最差 且变异系数最大 经 DNA ꎬ ꎮ 过干扰物清除液清洗后的试剂盒法整体浓度偏 低 所提取的 值均处于 与 ꎬ DNA A260/280 1􀆰8 2􀆰0 之间 且变异系数最小 较为均一 对于相对难 ꎬ ꎬ ꎮ 提取的材料如马缨花 川滇蔷薇及瑞香狼毒 本 、 ꎬ 方法所提取的 总体质量较好 浓度高 重 DNA ꎬ ꎬ 图 不同方法提取的 扩增效果比较 复性也较好 2  DNAPCR ꎮ 改良试剂盒法 试剂盒法 本方法 常规 法 2􀆰3  PCR扩增结果 A. ꎻB. ꎻC. ꎻD. CTAB ꎮ 为 片段大小分别为 M DL2000DNAMarkerꎬ 2000bpꎬ 1000bpꎬ 以上述 种方法所提取的 为模板 以 从上至下 图中编号 4 DNA ꎬ 750bpꎬ 500bpꎬ 250bpꎬ 100bp ( )ꎬ 1~7 通用引物 trn 进行 扩增 结果见图 所代表的物种与表 中的所示相同 L ̄F PCR ꎬ 2ꎮ 1 结果显示 以干扰物清除液清洗后的方法所提取 Fig􀆰2  PCRAmplificationoftheDNAsamples ꎬ 的 为模板进行 扩增 成功率高 图 fromdifferentextractionmethods DNA PCR ꎬ ( 2: 可以获得条带单一的扩增条带 而用传 A. modifiedKitmethodꎻB. KitmethodꎻC. thismethodꎻD. regular Aꎬ C)ꎬ ꎻ CTABmethod.MisDNAMarkerꎬthesizeis2000bpꎬ1000bpꎬ750bpꎬ 统方法提取的 作为模板时 对于某些物种 DNA ꎬ 500bpꎬ250bpand100bpꎬrespectively(fromtoptobottom). 图 中的 号 号 号及 号 无法获 ( 2: D 1 、 3 、 7 9 ) Thenumber1-7aresameasTable1 表2  不同方法提取DNA浓度及纯度比较 Table2  ConcentrationandpurityofDNAbydifferentextractionmethods 本方法 法 试剂盒法 改良后试剂盒法 CTAB 编号 Thismethod CTABmethod Kitmethod ModifiedKitmethod   浓度 浓度 浓度 浓度 Number  Concentration A260/280 Concentration A260/280 Concentration A260/280 Concentration A260/280 -1 -1 -1 -1 /ng􀅰ul /ng􀅰ul /ng􀅰ul /ng􀅰ul 1 206􀆰7 1􀆰95 721􀆰8 1􀆰98 89􀆰5 1􀆰93 53􀆰6 1􀆰95 2 1119􀆰1  2􀆰0  2762􀆰2  1􀆰93 129􀆰8 1􀆰92 234􀆰4 1􀆰90 3 594􀆰7 1􀆰92 97􀆰1 1􀆰79 125􀆰7 1􀆰79 296􀆰8 1􀆰91 4 569􀆰4 1􀆰87 2047􀆰3  2􀆰08 155􀆰7 1􀆰81 133􀆰6 1􀆰90 5 113  1􀆰8  67􀆰9 1􀆰92 29􀆰6 1􀆰85 60􀆰8 1􀆰93 6 1211􀆰1  1􀆰89 936􀆰8 1􀆰53 158􀆰8 1􀆰86 411􀆰3 1􀆰88 7 267􀆰9 1􀆰85 NA NA NA NA 91􀆰7 1􀆰87 8 198􀆰6 1􀆰94 99􀆰7 1􀆰73 58􀆰2 1􀆰36 48􀆰3 1􀆰79 9 422􀆰8 1􀆰75 NA NA 59􀆰9 1􀆰56 278􀆰0 1􀆰90 Mean 522􀆰6 1􀆰89 841􀆰6 1􀆰62 89􀆰7 1􀆰56 178􀆰7 1􀆰89 SD 400􀆰72 0􀆰08 1040􀆰43  0􀆰68 56􀆰54 0􀆰62 130􀆰94 0􀆰05 CV   0􀆰77 0􀆰04   1􀆰24 0􀆰42 0􀆰63 0􀆰39 0􀆰73 0􀆰02 SD 标准差 CV 变异系数 无法检测获得 : ꎬStandardDeviationꎻ : ꎬ CoefficientofVariationꎻ NA: ꎬ NotAvailable 表中浓度及纯度值均为三个重复样品的平均值 AllDNAconcentrationandpuritydatarepresenttheaveragevaluefromtriplicatemeasurements 期 陈林杨等 一种改良的植物基因组 通用提取方法 3                       : DNA                         3 79 得目的条带 但是经过干扰物清除液清洗后成功 实验中替代 巯基乙醇和二硫苏糖醇使用 同 ꎬ β ̄ ꎮ 获得了单一的条带 图 经过干扰物清除 时采用更易获得的甘油代替原配方中的山梨醇 ( 2: C)ꎮ ꎬ 液清洗后 再用 法或者试剂盒继续提取 效果相同 未发表数据 鉴于已有文献报道尤 ꎬ CTAB ( )ꎮ 后进行目的基因的 扩增都能获得单一条 其是对于时间较长且已发生 降解的材料 亚 DNA PCR DNA ꎬ 带 图 由此说明 本方法能够有效 硫酸钠可以有效改善所提取 的完整性 本实 ( 2: Aꎬ C)ꎮ ꎬ DNA ꎮ 减少所提取 中残留的 反应抑制成分 验室一般会在对此类材料 提取的干扰物清 DNA PCR ꎮ DNA 2􀆰4  干扰物清除液对所提取DNA中杂质的清除 除液中添加原配方中没有的亚硫酸钠 (Byrne 在 提取过程中 富含酚类等次生代谢 等 等 但其对植物材料 DNA ꎬ ꎬ 2001ꎻ Baranwal ꎬ 2003)ꎮ 物植物材料 其 被乙醇沉淀后可能被酚类 的实际效果需要进行严格的比对实验证明 本实 ꎬ DNA ꎮ 氧化成棕褐色 等 本研究中 验室尚未发现亚硫酸钠对于常规新鲜植物材料 (Maltas ꎬ 2011)ꎮ ꎬ 瑞香狼毒即是如此 而经过本方法去除干扰杂质 提取有任何不良效果 因此在本文干扰物 ꎮ DNA ꎬ 后 瑞香狼毒 溶液呈无色透明 由此显示 清除液配方中未明确列出 未发表数据 本方 ꎬ DNA ꎬ ( )ꎮ 其中杂质被较彻底地去除 用干扰物清除液洗涤 法还提高了去除干扰物缓冲液原配方中 ꎮ Tris ̄HCl 材料后能有效去除此类次生代谢物 提取的 的浓度 以适于更广泛的植物材料 ꎬ DNA ꎬ ꎮ 近无色 图 从文中可以看出 本方法中的干扰物清除尤 ( 3)ꎮ     ꎬ 为重要 是本方法具有广泛适用性的关键 可以 ꎬ ꎬ 3  讨论 在提取起始时去除干扰物 却不会造成 产 ꎬ DNA 本方法基于传统 法和 等 率的显著下降 当然对于拟南芥之类较易提取的 CTAB Kobayashi ꎮ 对于木本植物 的提取方法 但作 材料 无需这一过程 本方法较为灵活 同时适 (1998) DNA ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ 了一定的改进 如 于组织裂解水浴加热期 用于新鲜材料 冷冻材料或长期保存的干标本材 ꎬ : 1. 、 间添加 有效去除了其中的 而且 料 本方法可以不使用试剂盒进行 所有试剂都 RNase Aꎬ RNAꎬ ꎮ ꎬ 所添加的 会随后续纯化过程一并去除 可以很容易地获得 配制过程简单 较为经济 RNase A ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ 简化了步骤 同时减少了 损失 本方法 仅需一台常规台式离心机即可 而对于下游实验 ꎬ DNA ꎻ 2. ꎮ 将原始文献中干扰物清除液中的 巯基乙醇替 要求起始 质量较高时 我们推荐本方法结 β ̄ DNA ꎬ 换成 该试剂还原力强 不仅没有刺激性 合 吸附柱或试剂盒使用 如本文中的改良 TCEPꎮ ꎬ DNA ꎬ 气味 并且能在室温下保存 目前逐渐在生物学 试剂盒法 这也是本实验室更多使用的方法 不 ꎬ ꎮ ꎮ ꎮ 图 不同提取法下瑞香狼毒和烟草的 色泽比较 瑞香狼毒 烟草 常规 法 本方法 3  DNA ꎮ A. ꎻB. ꎮ 1. CTAB ꎻ2. S chamaejasme N tobacum Fig􀆰3  ThephotosofextractedDNAbydifferentmethods. A: 􀆰 ꎻB. 􀆰 .1. regularCTABmethodꎻ2. thismethod 植 物 分 类 与 资 源 学 报 第 卷  380                                                            36 同植物类群中次生代谢物的组成不同是造成其 etal CsaiklUMꎬBastianHꎬBrettschneiderR .ꎬ1998.Comparativea ̄ 提取差异的重要原因 等 nalysis of different DNA extraction protocols: A fastꎬ universal DNA (Varma ꎬ 2007)ꎮ 而一般认为 同一类群的植物其次生代谢物组成 maxi ̄preparationofhighqualityplantDNAforgeneticevaluation ꎬ Plant Molecular Biology Reporter 有一定共性 在本方法中 我 andphylogeneticstudies [J]. ꎬ (Hegnauerꎬ1986)ꎮ ꎬ 16 :69—86 们选择了包括蕨类植物 裸子植物 双子叶植 、 、 DellaportaSLꎬWood Jꎬ Hicks JBꎬ 1983. A plant DNA miniprepara ̄ 物 单子叶植物的共计 种植物 分属于 个不 PlantMolecularBiologyReporter 1 、 9 ꎬ 9 tion:VersionⅡ[J]. ꎬ :19—21 同的科 尤其包含了本实验室在实际研究中遇到 HegnauerRꎬ1986. Phytochemistryandplanttaxonomy—an essayon ꎮ Phytochemistry 25 的提取较为困难的植物种类 如杜鹃花科的马缨 thechemotaxonomy of higher plants [J]. ꎬ : ꎬ 花 蔷薇科的川滇蔷薇和瑞香科的狼毒 对这些 1519—1535 、 ꎮ etal KobayashiNꎬHorikoshiTꎬKatsuyamaH .ꎬ 1998.Asimpleand 系统位置差异较大的植物材料 本方法均可以有 ꎬ efficient DNA extraction method for plantsꎬ especially woody 效提取 并用于下游研究 因此有一定的通 PlanttissueCultureBiotech 4 DNA ꎬ plants [J]. ꎬ :72—80 用性 而在实际工作中 该方法作为本实验室针 李金璐 王硕 于婧 et al LiJL( )ꎬWang S ( )ꎬ Yu J ( ) .ꎬ 2013. A ꎮ ꎬ Chinese 对困难植物材料 提取的标准方法 已被用于 modifiedCTAB protocol for plant DNA extraction [J]. DNA ꎬ BulletinofBotany 植物学报 48 数十种不同科属植物的 的提取 并为周边实 ( )ꎬ :72—78 DNA ꎬ MaltasEꎬ Vural HCꎬ YILDIZ S. 2011. Extraction of genomic DNA 验室所采用 限于文章篇幅 不一一敷述 Jour ̄ ꎮ ꎬ ꎮ frompolysaccharide ̄andphenolics ̄richGinkgobiloba [J]. 综上所述 我们认为本方法是一种通用的植 nalofMedicinalPlantsResearch 5 ꎬ ꎬ :332—339 物 提取方法 尤其适于困难植物材料 干 etal DNA ꎬ 、 MuhammadIꎬZhangTTꎬWangY .ꎬ2013.ModificationofCTAB Research Jour ̄ 标本材料等 值得推广使用 protocolformaizegenomicDNAextraction [J]. ꎬ ꎮ nalofBiotechnology 8 ꎬ :41—45 致谢 云南省农科院蹇红英博士提供川滇蔷薇 云南师 MurrayHGꎬThompsonWFꎬ1980. Rapid isolation of high molecular   ꎬ NucleicAcidsResearch 8 weightDNA [J]. ꎬ :4321—4325 范大学的张永洪老师提供瑞香狼毒材料 中科院昆明植 ꎬ SahuSKꎬThangarajMꎬKathiresanKꎬ2012.DNAextractionprotocol 物研究所胡向阳老师提供拟南芥材料 昆明植物园提供 ꎬ forplantwithhigh levels of secondary Metabolites and Polysac ̄ 马缨花材料 ISRN ꎮ charides without using liquid nitrogen and phenol [J]. MolecularBiology 205049 ꎬ 〔参 考 文 献〕 et al       SperisenCꎬ Gugerli Fꎬ Büchler U .ꎬ 2000. Comparison of two rapidDNAextractionprotocolsforgymnospermsforapplicationin et al ForestGenetics AmainiJꎬKazemi Rꎬ Abbasi AR .ꎬ 2011. A simple and rapid populationgeneticandphylogeneticstudies [J]. ꎬ 7 leaf genomic DNA extraction method for polymerase chain reac ̄ :133—136 IranianJournalofBiotechnology 9 et al tionanalysis [J]. ꎬ :69—71 StaatsMꎬ Cuenca Aꎬ Richardson JE .ꎬ 2011. DNA damage in etal PloSONE 6 Baranwal VKꎬMajumdeSꎬAhlawatYS .ꎬ2003.Sodiumsulphite plantherbariumtissue [J]. ꎬ :e28448 孙璐宏 鲁周民 张丽 yieldsimprovedDNAofhigherstabilityforPCRdetectionofCit ̄ SunLH( )ꎬLuZM( )ꎬZhangL( )ꎬ2010.Ad ̄ Journal of Viro ̄ rusyellowmosaicvirusfrom citrus leaves [J]. vancesinextractionand purification of plant genome DNA [J]. logicalMethods 112 Journal of Northwest Forestry University 西北林学院学报 ꎬ :153—156 ( )ꎬ et al 25 BarzegariAꎬVahedSZꎬ Atashpaz S .ꎬ2010. Rapid and simple :102—106 et al methodologyforisolationofhighqualitygenomicDNAfromconif ̄ TaberletPꎬ Gielly Lꎬ Pautou G .ꎬ 1991. Universal primers for Taxusbaccata Molecular Biology Reporter eroustissues( ) [J]. ꎬ amplification of three non ̄coding regions of chloroplast DNA 37 PlantMolecularBiology 17 :833—837 [J]. ꎬ :1105—1109 etal ByrneMꎬ Macdonald Bꎬ Francki Mꎬ 2001. Incorporation of sodium TelferEꎬGrahamNꎬStanbraL .ꎬ2013.Extractionofhighpurity sulfite into extraction protocol minimizes degradation of Acacia genomicDNAfrom pine for use in a high ̄throughput Genotyping Biotechniques 30 NewZealandJournalofForestryScience 43 DNA [J]. ꎬ :742—748 Platform [J]. ꎬ :3 ClarkeJDꎬ2009. Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) DNA VarmaAꎬPadhHꎬShrivastava Nꎬ2007. Plant genomic DNA isola ̄ ColdSpringHarborProto ̄ BiotechnologyJournal 2 miniprepforplantDNAisolation [J]. tion:Anartorascience [J]. ꎬ :386— cols ꎬdoi:10􀆰1101/pdb􀆰prot5177 392

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