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  • 發布時間:2019-04-10 19:27 原文鏈接: 植物DNA的提取與定量分析實驗

    實驗方法原理幼嫩組織的細胞處于旺盛的分裂階段,細胞核較大而細胞質較少,核酸濃度高,且內含物少,次生代謝產物少,蛋白質及多糖類物質相對較少,在SDS或CTAB物質存在時,經機械研磨,使細胞破裂釋放出內含物,提取的DNA、RNA的產量高,純度好。

    提取DNA所用的提取液、吸頭、離心管等需要高壓滅菌以滅活Dnase。

    DNA定量分析可采用紫外光譜分析法。原理是DNA分子在260nm處有特異的紫外吸收峰,且吸收強度與DNA的濃度成正比。此外,還可以通過瓊脂糖凝膠電泳上顯示的DNA帶的亮度來分析,因為EB作為一種熒光染料,能插入DNA的堿基對平面之間而結合于其上,在紫外光的激發下產生熒光,DNA分子上EB的量與DNA分子的長度和數量成正比。在電泳時加入已知濃度的DNA Marker作為DNA相對分子質量及濃度的參考,樣品DNA的熒光強度就可以大致表示 DNA量的多少。這種方法的優點是簡便易行,可結合瓊脂糖凝膠電泳分析DNA樣品的完整性來進行,缺點是不太準確。
    實驗材料

    植物幼嫩組織

    試劑、試劑盒

    CTAB提取液

    儀器、耗材

    離心機離心管紫外分光光度計微量移液器吸頭吸水紙水浴鍋冰箱研缽液氮罐電子天平pH計高壓滅菌鍋一次性手套和口罩電泳儀及電泳槽

    實驗步驟

    一、實驗材料和實驗用品

    植物幼嫩組織(如幼葉、花器、幼根等)。

    離心機、離心管、紫外分光光度計、微量移液器、吸頭、吸水紙、水浴鍋、冰箱、研缽、液氮罐、電子天平、pH計、高壓滅菌鍋、一次性手套和口罩、電泳儀及電泳槽。

    CTAB提取液:2%CTAB(m/V), 100mmol/L Tris-HCl pH8.0, 20mmol/L EDTA pH8.0, 1.4mol/L NaCl, 2% PVP(滅菌后加入2% PVP, 使之充分溶解)。在研磨植物幼嫩組織前加入1%(V/V)β-巰基乙醇。

    TE(pH8.0):稱取1.211 g Tris, 0.372 g EDTA-Na2, 先用800 mL蒸餾水加熱攪拌溶解,用鹽酸調pH8.0,再用蒸餾水定容至1000 mL。高壓滅菌20 min。

    氯仿/異戊醇(24:1, V/V): 將氯仿和異戊醇按體積24:1的比例混勻,置棕色瓶中,4℃保存。

    酚/氯仿/異戊醇(25:24:1): 按飽和酚、氯仿、異戊醇體積比為25:24:1比例混勻,置棕色瓶中,4℃保存。

    10 mg/L 的EB貯存液:在100 mL蒸餾水中加入 1g EB, 在磁力攪拌器上攪拌數小時,使其完全溶解,轉至棕色瓶中避光4℃保存。EB是強誘變劑,稱量時要戴手套和口罩。一旦接觸了EB,立即用大量水沖洗。

    1X TAE電泳緩沖液:50X TAE濃縮貯存液含Tris堿242 g,冰醋酸57.1 mL, pH8.0 的0.5 mol/L EDTA 100mL, 加600 mL蒸餾水,在磁力攪拌器上攪拌,最后加蒸餾水定容至1000 mL。

    6X凝膠加樣緩沖液:0.25%溴酚藍,0.25%二甲苯青FF,40%(m/V)蔗糖水溶液,4℃保存。

    3M NaAc(pH5.2)

    二、實驗內容和實驗步驟

    1.提取DNA

    (1)提取DNA所用的提取液、吸頭、離心管等需要在高壓滅菌鍋中121℃(約1.1 kg/cm2)高壓滅菌20 min。

    (2)用液氮將50mg 幼嫩葉片研磨成細粉,置于1.5ml 離心管中加入預熱至65℃的600μl 的CTAB提取液,輕搖混勻。

    (3)65℃水浴1小時,其間輕搖混勻。

    (4)12000rpm離心10min,取上清轉移至另一1.5ml 離心管中。

    (5)向上清液中加入等體積的酚/氯仿/異戊醇(25:24:1),輕輕混勻10min,然后12000rpm離心10min,再轉移上清入新管。

    (6)向上清液加入等體積的氯仿/異戊醇(24:1),輕輕混勻10min,然后12000rpm離心10min,再轉移上清入新管。

    (7)向上清液中加1/10體積的3M NaAC (pH5.2),等體積的冷異丙醇,小心混勻。12000rpm離心10min,棄上清。

    (8)用70%乙醇洗滌沉淀一次,12000rpm離心,棄上清。

    (10)將沉淀在超凈工作臺上吹干,加50μl TE (pH8.0)室溫溶解。

    電泳檢測或用紫外分光光度計檢測DNA的濃度和質量。

    2.濃度測定

    (1)瓊脂糖電泳法檢測DNA

    根據上樣管的數量和電泳槽的大小估算瓊脂糖膠的體積,稱取瓊脂糖干粉用1xTAE緩沖液配制1%的瓊脂糖凝膠,配制時在電爐上加熱使瓊脂糖充分溶解,待溫度降至60℃,加入EB, 使EB的終質量濃度為1 μg/mL,搖勻,倒入帶有梳子的膠床中,避免產生氣泡,室溫下約30 min,膠自然凝固。

    把瓊脂糖膠放入電泳槽中,倒入1X TAE電泳緩沖液使液面高出膠面約0.5 cm。

    移液器插上10μl吸頭,吸入DNA樣品和上樣緩沖液的混合液后,尖端插入加樣孔底部,緩慢把DNA樣品加入到加樣孔中。

    加樣完畢后,正確連接電泳槽和電源,黑線接陰極。紅線接陽極,打開電源,正確設定電壓及時間,時間的選擇取決于膠的長度和電壓大小。一般不高于5 V/cm的電壓,電泳約2 h,待溴酚藍離膠邊約1-1.5cm時停止電泳。

    小心取出凝膠,置于紫外透射儀上,紫外燈下檢測擴增片段的有無及分離情況,在凝膠成像儀上照相。

    用λDNA做相對分子質量大小的Marker,如果帶型不彌散,在與Marker 20kb 的帶的相應位置出現整齊明亮的條帶,說明基因組DNA完整,沒有降解。

    (2)紫外分光光度法測定DNA的濃度

    取少量待測的DNA樣品,用TE或蒸餾水稀釋50倍(或100倍)。

    用稀釋液做空白,在260 nm、180 nm 、310 nm處調節紫外分光光度計的讀數至零。

    加入待測DNA樣品在上述3個波長處讀取OD值。

    純DNA樣品的OD260/OD280值大約為1.8,高于1.8有可能有RNA污染,低于1.8有蛋白質污染;

    三、實驗結果和計算

    展開 
    注意事項

    輕輕操作DNA溶液和快速冷凍植物組織對減輕機械剪切力和核酸酶切非常重要,不要振蕩。

    EB為強誘變劑,酚、氯仿、CTAB具腐蝕性或毒性,使用含有上述藥品的溶液時,必須戴手套,盛有酚和氯仿的離心管要集中處理或丟棄。


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