CN112538476A - 一种提取白术叶片全基因组dna的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子生物学技术领域,具体提供了一种提取白术叶片全基因组DNA的方法,主要步骤为:用液氮充分研磨白术叶片样品,经过核分离液解离、CTAB裂解液水浴裂解、蛋白酶消化、氯仿/异戊醇抽提、异丙醇沉淀以及乙醇洗涤、RNA酶处理,快速提取白术全基因组DNA。与改良SDS法相比,用时缩短,DNA浓度增加,质量明显提高;与DNA提取试剂盒方法相比,用时相当,DNA浓度增加1/2,DNA质量更高,费用却极大程度降低。解决了现有技术DNA提取质量偏低、提取量较少、程序繁琐、时间长等问题,能提取高质量白术基因组DNA,为白术种质资源遗传多样性分析、种质鉴定、分类等分子生物学研究提供重要技术支持。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学技术领域,具体涉及一种提取白术叶片全基因 组DNA的方法。
背景技术
白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)属于菊科苍术属多年生草本植 物,以根茎入药,具有健脾益气、燥湿利水、止汗安胎的功效。由于白术 栽培历史悠久,长时期的不同产区引种及杂交现象使白术出现种质混杂和 质量参差不齐的问题,因此在分子水平上研究白术遗传多样性对于白术种 质鉴定和分类至关重要。DNA提取是基于PCR技术的遗传多样性分析的前 提,因此研究白术叶片高质、高效的DNA提取方法,对白术DNA分子水平上的研究具有重要意义。
以白术叶片为研究对象,SDS法、常规CTAB法及试剂盒法都能用于提 取白术等药用植物的基因组DNA,但常规CTAB法、SDS法存在提取DNA 质量偏低、提取量较少、程序繁琐、时间长等问题。试剂盒法虽然能有效 去除DNA中的多糖多酚物质,但成本较高、提取DNA量较少,同时伴随 一定降解。
因此通过建立改良的CTAB法,并对改良CTAB法试剂组成、流程、关 键步骤进行优化,能提取高质量白术基因组DNA。这为白术种质资源遗传 多样性分析、种质鉴定、分类等分子生物学研究提供重要技术支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种提取白术全基因组DNA的方法,至少解决现 有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种提取白术全基因组DNA的方法,该方法包括以下步骤:
(1)用液氮将白术叶片磨成细粉;
(2)向研磨后的细粉中加入核分离液,混匀后离心,弃上清液,收集 沉淀;其中,所述核分离液由如下成分组成:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,700mmol/L NaCl,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,40~280mmol/Lβ- 巯基乙醇,且核分离液pH为8.0;
(3)向所述步骤(2)中得到的沉淀中加入CTAB核裂解液和蛋白酶 K,然后水浴;其中,所述CTAB核裂解液由如下成分组成:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4mol/LNaCl,20~30g/LCTAB,20g/L PVP, 4g/L半胱氨酸,40~280mmol/Lβ-巯基乙醇;且CTAB核裂解液pH为8.0;
(4)向所述步骤(3)水浴后的混合溶液中加入氯仿-异戊醇混合液, 混匀并离心后,取上清液;
(5)向所述步骤(4)中得到的上清液中加入异丙醇,混匀后于-20℃ 沉淀然后离心,弃上清液,收集DNA沉淀;
(6)向所述步骤(5)中得到的DNA沉淀中加75~95%乙醇洗涤,离 心弃上清液,得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液 溶解沉淀,-20℃保存备用。
进一步的,所述步骤(2)中研磨后的细粉与核分离液的用量比为:每200 mg研磨后的细粉中加入1.0~1.5mL核分离液。
进一步的,所述CTAB核裂解液和蛋白酶K的用量为:每200mg研磨 后的细粉加入800~1000μL CTAB核裂解液和3~5μL蛋白酶K。
进一步的,所述蛋白酶K的浓度为20~30mg/mL。
进一步的,所述步骤(3)中水浴温度为65℃,水浴时间为20min。
进一步的,所述步骤(4)中氯仿-异戊醇混合液的用量为CTAB核裂 解液体积的2/3,且氯仿和异戊醇体积比为24:1。
进一步的,所述步骤(5)中加入的异丙醇的体积与上清液的体积相同。
进一步的,所述步骤(5)中沉淀时间为10~15min。
进一步的,所述步骤(2)(4)(5)的离心条件为:10000~12000r/min, 10~15min。
进一步的,所述步骤(6)中含RNAase的TE缓冲液由如下成分组成: 10mmol/LTris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mL RNAase;且TE缓冲液的 pH为8.0。
本发明的有益效果在于:
(1)本发明提供的这种提取白术叶片全基因组DNA方法通过在核分 离液和CTAB核裂解液中添加半胱氨酸,更有效地防止酚氧化成醌,避免 引起磷酸二酯键的断裂,造成基因组DNA完整性的破坏以及序列长度的降 低,同时利于去除沉淀中的多酚,提高DNA提取的质量。
(2)本发明提供的这种提取白术叶片全基因组DNA方法在加入CTAB 核裂解液的同时加入蛋白酶K,将蛋白质降解成小肽或氨基酸,使DNA分 子分离出来,降低了提取物中的蛋白质污染,提高了DNA提取的质量。
(3)本发明提供的这种提取白术叶片全基因组DNA方法在用于溶解 DNA沉淀的TE缓冲液中加入RNAase,一方面除去沉淀中的RNA,提高 DNA提取的质量,另一方面,最后添加RNAase避免了提取液中其它物质 对RNAase活性的影响,提高了RNAase的效率。
(4)本发明提供的这种提取白术叶片全基因组DNA方法较现有技术 而言所用试剂普遍,实验流程简单,缩短了实验时间,能提取高质量白术 基因组DNA,为白术种质资源遗传多样性分析、种质鉴定、分类等分子生 物学研究提供重要技术支持。
附图说明
图1是采用不同方法提取的白术叶片全基因组DNA的琼脂糖凝胶电泳 图,其中1表示改良SDS法提取的白术叶片全基因组DNA;2表示本发明 提取的白术叶片DNA;3表示试剂盒法提取的白术叶片DNA,M表示DM 2000bp marker。
图2是本发明和试剂盒法提取的白术叶片全基因组DNA的PCR扩增 电泳图,其中1表示引物UBC845(5'-CTCTCTCTCTCTCTCTRG-3')扩增 本发明提取叶片DNA的电泳结果;2表示引物ITS2(F:5'- ATGCGATACTTGGTGTGAAT-3',R:5'-GACGCTTCTCCAGACTACAAT- 3')扩增本发明提取叶片DNA的电泳结果;3表示引物U845扩增试剂盒 法提取叶片DNA的电泳结果;4表示引物ITS2扩增试剂盒法提取叶片DNA 的电泳结果。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显 然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。 尽管已经详细描述了本发明的代表性实施例,但是本发明所属技术领域的 普通技术人员将理解,在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各 种修改和改变。因此,本发明的范围不应局限于实施方案,而应由所附权 利要求及其等同物来限定。
本发明提供了一种提取白术叶片全基因组DNA的方法,包括以下步 骤:
(1)用液氮将白术叶片磨成细粉。
(2)向研磨后的细粉中加入核分离液,混匀后离心,弃上清液,收集 沉淀。其中,离心条件为10000~12000r/min离心10~15min。
具体的,每200mg研磨后的细粉中加入1.0~1.5mL核分离液;所述 核分离液由如下成分组成:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,700 mmol/L NaCl,20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,40~280mmol/L β-巯基乙醇,且 核分离液pH为8.0。
(3)向所述步骤(2)中得到的沉淀中加入CTAB核裂解液和20mg/mL 蛋白酶K,然后在65℃条件下水浴裂解20min。
具体的,每200mg研磨后的细粉中加入800~1000μL CTAB核裂解液 和3~5μL蛋白酶K;所述CTAB核裂解液由如下成分组成:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4mol/LNaCl,20~30g/L CTAB,20g/L PVP, 4g/L半胱氨酸,40~280mmol/L β-巯基乙醇;且CTAB核裂解液pH为8.0。
(4)向所述步骤(3)水浴后的混合溶液中加入氯仿和异戊醇混合液, 混匀并离心后,取上清液;其离心条件为10000~12000r/min离心10~15 min。
具体的,氯仿和异戊醇混合液的用量为CTAB核裂解液体积的2/3,且 氯仿和异戊醇体积比为24:1。
(5)向所述步骤(4)中得到的上清液中加入等体积异丙醇,混匀后 于-20℃沉淀10~15min,然后离心,弃上清液,收集DNA沉淀;其离心 条件为10000~12000r/min离心10~15min。
(6)向所述步骤(5)中得到的DNA沉淀中加75~95%乙醇洗涤,离 心弃上清液,得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液 溶解沉淀,-20℃保存备用;其中,含RNAase的TE缓冲液由如下成分组 成:10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mLRNAase;且TE缓冲液 的pH为8.0。
下面通过具体实施例对本发明白术叶片全基因组DNA提取方法的效 果进行研究。
实施例1:
本实例研究了裂解温度对本发明白术叶片全基因组DNA提取方法的 影响,具体过程如下:
首先,称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉, 将其等分为A、B、C、D、E五份;然后,按每200mg研磨后的细粉中加 入1.5mL核分离液的用量比向A、B、C、D、E中加入核分离液,充分混 匀后离心,弃上清收集沉淀;再按每200mg研磨后的细粉加入800μL CTAB 核裂解液和5μL蛋白酶K的比例,向所得的沉淀中加入CTAB核裂解液和 20mg/mL蛋白酶K,将A、B、C、D、E分别在45℃、55℃、65℃、70℃、 75℃下水浴40min;向水浴后的混合溶液中加入体积为上述CTAB核裂解液 体积的2/3的氯仿-异戊醇混合液,所述氯仿-异戊醇混合液中氯仿和异戊醇 体积比为24:1,充分混匀并离心后取上清液;向上述上清液中加入等体积 的异丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀10min,然后12000r/min离心10min, 弃上清收集沉淀DNA;向上述沉淀DNA中加入75%乙醇洗涤,离心弃液, 得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液溶解沉淀,-20℃ 保存备用。
其中,所述核分离液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA, 700mmol/LNaCl,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH 8.0。
CTAB核裂解液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4 mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基 乙醇,pH为8.0。
含RNAase的TE缓冲液配方为:10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA, 10mg/mLRNAase,pH为8.0。
对本实施例中在不同裂解温度(即45℃、55℃、65℃、70℃、75℃) 下提取的白术叶片全基因组DNA质量进行检测,其结果如表1所示。
表1:不同裂解温度的单因素试验
由表1可知,裂解温度为65℃时,DNA浓度和纯度最高,DNA浓度 和OD260/OD280分别为40.5ng/μL和1.84,表明裂解温度为65℃,本发明 提取白术叶片全基因组DNA质量效果最好。
实施例2:
本实例研究了裂解时间对本发明白术叶片全基因组DNA提取方法的 影响,具体过程如下:
首先,称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉, 将其等分为A、B、C、D、E五份;然后,按每200mg研磨后的细粉中加 入1.5mL核分离液的用量比向A、B、C、D、E中加入核分离液,充分混 匀后离心,弃上清收集沉淀;再按每200mg研磨后的细粉加入800μL CTAB 核裂解液和5μL蛋白酶K的比例,向所得的沉淀中加入CTAB核裂解液和 20mg/mL蛋白酶K,将A、B、C、D、E在65℃下分别水浴5min、10min、 20min、30min、40min;向水浴后的混合溶液中加入体积为上述CTAB核裂 解液体积的2/3的氯仿-异戊醇混合液,所述氯仿-异戊醇混合液中氯仿和异 戊醇体积比为24:1,充分混匀并离心后取上清液;向上述上清液中加入等 体积的异丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀10min,然后12000r/min离心10 min,弃上清收集沉淀DNA;向上述沉淀DNA中加入75%乙醇洗涤,离心 弃液,得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液溶解沉 淀,-20℃保存备用。
其中,所述核分离液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA, 700mmol/LNaCl,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH 8.0。
CTAB核裂解液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4 mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/Lβ-巯基 乙醇,pH为8.0。
含RNAase的TE缓冲液配方为:10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mLRNAase,pH为8.0。
对本实施例中在不同裂解时间(即5min、10min、20min、30min、40min) 下提取的白术叶片全基因组DNA质量进行检测,其结果如表2所示。
表2:不同裂解时间的单因素试验
由表2可知,裂解时间为20min时,DNA浓度和纯度最高,DNA浓度 和OD260/OD280分别为60.5ng/μL和1.86,表明裂解时间为20min时,本 发明提取白术叶片DNA效果最好。
实施例3:
本实施例对本发明的白术叶片全基因组DNA提取方法,以及改良SDS 法和试剂盒法提取白术DNA效果进行比较。
采用本发明白术叶片全基因组DNA提取方法,具体步骤如下:
称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉,然后, 按每200mg研磨后的细粉中加入1.5mL核分离液的用量比加入核分离液, 充分混匀后离心,弃上清收集沉淀;再按每200mg研磨后的细粉加入800μL CTAB核裂解液和5μL蛋白酶K的比例,向所得的沉淀中加入CTAB核裂 解液和20mg/mL蛋白酶K,在65℃下水浴20min;向水浴后的混合溶液中 加入体积为上述CTAB核裂解液体积的2/3的氯仿-异戊醇混合液,所述氯 仿-异戊醇混合液中氯仿和异戊醇体积比为24:1,充分混匀并离心后取上清 液;向上述上清液中加入等体积的异丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀10min, 然后12000r/min离心10min,弃上清收集沉淀DNA;向上述沉淀DNA中 加入75%乙醇洗涤,离心弃液,得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase 的TE缓冲液溶解沉淀,-20℃保存备用。
其中,所述核分离液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA, 700mmol/LNaCl,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH 8.0。CTAB核裂解液成分为:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4 mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基 乙醇,pH为8.0。含RNAase的TE缓冲液配方为:10mmol/L Tris-HCl,1 mmol/L EDTA,10mg/mL RNAase,pH为8.0。
采用改良SDS法提取白术叶片全基因组DNA,具体步骤如下:
称取0.2g白术叶片于预冷研钵中,液氮中迅速研磨后转入2mL离心管 中,加入800μL溶液I(500mmol/L NaCl,50mmol/L Tris.HCl,50mmol/L EDTA,2%PVP,2%β-巯基乙醇,pH 8.0),置于室温数分钟至解冻;然后 加入280μL10%SDS,轻轻混匀,65℃水浴40min(期间每隔10min轻轻 摇动离心管一次);取出后立即置于冰上,并加入120μL 5M KAc于冰上反应30min,在4℃下12000r/min离心20min;取上清液,加入等体积异丙 醇,轻轻混匀后,-20℃放置1h,于4℃下离心20min;弃上清液,用500μLTE 缓冲液溶解沉淀,向其中加入2/3体积的氯仿-异戊醇(24:1)混匀后,4℃, 12000r/min离心5min;取上清液,向其中加入等体积的异丙醇和1/10体 积的3MNaCl,于-20℃放置1h,于4℃,12000r/min离心20min;弃上 清,用75%乙醇洗涤沉淀1次,室温风干;加入50μL含RNAase的TE缓 冲液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mL RNAase,pH 8.0) 溶解沉淀,-20℃保存备用。
试剂盒法:
采用天根生化科技(北京)有限公司生产的新型植物基因组提取试剂盒 (DP320-02)提取白术叶片DNA。
取2μL上述三种方法提取的DNA溶液,用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA质量,结果如图1所示,其中1表示改良SDS法提取的白术叶片全基 因组DNA;2表示本发明提取的白术叶片DNA;3表示试剂盒法提取的白 术叶片DNA,M表示DM 2000bp marker。
用核酸蛋白测定仪检测DNA浓度和OD260/OD280值,结果见表3, 其中1表示改良SDS法提取的白术叶片DNA;2表示本发明提取的白术叶 片DNA;3表示试剂盒法提取的白术叶片DNA。
表3:三种方法提取白术叶片基因组DNA浓度和OD260/OD280值
由表3和图1可知,采用本发明方法提取白术叶片全基因组DNA可以 缩短时间至1.5h,与改良SDS法相比提取时间缩短了一半,提取的DNA 浓度增加2倍,DNA条带更清晰,DNA质量更高;与试剂盒法相比,用时 相当,提取的DNA浓度增加1/2,DNA条带更清晰,DNA质量更高,费 用明显降低。
另外,将用试剂盒法和本发明方法提取的DNA经过PCR验证,其结 果如图2所示。其中1表示引物UBC845(5'-CTCTCTCTCTCTCTCTRG-3') 扩增本发明提取叶片DNA的电泳结果;2表示引物ITS2(F:5'- ATGCGATACTTGGTGTGAAT-3',R:5'-GACGCTTCTCCAGACTACAAT- 3')扩增本发明提取叶片DNA的电泳结果;3表示引物U845扩增试剂盒 法提取叶片DNA的电泳结果;4表示引物ITS2扩增试剂盒法提取叶片DNA 的电泳结果。
由图2可知,用试剂盒法和本发明方法提取的DNA经过PCR验证后 均满足分子实验要求,同时扩增出的DNA条带并无明显差异。
实施例4:
本实施例对核分离液和CTAB核裂解液中含有半胱氨酸和不含半胱氨 酸的改良CTAB法提取DNA效果进行比较。具体步骤如下:
首先,称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉, 将其等分为A、B两份;然后,按每200mg研磨后的细粉中加入1.5mL核 分离液(100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,700mmol/L NaCl,20g/LPVP, 4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH8.0)的用量比向A、B中分别加 入含有半胱氨酸和不含半胱氨酸的核分离液,充分混匀后离心,弃上清收 集沉淀;再按每200mg研磨后的细粉加入800μL CTAB核裂解液(100 mmol/LTris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH为8.0)和5μL蛋白酶K 的比例,向所得的沉淀A、B中分别加入含有半胱氨酸和不含半胱氨酸的 CTAB核裂解液和20mg/mL蛋白酶K,65℃下水浴20min;向水浴后的混 合溶液中加入体积为上述CTAB核裂解液体积的2/3的氯仿-异戊醇混合液, 所述氯仿-异戊醇混合液中氯仿和异戊醇体积比为24:1,充分混匀并离心后 取上清液;向上述上清液中加入等体积的异丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀 10min,然后12000r/min离心10min,弃上清收集沉淀DNA;向上述沉淀 DNA中加入75%乙醇洗涤,离心弃液,得到沉淀的DNA;室温风干,加 入含RNAase的TE缓冲液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mLRNAase,pH为8.0)溶解沉淀,-20℃保存备用。
对本实施例中含有半胱氨酸和不含半胱氨酸的核分离液和CTAB核裂 解液提取的DNA进行检测,其结果如表4所示。其中1表示核分离液和 CTAB核裂解液含有半胱氨酸,2表示核分离液和CTAB核裂解液不含有 半胱氨酸。
表4:不同条件下提取白术叶片基因组DNA浓度和OD260/OD280值
由表4可知,核分离液和CTAB核裂解液中,加入半胱氨酸提取DNA 质量明显高于不加入半胱氨酸提取DNA质量,表明核分离液和CTAB核裂 解液中加入半胱氨酸时,本发明提取白术叶片DNA效果最好。
实施例5:
本实施例对本发明核裂解过程中加入蛋白酶K和不加入蛋白酶K提 取DNA效果进行比较。具体步骤如下:
首先,称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉, 将其等分为A、B两份;然后,按每200mg研磨后的细粉中加入1.5mL核 分离液(100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,700mmol/L NaCl,20g/LPVP, 4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH8.0)的用量比向A、B中分别加 入核分离液,充分混匀后离心,弃上清收集沉淀;再按每200mg研磨后的 细粉加入800μL CTAB核裂解液(100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/L β- 巯基乙醇,pH为8.0)和5μL蛋白酶K的比例,向所得的沉淀A中加入CTAB 核裂解液和20mg/mL蛋白酶K,向沉淀B中仅加入CTAB核裂解液,65℃ 下水浴20min;向水浴后的混合溶液中加入体积为上述CTAB核裂解液体积 的2/3的氯仿-异戊醇混合液,所述氯仿-异戊醇混合液中氯仿和异戊醇体积 比为24:1,充分混匀并离心后取上清液;向上述上清液中加入等体积的异 丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀10min,然后12000r/min离心10min,弃上 清收集沉淀DNA;向上述沉淀DNA中加入75%乙醇洗涤,离心弃液,得 到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mL RNAase,pH为8.0)溶解沉淀,-20℃ 保存备用。
对本实施例中加入蛋白酶K和不加入蛋白酶K提取的DNA进行检 测,其结果如表5所示。
表5:不同条件下提取白术叶片基因组DNA浓度和OD260/OD280值
由表5可知,加入蛋白酶K提取DNA质量明显高于不加入蛋白酶K 提取DNA质量,不加入蛋白酶K时,提取的DNA中含有较多的蛋白, 表明核分离液和CTAB核裂解液中加入半胱氨酸时,本发明提取白术叶片 DNA效果最好。
实施例6:
本实施例对在TE缓冲液中加入RNAase和不加RNAase提取DNA效 果进行比较。具体步骤如下:
首先,称取白术叶片于4℃预冷研钵中,并于液氮中迅速研磨成细粉, 将其等分为A、B两份;然后,按每200mg研磨后的细粉中加入1.5mL核 分离液(100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,700mmol/L NaCl,20g/LPVP, 4g/L半胱氨酸,280mmol/L β-巯基乙醇,pH8.0)的用量比向A、B中分别加 入核分离液,充分混匀后离心,弃上清收集沉淀;再按每200mg研磨后的 细粉加入800μL CTAB核裂解液(100mmol/L Tris-HCl,50mmol/L EDTA,1.4mol/L NaCl;20g/L CTAB;20g/L PVP,4g/L半胱氨酸,280mmol/Lβ- 巯基乙醇,pH为8.0)和5μL蛋白酶K的比例,向所得的沉淀A、B中加入 CTAB核裂解液和20mg/mL蛋白酶K,65℃下水浴20min;向水浴后的混 合溶液中加入体积为上述CTAB核裂解液体积的2/3的氯仿-异戊醇混合液, 所述氯仿-异戊醇混合液中氯仿和异戊醇体积比为24:1,充分混匀并离心后 取上清液;向上述上清液中加入等体积的异丙醇,充分混匀后于-20℃沉淀 10min,然后12000r/min离心10min,弃上清收集沉淀DNA;向上述沉淀 DNA中加入75%乙醇洗涤,离心弃液,得到沉淀的DNA;室温风干,向 A、B中分别加入含RNAase和不含RNAase的TE缓冲液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mL RNAase,pH为8.0)溶解沉淀,-20℃ 保存备用。
对本实施例TE缓冲液含RNAase和不含RNAase提取的DNA进行检 测,其结果如表6所示。
表6不同条件下提取白术叶片基因组DNA浓度和OD260/OD280值
由表6可知,TE缓冲液中,含有RNAase提取DNA质量较高于不含 有RNAase提取DNA质量,TE缓冲液中不含有RNAase时,DNA中含有 大量RNA污染,表明TE缓冲液中含有RNAase时,本发明提取白术叶片 DNA效果最好。
综上所述,本发明提供的这种提取白术叶片全基因组DNA方法较现有 技术而言所用试剂较普遍,实验流程较简单,更容易操作,缩短了实验时 间,能提取高质量白术基因组DNA,为白术种质资源遗传多样性分析、种 质鉴定、分类等分子生物学研究提供重要技术支持。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围 的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)用液氮将白术叶片磨成细粉;
(2)向研磨后的细粉中加入核分离液,混匀后离心,弃上清液,收集沉淀;其中,所述核分离液由如下成分组成:100mmol/LTris-HCl,50mmol/L EDTA,700mmol/L NaCl,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,40~280mmol/Lβ-巯基乙醇,且核分离液pH为8.0;
(3)向所述步骤(2)中得到的沉淀中加入CTAB核裂解液和蛋白酶K,然后水浴;其中,所述CTAB核裂解液由如下成分组成:100mmol/L Tris-HCl,50mmol/LEDTA,1.4mol/LNaCl,20~30g/LCTAB,20g/LPVP,4g/L半胱氨酸,40~280mmol/Lβ-巯基乙醇;且CTAB核裂解液pH为8.0;
(4)向所述步骤(3)水浴后的混合溶液中加入氯仿-异戊醇混合液,混匀并离心后,取上清液;
(5)向所述步骤(4)中得到的上清液中加入异丙醇,混匀后于-20℃沉淀然后离心,弃上清液,收集DNA沉淀;
(6)向所述步骤(5)中得到的DNA沉淀中加75~95%乙醇洗涤,离心弃上清液,得到沉淀的DNA;室温风干,加入含RNAase的TE缓冲液溶解沉淀,-20℃保存备用。
2.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(2)中研磨后的细粉与核分离液的用量比为:每200mg研磨后的细粉中加入1.0~1.5mL核分离液。
3.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述CTAB核裂解液和蛋白酶K的用量为:每200mg研磨后的细粉加入800~1000μL CTAB核裂解液和3~5μL蛋白酶K。
4.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述蛋白酶K的浓度为20~30mg/mL。
5.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(3)中水浴温度为65℃,水浴时间为20min。
6.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(4)中氯仿-异戊醇混合液的用量为CTAB核裂解液体积的2/3,且氯仿和异戊醇体积比为24:1。
7.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(5)中加入的异丙醇的体积与上清液的体积相同。
8.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(5)中沉淀时间为10~15min。
9.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(2)(4)(5)的离心条件为:10000~12000r/min,10~15min。
10.根据权利要求1所述的提取白术叶片全基因组DNA的方法,其特征在于,所述步骤(6)中含RNAase的TE缓冲液由如下成分组成:10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mg/mLRNAase;且TE缓冲液的pH为8.0。
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