苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNA的提取及质量检测-文档

1、苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNA勺提取及质量检测收稿日期：2021-06-25基金工程：公益性行业农业科技专项编号：202103034、202103004;国家苹果现代产业技术体系工程编号：CARS-28.通信王亚南,女,博士,副教授,主要从事分子植物病理学研究.Tel:03127528157;E-mail:wyn321534716&苹果属于蔷薇科Rosacea仁果亚科Pomoidea苹果属MalusMill.植物,在我国有悠久的栽培历史.最新的统计数据显示,2021年,我国苹果栽培面积到达206万hm2,产量3700万t,我国已经成为世界上最大的苹果生产国1.我国苹果上的枝干病害

2、如苹果树腐烂病、轮纹病等严重影响苹果树的生长及产量,从分子水平研究枝干病害对病害的正确诊断、病菌的分布以及有效防治策略的制定有十分重要的意义.植物DNA勺提取方法在很多文献中都有大量报道2-5,而苹果树木质部及韧皮部中含有大量的酚类、多糖等次生代谢物质,严重影响基因组DN碾取的得率和纯度.本试验对改进的CTA砒、快速盐提法、试剂盒法这3种提取总DNA勺方法进行比拟分析,试图确立适于苹果树木质部及韧皮部基因组DNAI取的最正确方法,以便于进行枝干病害的分子生物学研究.1材料与方法1.1 试验材料苹果木质部及韧皮部材料采自河北农业大学植物病害流行与综合防治试验园,分别取富士苹果树的主干、1年生枝条

3、、2年生枝条和3年生枝条的木质部及韧皮部,放入保鲜袋中并尽快带回实验室,放于-80C超低温冰箱中保存,备用.1.2 方法1.2.1 改进的CTABS6将样品参加适量的石英砂,加液氮研磨,取适量植物组织粉状装入2mL无菌的离心管中备用.向离心管中参加65C预热的2%CTAB抽提缓冲液14mol/LNaCl,1mol/LTris-HCLpH值8.0,20mmol/LEDTA2%CTAB2%PVPP2海-航基乙醇650以L,涡旋混匀,65C水浴1h,每隔10min轻轻颠倒离心管1次,使研磨后的粉末和抽提缓冲液充分混匀.向离心管中参加650以L的酚-氯仿-异戊醇体积比25：24：1,涡旋混匀,并于4C

4、、12000r/min离心15min.将上清液转移至一个新的离心管中,向其中参加等体积的氯仿混均匀,于4°C、12000r/min离心10min.吸取上清液转移至另一新的离心管中,向其中参加60以L的3mol/LNaAc,和200以L异丙醇,混合均匀,-20C放置1h,12000r/min离心10min,倒出上清液.用300以L冷冻保存70双醇清洗沉淀2次,无水乙醇冲洗1次,最后于室温条件下枯燥,向离心管中参加100以LTEpH值8.0,4C放置过夜待DNAlS全溶解,于-20C保存备用.1.2.2 改进的快速盐提法7在样品中参加适量的石英砂,加液氮研磨,取适量粉状植物组织装入2mL

5、无菌的离心管中备用.每管参加提取缓冲液1.0mol/LNaCl,100mmol/LTris-HCl,pH值8.0,50mmol/LEDTApH值8.0400以L,用塑料棒旋转碾碎后加40lL20%SDS振荡混匀30s.将样品放于65C水中温育2h,向每管参加3006mol/LNaCl,振荡混匀30so12000r/min离心10min,将上清转入干净的离心管中,参加等体积预冷的异丙醇,轻柔混匀后-20C冰箱放置1ho12000r/min离心10min,小心将上清液倒出,分别用70双醇和纯乙醇各洗1次后,晾干.将DNA羊品溶解于100以L灭菌的蒸储水中,-20C保存,备用.1.2.3 试剂盒法采

6、用植物组织基因组DNAI取试剂盒EasyPurePlantGenomicDNAKit,北京全式金生物公司进行木质部和韧皮部组织基因组DNA勺提取,严格根据试剂盒说明书上提供的方法进行操作,最后提取的基因组DNAf-20C保存,备用.1.3 DNA的质量检测1.3.1 DNA浓度的测定和纯度检测采用K5500超微量紫外分光光度计进行浓度测定及纯度检测.DNA羊品的浓度一般可根据其在260nm的吸光度来确定,纯度检测通过D260nm/D280nm来确定.1.3.2 DNA质量的琼脂糖凝胶电泳检测分别取5以LDNA样品和1jiL的6XLoadingbuffer,混匀后经1.2%朝旨糖凝胶电泳检测,检

7、测使用Marker为宝生物工程大连XX公司的DL2000DNAMarker,电泳电压为110V,时间为40min.电泳结束后进行澳化乙锭EB染色,最后经SYNGENE!胶成像仪观察照相.1.3.3随机引物PCFT增随机引物扩增反响使用30以L反响体系2XEsTaqMasterMix15以L,弓I物1以L,DNAB板1lL,ddH2O13以L.其中,随机引物为上海生工生物工程技术效劳XX公司2000多条引物中随机挑选的1条.扩增程序：94C预变性5min;94C变性30s,35C退火30s,72C延伸90s,共40个循环；最后72C延伸10min,4C保存.2结果与分析2.1DNA浓度的测定和纯

8、度检测由表1可以看出,改进的CTA砒提取DNA勺浓度根本能满足PCRS求,而改进的快速盐提法和试剂盒法提取效果很差,提取DNA导率太低或无法提出,因而无法进行后续的分子生物学试验.从表2可以看出,改进的CTA砒提取DNA勺D260nm/D280nm为2.062.29,这说明DNAS损程度不高且比拟纯,蛋白质、酚类及多糖等杂质去除效果较好,但D260nm/D280nm大于1.9,说明可能有RNA要求严格的分子生物学试验可以加一步去除RNA勺操作.改进的快速盐提法和试剂盒法提取DNAWD260nm/D280nm均小于1.6,甚至有的为负数,这说明蛋白质或酚类污染严重,或是未提出DNA综上,改进的C

9、TA砒是适合苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNA取的最正确方法.表1苹果树木质部及韧皮部组织提取DNAt度检测XX部位提取的DN续度ng/lL改进的CTA砒改进的快速盐提法试剂盒法木质部韧皮部木质部韧皮部木质部韧皮部主干102.1256.612.016.23.37.53年生枝条178.4376.534.946.74.411.22年生枝条228.5566.242.669.21.69.51 年生枝条418.2734.592.397.78.218.9表2苹果树木质部及韧皮部组织提取DNA屯度检测XX部位D260nm/D280nm改进的CTA砒改进的快速盐提法试剂盒法木质部韧皮部木质部韧皮部木质部韧皮

10、部主干2.292.231.61.00.80.973年生枝条2.112.060.50.51.2-3.702 年生枝条2.152.121.10.50.61.102.1 年生枝条2.102.091.30.61.41.302.2 DNA质量的琼脂糖凝胶电泳检测从图1可以看出,用改进的CTA砒提取的组织基因组DNA可以看到均有大于2000bp的条带,但条带亮度均比Marker要暗,说明所提基因组DN顺度均偏低,从条带亮度也大致可以看出主干的木质部以及韧皮部的基因组DN破取质量低于枝条组织；而改进的快速盐提法以及试剂盒法提取的基因组DN尚未有明显条带,有的泳道可以隐约看到条带,说明提取质量太差或未成功提取

11、到.2.3 随机引物PCFT增从图2可以看出,用改进的CTA砒提取的苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNAS行随机引物的PC皈应获得了清楚稳定的条带,进行重复试验,均获得了较好的扩增,说明该方法提取的基因组DNA适合进一步的分子分析.从图3可以看出,改进的快速盐提法提取的组织基因组DNAa行随机引物的PCRS应,部分组织也获得了条带,但条带模糊且重复性不好,因而不太适合进一步的分子分析.从图4可以看出,试剂盒法提取的组织基因组DNAS行的随机引物PCRS应均未获得任何条带,说明此方法可能未提取到DNA3讨论高质量DN峻求尽量保持核酸分子完整性、高分子量,无明显降解现象；还要求纯度高,尽量去除酚类

12、等严重干扰酶作用的杂质；此外要求获取效率高,能够到达试验要求的浓度8.苹果树木质部及韧皮部中含有大量的酚类、多糖等次生代谢物质,严重影响基因组DNAI取的得率和纯度.CTABI取液中参加的PVPP具有酰胺键,可吸附多酚分子上的氢氧基从而形成氢键,可以吸附多酚,其中参加的B-航基乙醇是一种复原剂,可预防细胞内物质发生褐变,因此,本试验采用的改进的CTAE&获得了较好的提取效果,此外泳道下边无拖尾,无小片段产物,说明未有RNA亏染,这可能是由于提取完DNAW未及时进行电泳检测,RNA可能已经降解.改进的盐提法中参加的1.0mol/LNaCl在减少DNA窜解的同时可以去除严重降解的DNA9;EDTA可以螯合金属离子,酶不能与金属离子结合,否那么就失去了活性,核酸酶类也是如此,所以EDTA预防提取DNA寸核酸酶类污染造成DNA勺降解.但该方法依旧未获得高质量的DNA虽预防了使用酚/氯仿抽提,减少了酚/氯仿对试验人员的伤害,但提取效果不佳,不建议使用该方法进行苹果树木质部及韧皮部的基因组DNAfg取.试剂盒法为公司开发的便捷型产品,对一般植物组织可能通用性较强,但是对于苹果树的木质部和韧皮部针对性太差,无法提取到高质量的基因组DNA杨英军等采用CTAEfe和SDSfe从落叶果树韧皮部提取DNA认为SDS法总体上优于CTABS10,但王富荣等11以及