功能基因组学
        

GenomiPhi DNA扩增试剂盒扩增植物基因组DNA

 

   植物组织通常会含有一些会影响DNA提取的物质。例如,多酚就是一种很强的氧化因子并能够不可逆地同DNA结合,生成褐色凝胶状物[1];高水平的多糖也可以使DNA形成粘性沉淀而难以处理。这些化合物在高浓度时,还会抑制限制性内切酶和DNA聚合酶,使得提取的DNA无法用于包括AFLP、RAPD分析、PCR和基因克隆等研究中。其他一些化合物如在橡树中的鞣酸等使得成功分离高浓度的DNA变得困难重重。目前已经建立了很多从含有多酚和多糖的植物中成功提取DNA的方法。

  GenomiPhi™ DNA扩增试剂盒为从植物组织中制备高质量DNA提供了一条途径(图1)。基因组DNA用高效的Phi29 DNA聚合酶[8.9]多引物线性扩增,该等温链替换酶具有3’–5’外切酶校对活性,能够确保有代表性的扩增。差错率仅为10-7,比普通Taq DNA聚合酶低100倍。

   GenomiPhi DNA扩增试剂盒可以利用极少量的DNA从叶片或和种子中过夜制备微克级DNA。通常扩增所用的模板DNA仅需一次简单的裂解反应就可获得。由于高水平的多糖或多酚能够抑制Phi29 DNA聚合酶,富含这些化合物的植物组织可能需要进一步的样品纯化。

所用产品
GenomiPhi DNA扩增试剂盒
25-6600-01
Tween™ 20
US20605
MicroSpin™ G-50柱
27-5330-01

实验方法
   叶片DNA的制备
  
对很多植物来说,用简单的碱裂解法就可以制备得到足够量的用于扩增的叶片DNA。对于那些富含多糖的叶片,例如草莓,扩增前需要用CTAB[8](图2)或相似的方法来抽提DNA。这些化合物的过量残留会抑制GenomiPhi DNA扩增反应。

  叶片的碱性裂解
  1.
在液氮中用研杵研磨1厘米的叶片组织。
  2. 将之转移至1.5或 0.7 毫升的微离心管中。
  3. 加入150 μl 0.25 M NaOH,70 °C孵浴
15 min。注:加0.1 % Tween 20(v/v)至NaOH中有助于改善DNA抽提效果。
   4. 加入150 μl 的中和溶液(80 mM Tris-HCl pH8.0,1 mM EDTA),高速离心5 分钟。
   5. 吸取上清,并取适量用于扩增反应。

  种子DNA的制备
  和叶片相比,大多数种子更适用于碱裂解法,然而对于富含多糖和多酚的种子,仍需要使用CTAB来抽提(图1)。这些方法对小麦和大豆种子非常有效。

  种子的碱性裂解
1.
在摇床上用2%漂白液清洗种子10分钟后,再用
水清洗3次,每次5分钟。
2. 用灭菌的刀片将种子剖成两半,并放入2毫 升管
中。
3. 根据种子大小(大豆种子400 μl,小麦种子
100 μl)加入适量的裂解溶液(100 mM Tris- HCl, pH 9.5, 1 M KCl, 10 mM EDTA)。
4. 95 °C孵浴10分钟。
5. 吸取上清,并取适量用于扩增反应。

  种子的CTAB抽提法
1.
在摇床上用2%漂白液清洗种子10分钟后,再用
水清洗3次,每次5分钟。

 

2. 在液氮中用无菌研杵研磨种子。用500- 800μl的CTAB抽提缓冲液(2% CTAB, 100 mM Tris-HCl,1.4 M NaCl, 20 mM EDTA)转移至40ml锥底管中。轻轻混匀后55 °C孵浴20分钟。
3. 1500g 离心5分钟。
4. 转移上清至一个干净管中,加入等体积的氯仿:异戊醇(24:1),轻轻混合2分钟。
5. 15 000 g离心20秒。
6. 将上层液相转移至已预先加入1/10体积7.5M的乙酸铵和2倍体积的冰冷乙醇的管中。
7. 轻轻混匀后-20 °C放置1小时。
8. 15 000 g离心1分钟,弃上清。
9. 用70%的乙醇清洗沉淀两次,每次清洗混匀
后15 000 g离心30秒。
10. 晾干沉淀后重悬于50 μl的1x TE缓冲液中
11. 吸取适量用于扩增反应。

  CTAB抽提叶片DNA
  改良的CTAB[3,11]法已成功用于提取玉米,小麦和草莓叶片DNA,若用于其他植物,该方法可能需要适当修改。
1. 称量叶片组织的重量并在液氮中将之研磨成
细粉。
2. 每克叶片组织加入1 ml的CTAB抽提缓冲液(2 % CTAB, 50 mM Tris·HCl pH 8.0, 20 mM EDTA, 1.4 M NaCl, 1μM β巯基乙醇)。均匀 混合后转移至管中,溶液的总体积不应 超过管容积的一半。
3. 65°C孵浴30分钟,每隔5-10分钟混匀一次。
4. 加入等体积的氯仿-异戊醇,轻轻混匀。
5. 室温,13 000 g离心10分钟。
6. 转移上清液至一个新管中,记录其体积。
7. 加入1/10管体积的10%的CTAB溶液(10%
CTAB, 0.7M NaCl),轻轻混匀。
8. 加入等体积的氯仿-异戊醇,轻轻混匀。
9. 室温,13 000 g离心10分钟。
10. 转移上清液至一个新管中,记录其体积(用切掉尖端的枪头吸取高粘度的上清)。
11. 加入等体积的1% CTAB溶液(1 % CTAB, 50 mM
Tris·HCl, pH 8.0),轻轻混匀。
12. 观察沉淀形成(溶液变得稍许浑浊),若未
观察到沉淀,室温放置过夜。
13. 室温,13 000 g离心3分钟。
14. 弃上清并将沉淀重溶于100 μl 1 M的 NaCl溶液中。
15. 室温,13 000 g离心3分钟。
16. 转移上清液至一个新管中,加入等体积(100μl)的冰冷的异戊醇。
17. 室温,13 000 g离心3分钟。
18. 用3倍体积的70%的冷乙醇清洗沉淀3次。
19. 溶于适量体积的ddH2O中,并取适量用于扩增
反应。
  在FTA卡上固定叶片样品
1.
取出预先灌注了植物样品的FTA基质的小盘片。
2. 用200 μl FTA纯化试剂清洗小盘片5分钟。
3. 弃去洗液,重洗2次。
4. 用200 μl of TE(10mM Tris-HCL, 0.1 mM EDTA)清
洗小盘片5分钟。
5. 弃去洗液晾干盘片。
6. 将盘片用于扩增反应。
注意:请登陆网站www.whatman.com了解更多FTA及其与GenomiPhi DNA扩增试剂盒的相容性的 信息。

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