植物基因組DNA提取

安碩++王思琦

[摘 ?要]DNA是遺傳信息的載體，是最重要的生物信息分子，因此DNA的提取液是分子生物學實驗技術中最重要、最基本的操作之一。基因組DNA提取應保證核酸一級結構的完整性并且排除其他分子的污染，使下游實驗順利進行。不同植物的組成成分不同，同一植物個體的不同發育時期其組織細胞中的組成成分也不同，需要根據具體情況選擇適宜的提取方法。

[關鍵詞]基因組，DNA，提取

中圖分類號：TD327.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0261-01

基因組（Genome）是一個細胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列，包括全套基因和間隔序列。可是基因組測序的結果發現基因編碼序列只占整個基因組序列的很小一部分。因此，基因組應該指單倍體細胞中包括編碼序列和非編碼序列在內的全部DNA分子。說的更確切些，核基因組是單倍體細胞核內的全部 DNA分子。線粒體基因組則是一個線粒體所包含的全部DNA分子。葉綠體基因組則是一個葉綠體所包含的全部DNA分子。

基因組DNA提取應保證核酸一級結構的完整性，因為遺傳信息全部貯存在核酸的一級結構中，故完整的一級結構是保證核算結構與功能研究的基礎;應排除其他分子如蛋白、多糖、脂類、有機溶劑等的污染，使下游實驗順利進行。植物多樣性豐富，不同植物中的水分、多糖和酚類物質含量差別較大，尤其是植物組織中的多糖和酚類物質對隨后的酶切、PCR反應等實驗有較大的影響，提取時應注意去除。因為植物組織細胞內外的組成成分復雜多樣，所以使得植物基因組DNA的提取相對于動物等其他生物材料來說更為繁瑣、困難。不同植物的組成成分不同，同一植物個體的不同發育時期的組織細胞中的組成成分也不同，需要根據具體情況選擇適宜的提取方法。常用的制備植物基因組的方法有很多，常用到的方法有CTAB法等;對于植物基因組DNA的分離純化可以選擇已經商品化的試劑盒（本實驗采用TIANGEN植物基因組DNA提取試劑盒）。

目前，以人類基因組課題為契機，發達國家及部分發展中國家均在不遺余力地推進基因組科學的發展。對某些原生動物和真菌等小型基因組的分析已經取得重大突破，整個研究領域正迎來后基因組科學（post-genome？science）時代。然而，植物基因組分析特別

是木本植物基因組分析起步較晚，現階段主要還是圍繞擬南芥（Arabidopsis？thaliana）、水稻（Oryza？sativa）和玉米（Zea？mays）等草本模式植物展開。

1 實驗材料

植物種類繁多，一般情況下選用健康的嫩葉（或幼芽）為宜。健康的嫩葉（或幼芽）不僅含有較少的代謝產物，而且細胞數量更多。通常情況下，在采集健康的嫩葉（或幼芽）之前將植物置于暗處一日為宜，這樣可以有效地減少代謝產物的產生。如果所采集的植物材料不能立刻用于基因組DNA提取實驗，可以將樣品保存于4℃冰箱中24h，超過24h時應置于-80℃中保存。注意樣品應避免反復凍融，以防止提取的DNA講解。

2 實驗試劑及器材

植物基因組DNA提取試劑盒、液氮、β-巰基乙醇、苯酚、氯仿、無水乙醇

研缽（需預冷）、移液器、1.5mL離心管（需滅菌）、低溫高速離心機、恒溫水浴鍋、4℃冰箱、-80℃冰箱、電泳儀

3 操作步驟

①取健康的植物嫩葉（或幼芽）適量（約0.1g）置研缽中，于加入液氮迅速充分研磨至粉末狀。

②將研磨成粉末的樣品加到700uL 65℃預熱緩沖液GP1（預先加入β-巰基乙醇）的離心管中，65℃水浴20min。

③加入700uL氯仿，充分混合均勻，置于低溫高速離心機中，4℃、10000rpm下離心5min。

④將上層水相（約取400uL）轉入一個新的離心管中，加入700uL緩沖液GP2，充分混合均勻。

⑤將混勻的液體轉入吸附柱CB3中，4℃、10000rpm離心30s，低調廢液。

⑥加入500uL去蛋白液GD，13000rpm離心30s，棄掉廢液。

⑦加入700uL漂洗液GW，13000rpm離心30s，棄掉廢液。

⑧加入500uL漂洗液GW，13000rpm離心30s，棄掉廢液。

⑨ 再次13000rpm離心2分鐘，將吸附柱置于室溫或50℃溫箱放置數分鐘。

⑩將吸附柱轉入干凈離心管中，加50-200uL（干重組織加30-50uL）洗脫緩沖液TE室溫置于2-5min，12000rpm離心30s。

11離心得到的溶液再加入吸附柱中，室溫放置2min，13000rpm離心2min，即可得到高質量植物基因組DNA。

4 基因組DNA提取常見問題

①基因組DNA的得率較低或無基因組DNA

②提取的基因組DNA有降解

③提取的基因組DNA中有RNA的污染

④提取的基因組DNA不能順利進行后續實驗

5 紫外分光光度計檢測DNA濃度與純度

DNA在OD260處有顯著吸收峰，OD260值為1相當于大約50ug/mL雙鏈DNA。一般用OD260/OD280值檢測DNA樣品的純度：正常OD260/OD280值約為1.7-1.9，說明DNA純度較好;小于1.7可能有蛋白質污染;大于2.0，說明有RNA污染或者DNA已經降解。注意：因為pH值和離子會影響光吸收值，因此注意洗脫時不適用洗脫緩沖液，而使用去離子水，OD260/OD280值可能會略微偏低，但并不表示純度低。

參考文獻

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