土壤DNA的提取方法比較研究

劉燕++劉娟娟++吳晴晴

摘 要：PCR擴增檢測土壤樣品中目標微生物的重要前提之一是獲得高質量的微生物基因組總DNA。但由于土壤樣品種類繁多、組成也相對復雜，且微生物細胞常緊緊吸附在土壤的顆粒表面，因此從土壤樣品中獲取無偏好、高質量的微生物總DNA具有較大難度。在保證獲得高質量土壤微生物總DNA的前提下，有效地將試劑盒與核酸提取儀相結合，以相對較低的成本獲得較高質量的土壤微生物總DNA。

關鍵詞：土壤微生物 DNA 提取

中圖分類號：S15 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0095-02

現階段提取土壤樣品中總DNA的方法，在微生物生態學不斷壯大與發展的過程中逐漸發展了起來。據報道，現階段從土壤樣品中獲得高質量DNA的方法主要有間接提取法和直接提取法。一般直接提取的效率相對較高，而間接提取的純度較高。提取土壤樣品中總DNA沒有通用的唯一的標準方法，實際工作中需根據具體實驗目的、土壤樣品的特點、實驗室的條件而定。

1 材料與方法

1.1 主要試劑盒

主要試劑盒：FastDNA SPIN Kit for Soil試劑盒，GENMED土壤DNA分離試劑盒。

1.2 主要儀器

主要儀器：S1000TM Thermal Cycler，微量臺式離心機IEC Micro CL17，DYY-2C型電泳儀，凝膠成像系統，FastPrepTM FP120核酸提取儀，Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀，NanoDrop ND-1000 Spectrophotometer。

1.3 土壤DNA提取方法

方法1：使用FastDNA SPIN Kit for Soil試劑盒、用FastPrepTM FP120核酸提取儀提取DNA。方法2：使用FastDNA SPIN Kit for Soil試劑盒、用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法3：用GENMED土壤DNA分離試劑盒提取DNA。方法4：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法5：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法6：用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀、GENMED土壤DNA分離試劑盒提取DNA。方法7：用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀與GENMED土壤DNA分離試劑盒相結合來提取DNA。方法8：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法9：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法10：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。方法11：用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取DNA。以上所有詳細操作步驟見相應說明書。

1.4 土壤DNA電泳檢測

取提取的DNA模板3μL與1μL 6×Loading Buffer混合，加入1%（w/v）瓊脂糖凝膠加樣孔內，置于電泳槽中進行電泳檢測。

2 實驗結果與分析

不同方法提取土壤核酸的效率如下。

用方法1～11提取土壤DNA，所得核酸濃度依次為9.6 ng/μL、153.5 ng/μL、87.3 ng/μL、56.8 ng/μL、88.0 ng/μL、 52.2 ng/μL、46.5 ng/μL、69.8 ng/μL、67.6 ng/μL、48.0 ng/μL、51.0 ng/μL，提取核酸得率分別為1.92μg/g、30.7μg/g、 17.46μg/g、11.36μg/g、17.6μg/g、10.44μg/g、9.36μg/g、13.96μg/g、13.52μg/g、9.6μg/g、10.2μg/g土壤。

利用方法1～11的提取方法對同一土壤樣品中的總DNA進行提取。電泳檢測結果見圖1：方法1～11分別對應圖中相應泳道1～11，可以看出泳道2、3、5、8的條帶相對較明亮，DNA含量也相對較高。結果表明利用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀與GENMED土壤DNA分離試劑盒有效結合提取土壤總DNA的效率較高。此外，與方法1、2相比，GENMED土壤DNA分離試劑盒的價格低于FastDNA SPIN Kit for Soil試劑盒約10倍。

3 結語

將Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀與GENMED土壤DNA分離試劑盒相結合提取土壤總DNA，在降低提取成本的同時保證DNA質量不下降。

不同提取方法對同一土壤樣品中的DNA提取效率不同[3]，實際工作中需要根據實驗目的、不同土壤樣品以及不同實驗室條件等選擇相對合適的提取方法[1-2]。利用GENMED土壤DNA分離試劑盒與Mini-BeadBeater-16TM核酸提取儀提取土壤DNA提取效率較高，成本相對較低。

參考文獻

[1] 徐曉宇，閔航，劉和，等.土壤中微生物總DNA提取方法的比較[J].農業生物技術學報，2005，13（3）：377-381.

[2] Patrick Robe，Renaud Nalin，Car mela Capellano，et al. Vogel，Pascal Simonet[J].European Journal of Soil Biology， 2003（39）：183-190.

[3] Xia Y.Isolation and characterization of phenanthrene-degrading Sphingomonas paucimobilis strain ZX4[J].Biodegradation，2005（16）：393-402.