免费文献传递   相关文献

台湾牛樟总RNA提取方法的建立



全 文 :

2016,45(1): 53~56.
Subtropical Plant Science
台湾牛樟总 RNA 提取方法的建立
孟红岩,郭 莺,林文珍,汪文华,刘黎卿
(福建省亚热带植物研究所,福建省亚热带植物生理生化重点实验室,福建 厦门 361006)

摘 要:以牛樟Cinnamomum kanehirae根、茎、叶为材料,在RNAprep Pure Plant Kit (Polysaccharides &
Polyphenolics-rich)方法的基础上进行改良,建立台湾牛樟总RNA的提取方法。经琼脂糖凝胶电泳、Nanodrop和Aglient
2100检测发现,牛樟根、茎、叶所得RNA的28S和18S比值介于1.7~2.1之间,RNA完整性较好,浓度均在50 ng·μL-1
以上,RIN值均大于7。该方法提取的RNA纯度、浓度和完整性均合格,可满足后续分子生物学实验要求。
关键词:牛樟;RNA 提取
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2016.01.011
中图分类号:Q946.2 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2016)01-0053-04

A Method for Extraction of Total RNA from Cinnamomum kanehirae
MENG Hong-yan, GUO Ying, LIN Wen-zhen, WANG Wen-hua, LIU Li-qing
(Fujian Key Laboratory of Physiology and Biochemistry for Subtropical Plant, Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen
361006, Fujian China)

Abstract: In this study, total RNA extraction of roots, stems, and leaves from Cinnamomum
kanehirae was carried out. Electrophoresis, Nanodrop and Aglient 2100 analysis indicated that the
value of 28S/18S was 1.7 to 2.1, RNA integrity number was higher than 7, and RNA concentration
was higher than 50 ng·μL-1, indicating that RNA was intact. In summary, the study showed that the
purity, concentration and integrity of the isolated RNA were qualified, and could be used for
subsequent molecular biology studies.
Key words: Cinnamomum kanehirae; RNA extraction

牛樟 Cinnamomum kanehirae 系樟科 Lauraceae 樟属植物,为台湾特有的常绿阔叶大乔木。牛樟树
形粗壮坚实高大,材质细致、纹理显明、色泽鲜丽又具有持久不散的芳香味,是极具发展潜力的景观
树种,也是雕刻艺品及高级家具建材之上品,具有重要的经济价值。牛樟树也是台湾特有药食两用真
菌牛樟芝 Antrodia camphorata 唯一的天然宿主。牛樟芝有“森林红宝石”的美誉。研究证实,牛樟芝
具有保肝、抗癌、消除炎症、强化免疫等多种药用价值[1—9]。除了野生牛樟芝,牛樟椴木亦可进行牛樟
芝的人工培养。用牛樟椴木培养的牛樟芝有效活性物质远远优于其他椴木培养的牛樟芝[10]。但是,野
外环境生长的牛樟因与其他樟属树种杂交而无法鉴别。随着百姓生活水平的提高和保健意识的增强,
高品质牛樟芝的市场需求量极大,与此同时其专一寄主牛樟的品质及身份也需要保证。目前,仅通过
形态分类难以鉴别牛樟的身份,牛樟的分子鉴定技术亟待建立。
开展牛樟的分子生物学研究对于促进牛樟树的开发利用及牛樟芝的培养都具有积极的推动作用。
高质量的 RNA 是后续 RT-PCR、Northern 杂交、cDNA 文库构建、RNA-Seq 等分子生物学研究的基础
和前提。RNA 提取方法有多种,包括异硫氰酸胍法、CTAB-LiCl 沉淀法、SDS/酚抽提法及商品化的试
剂盒法等,但没有一种方法适用于所有植物或同种植物不同组织的 RNA 提取。曾进等[11]和林娜等[12]
分别用不同的改良方法提取油樟 C. longepaniculatum 的总 RNA;伍艳芳等[13—14]通过改良 CTAB 法提取
收稿日期:2016-01-15
基金项目:厦门市对台科技合作项目(3502Z20131150)
作者简介:孟红岩,博士,助理研究员,从事植物分子生物学研究。E-mail: mhy1984@126.com
注:郭莺为通讯作者。E-mail: 47402221@qq.com
第 45 卷 ﹒54﹒
了樟树 C. camphora 不同组织的总 RNA 及不同化学型樟树叶片的总 RNA。牛樟的分子生物学研究尚处
在起步阶段。Huang 等[15]从牛樟等 3 种樟属植物中分离出 15 个微卫星序列,认为这些微卫星序列在 3
种植物中有特定的拷贝数,可用于辅助物种鉴定。但迄今为止牛樟 RNA 的提取尚未见报道。本文以两
年生牛樟的根、茎、叶为材料,改良天根试剂盒提取方法,获得可以用于后续 RT-PCR 和 RNA-Seq 等
实验的高品质牛樟 RNA。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 材料 牛樟根、茎、叶于 2014 年 10 月采自福建省亚热带植物研究所栽培的两年生植株,该牛樟
系从台湾引种。材料经蒸馏水洗净擦干后液氮速冻,于-80 ℃冰箱冻存,作为总 RNA 提取材料。
1.1.2 试剂 氯化钠、柠檬酸钠等生化试剂购于上海生工,Trizol 购于 Invitrogen 公司,RNA 提取实验
所用 RNAprep Pure Plant Kit 试剂盒购于天根生化科技有限公司。
1.2 总 RNA 提取方法
采用 3 种方法进行 RNA 提取,分别为:(1)参考林娜等[12]多糖多酚类油樟 RNA 的提取方法;(2)
参照 Invitrogen 公司 RNA 提取试剂盒说明书的 Trizol 法进行提取;(3)在 RNAprep Pure Plant Kit
(Polysaccharides & Polyphenolics-rich)的基础上,根据提取材料的不同改变材料和提取液的比例。
1.3 RNA 质量检测
提取的 RNA 以 1×TAE 为缓冲液,取 2 μL 在 1.0%琼脂糖凝胶上电泳,凝胶成像系统观察拍照,
分析其完整性。用 Nanodrop 和 Aglient 2100 检测 RNA 样品的纯度、浓度和完整性等。
2 结果与分析
2.1 不同方法提取的 RNA 效果比较
参考林娜等[12]的提取方法,增加预处理液、乙酸乙酯抽提以减少油脂、多糖、多酚对裂解液黏稠
度的影响,并用混合高盐(氯化钠和柠檬酸钠)多次脱糖。获得的 RNA 经电泳检测,发现浓度太低,且
出现降解现象,不符合后续转录组建库要求(图 1)。可能是牛樟多糖多酚等含量高于其他樟属植物。
液氮研磨的叶片粉末加入 Trizol 即成黏稠状,离心后无上清液析出,RNA 提取实验无法继续进行,
可见牛樟叶片富含多糖、多酚和油脂,对 RNA 提取影响较大。故 Trizol 提取法不适于牛樟 RNA 提取。
使用天根 RNA 提取试剂盒提取牛樟 RNA,100 mg 牛樟茎或根粉末对应 750 μL 裂解液,可获得质
量较高的 RNA 样品(图 2);30 mg 牛樟叶片粉末对应 1000 μL 裂解液,离心后每份上清液较少,仅约
100 μL,需进行 4 份重复,上清混合才能满足后续实验的要求。实验表明,牛樟叶片 RNA 浓度低于茎
和根,电泳条带亮度明显弱于根、茎 RNA(图 2)。



根 茎 叶 根 茎 叶

28S
18S
28S
18S
图 1 参考林娜方法提取的牛樟 RNA 电泳图
Fig. 1 Electrophoresis of Cinnamomum kanehirae
RNA referred to Lin Na’s extraction method


图 2 天根试剂盒提取的牛樟 RNA 电泳图
Fig. 2 Electrophoresis of Cinnamomum kanehirae
RNA extracted by TIANGEN kit

第 1 期 孟红岩,等:台湾牛樟总 RNA 提取方法的建立 ﹒55﹒
2.2 天根试剂盒改良提取的 RNA 质量分析
Aglient 2100 检测 RNA 样品的纯度、浓度和完整性等(表 1,图 3)。牛樟根的 RNA 浓度最高,为
148 ng·μL-1;叶片 RNA 浓度仅为 53 ng·μL-1;牛樟茎的多糖、多酚含量可能低于叶片,提取相对容易,
RNA 浓度为 64 ng·μL-1。Nanodrop 检测结果显示,根、茎、叶 RNA 的 OD260/OD280 值分别为 2.15,1.79,
1.99;OD260/OD230 值均低于 1.0,可能有部分胍盐残留,与多份样品离心后上清混合导致杂质富集有关。
RNA 完整性检测表明,牛樟根、茎和叶的 RNA 28S 和 18S 比值介于 1.7~2.1 之间,RNA 完整数目
(RNA Integrity Number,RIN)值均大于 7,其
中根和茎的 RNA 完整性优于叶片,RIN 值分
别为 8.70 和 8.60(表 1)。检测结果表明,在天
根RNA提取试剂盒基础上改良的方法提取的
RNA 纯度、浓度和完整性均合格,满足转录
组测序、RT-PCR、Q-PCR 等后续实验的要求。
表 1 Nanodrop 和 Aglient 2100 检测牛樟 RNA 质量
Table 1 Results of RNA analysis by Nanodrop and Aglient 2100
部位 浓度/ng•μL-1 OD260/OD280 OD260/OD230 28S/18S RIN 值
根 148 2.15 0.74 2.0 8.70
茎 64 1.79 0.71 2.1 8.60
叶 53 1.99 0.91 1.7 7.00




图 3 牛樟 RNA 质量分析
Fig. 3 Quality analysis of RNA from Cinnamomum kanehirae
3 讨论
曾春山等[16]研究发现,樟属植物种间精油成分差异较大,各植物特有精油成分突出,说明樟属植
物间代谢组分差异较大。牛樟作为牛樟芝唯一天然宿主,可能含有其他樟属植物没有的特殊代谢物组
分或代谢途径。提取出高质量的总 RNA,是开展牛樟特殊代谢途径解析及特定基因克隆与相关基因功
能研究的前提。牛樟多糖、多酚含量可能高于其他樟属植物,且可能含有特殊代谢物组分,均加大了
RNA 提取难度,其叶片粉末遇裂解液即成黏稠状,因此油樟和樟树的 RNA 提取方法并不适用于牛樟。
第 45 卷 ﹒56﹒
本研究通过对 3 种 RNA 提取方法的对比,获得适用于牛樟 RNA 提取的方法,即利用天根 RNA
提取试剂盒的试剂,调整材料与裂解液的比例,可提取到满足转录组建库等实验要求的牛樟根、茎、
叶总 RNA。牛樟叶片 RNA 浓度比根、茎 RNA 低,28 S/18 S 值低,RIN 值低,但 OD260/OD280 值接近
2.00,说明 RNA 纯度较高。尽管该方法提取的 RNA 能满足 RT-PCR、Q-PCR 及转录组测序等实验需求,
在后续实验中仍需要进一步完善方案以减少杂质残留,提高 RNA 浓度、纯度及完整性。
参考文献:
[1] Chen J J, Lin W J, Liao C H, Shieh P C. Anti-inflammatory benzenoids from Antrodia camphorata[J]. Journal of Natural
Products, 2007,70(6): 989—992.
[2] Hsu Y L, Kuo Y C, Kuo P L, Ng L T, Kuo Y H, Lin C C. Apoptotic effects of extract from Antrodia camphorata fruiting
bodies in human hepatocellular carcinoma cell lines[J]. Cancer Letters, 2005,221(1): 77—89.
[3] Liu J J, Huang T S, Hsu M L, Chen C C, Lin W S, Lu F J, Chang W H. Antitumor effects of the partially purified
polysaccharides from Antrodia camphorata and the mechanism of its action[J]. Toxicology and Applied Pharmacology,
2004,201(2): 186—193.
[4] Lu M C, El-Shazly M, Wu T Y, Du Y C, Chang T T, Chen C F, Hsu Y M, Lai K H, Chiu C P, Chang F R, Wu Y C. Recent
research and development of Antrodia cinnamomea[J]. Pharmacology and Therapeutics, 2013,139(2): 124—156.
[5] Mau J, Huang P, Huang S, Chen C C. Antioxidant properties of methanolic extracts from two kinds of Antrodia camphorata
mycelia[J]. Food Chemistry, 2004,86(1): 25—31.
[6] Peng C C, Chen K C, Peng R Y, Chyau C C, Su C H, Hsieh-Li H M. Antrodia camphorata extract induces replicative
senescence in superficial TCC, and inhibits the absolute migration capability in invasive bladder carcinoma cells[J]. Journal
of Ethnopharmacology, 2007,109 (1): 93—103.
[7] Shen Y C, Chen C F, Wang Y, Chang T T, Chou C J. Evaluation of the immuno-modulating activity of some active principles
isolated from the fruiting bodies of Antrodia camphorata[J]. The Chinese Pharmaceutical Journal, 2003,55 (5):313—318.
[8] Song T Y, Yen G C. Antioxidant properties of Antrodia camphorata in submerged culture[J]. Journal of Agriculture and Food
Chemistry, 2002,50(11): 3322—3327.
[9] Tzeng Y M, Geethangili M, Ling S T. Purification of bioactive compounds from Antrodia camphorata and their
pharmacological activities[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering, 2009,108(1): 21—28.
[10] Lin T Y, Chen C Y, Chien S C, Hsiao W W, Chu F H, Li W H, Lin C C, Shaw J F, Wang S Y. Metabolite profiles for
Antrodia cinnamomea fruiting bodies harvested at different culture ages and from different wood substrates[J]. Journal of
Agriculture and Food Chemistry, 2011,59(14): 7626—7635.
[11] 曾进,罗通,李光剑. 宜宾油樟 RNA 的提取及分析[J]. 宜宾学院学报, 2009,9(6): 75—77.
[12] 林娜,高继海,艾涛波,范林洪,王胜华,陈放. 一种新型的油樟叶片总RNA 提取方法[J]. 中国生物工程杂志, 2013,33(5):
107—111.
[13] 伍艳芳,徐海宁,江香梅,温强,熊振宇. 不同化学类型樟树叶片总 RNA 提取方法比较[J]. 林业科技开发, 2013,27(4):
75—79.
[14] 伍艳芳,徐海宁,宋晓琛,江香梅. 樟树不同组织总 RNA 提取方法比较及 RT-PCR 检测[J]. 江西林业科技, 2013(5):
1—4.
[15] Hung K H, Lin C H, Shih H C, Chiang Y C, Ju L P. Development, characterization and cross-species amplification of new
microsatellite primers from an endemic species Cinnamomum kanehirae (Lauraceae) in Taiwan[J]. Conservation Genetics
Resources, 2014,6(4): 911—913.
[16] 曾春山,李文峰,冯志坚. 4 种樟属植物鲜叶精油成分分析[J]. 福建林业科技, 2013,40(4): 17—21.