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云南越桔资源DNA的提取及分析



全 文 :黑龙江农业科学2016(1):23~25
Heilongjiang Agricultural Sciences
云南越桔资源DNA的提取及分析
王连润1,崔正菊2,刘家迅1,陶 磅1,万 红1,李卫芬1,潘丽云1
(1.云南省农业科学院 园艺作物研究所,云南 昆明650205;2.云南省农业科学院,云南 昆明
650205)
摘要:为系统评价云南越桔属资源的遗传多样性及亲缘关系,以云南省农业科学院园艺作物研究所蓝莓试验
基地保存的13份云南越桔属资源叶片为材料,采用CTAB提取方法,对越桔基因组DNA进行了提取,并对
获得的DNA进行了琼脂糖凝胶电泳检测及含量测定分析。结果表明:11份越桔叶片中提取出基因组DNA,
且DNA的纯度和完整性都较好,质量高,D260nm/D280nm的比值均在1.8~2.0;2份野生越桔材料未获得谱带。
关键词:越桔;基因组DNA;提取
中图分类号:S663.9 文献标识码:A 文章编号:1002-2767(2016)01-0023-03 DOI:10.11942/j.issn1002-2767.2016.01.0023
收稿日期:2015-10-19
基金项目:云南省重点新产品开发计划资助项目(2013
BB011)
第一作者简介:王连润(1978-),女,云南省鹤庆县人,硕士,
助理研究员,从事果树栽培及育种研究。
通讯作者:刘家迅(1967-),男,学士,副研究员,从事小浆果
栽培及育种研究工作。
  蓝莓(Blueberry),又称越桔、蓝浆果,为杜鹃
花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium L.)植物,多
年生落叶或常绿灌木。蓝莓以其风味独特、营养
保健功能强日益受到人们的关注,被列入第三代
水果行列。由于对其保健意义的科学论证,尤其
是色素在保护视力上的作用,使蓝莓受到越来越
广泛的重视[1],联合国粮农组织将其列为人类五
大健康食品之一[2-3]。
成功提取并获得高质量的基因组DNA是进
行果树种质资源遗传多样性、系统演化及亲缘关
系等研究的基础。目前,已经报道越桔资源基因
组DNA 的提取一般采用植物基因组试剂盒提
取[4]、CTAB法提取[5]及改良CTAB法提取[6-7]
等方法,近年来,SSR、ISSR、SRAP等分子标记技
术已逐渐被应用于越橘品种鉴定、亲缘关系分析
及遗传多样性研究等领域[4,6,8]。本研究在借鉴
前人研究的基础上,采用CTAB法对云南越桔属
资源的DNA进行提取,并对提取产物进行了紫
外、琼脂糖凝胶电泳检测分析,旨在确定CTAB
法对于云南越桔属资源DNA 提取的可行性,为
系统评价云南越桔属资源的遗传多样性及亲缘关
系等分子生物学研究,以及进一步开发利用资源
奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验所用越桔材料采自云南省农业科学院园
艺作物研究所试验基地,分别为4份越桔栽培种、
5份栽培品种的2年生实生苗及4份云南野生越
桔材料。样品采集后装入泡沫冰盒中带回实验
室,于-20℃冰箱中保存备用。
表1 供试材料
Table 1 The experimental materials
编号
Code
种名 编号
Code
种名
Species
1 灿烂-3  8 云南越桔
2 灿烂-2  9 灿烂
3 灿烂-1  10 密斯黛
4 梯芙蓝 11 野生型-2
5 夏普蓝 12 野生型-1
6 夏普蓝-2  13 野生型-3
7 夏普蓝-1
  2×CTAB 提取缓冲液为:100mmol·L-1
Tris-HCl(pH 8.0),20mmol·L-1 EDTA(pH
8.0),1.4 mol·L-1 NaCl,2% (w/v)CTAB,
40mmol·L-1β-巯基乙醇;TE缓冲液:10mmol·L-

Tris-HCl(pH7.4),1mmol·L-1 EDTA ;氯仿-异
戊醇(24∶1),75% 乙醇,液氮;2 000bp Marker,
6×loading buffer,琼脂糖,TAE 缓冲液:Tris-
base,0.5mol·L-1 EDTA,冰乙酸。主要仪器为:
台式高速离心机,恒温水浴锅,紫外可见分光光度
计,琼脂糖凝胶电泳仪,聚丙烯酰胺凝胶电泳仪,
电泳槽,移液器。
32
     黑 龙 江 农 业 科 学 1期
1.2 方法
1.2.1 DNA提取方法 CTAB法参照《生物工
程实验技术手册》中“植物 DNA的CTAB提取
法”进行[9]。取3~4片越桔嫩叶置于研钵中,分
3次加入液氮研磨至粉末状;将粉末置于1.5mL
的离心管中,用移液器加入750μL配置好的3%
CTAB 裂 解 液 [100 mmol·L-1 Tris-HCl(pH
8.0)、20mmol·L-1 EDTA(pH 8.0)、1.4mol·L-1
NaCl、2%CTAB(M/V)、5%β-巯基乙醇(V/
V)],混匀,65℃水浴30min;11 000r·min-1,离心
5min,取 上 清 液;加 入 同 体 积 的 氯 仿:异 戊
醇(24∶1),轻摇 3 min;11 000r·min-1,离心
5min,取上清液;加入同体积的冰异丙醇,混匀,
置于-20℃静置30min;11 000r·min-1,离心
5min,弃上清液;11 000r·min-1,用75%的乙醇
离心2min,洗两次,超净台下吹干,并加入60~
100μLTE[(100mmol·L-
1 Tris-HCl(pH 8.0)、
1.0mol·L-1 EDTA(pH8.0)缓冲液]稀释,置于
-20℃冰箱保存备用。
1.2.2 DNA的检测方法 ①DNA 纯度和浓度
检测。DNA的纯度和浓度采用紫外分光光度计
检测。取2μL DNA样品,加入98μL TE缓冲
液,稀释至50倍,用100μL TE缓冲液作为对
照,测定其在260及280nm处的紫外吸收值,计
算出D260nm/D280nm的比值。
②DNA完整性检测。DNA样品的完整性
采用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。取5μL DNA
样品,加入3μL 6×loading buffer缓冲液,混匀
后加入点样。在1.0%琼脂糖(EB染色)凝胶上
电泳,电泳结束后置于自动凝胶成像仪中观察,拍
照记录。
2 结果与分析
2.1 13份云南越桔叶片 DNA 纯度和浓度的
分析
  从表2可知,CTAB法从13份越桔资源中均
提取出了基因组DNA,11份样品的D260nm/D280nm
比值均介于1.8~2.0。试验过程中发现提取的
DNA均为白色絮状沉淀,溶液清亮,无黏稠感,表
明蛋白质、RNA、多糖和酚类等杂质去除完全,对
DNA样液未造成污染,DNA纯度较高;野生型-1
和野生型-3两份样品的D260nm/D280nm比值分别为
1.63和1.48,表明提取的DNA纯度较低,DNA
样液中可能存在蛋白质、RNA、多糖和酚类等杂
质的污染。表2结果显示,不同越桔材料提取的
叶片DNA浓度差异较大,最高达6.29μg·μL-
1,
最低仅为0.04μg·μL-
1,这种差异可能与不同越
桔材料的叶片在成熟度方面,以及在多糖、蛋白质
等次生物质含量方面存在差异等因素有关[10]。
表2 13份越桔叶片基因组DNA紫外分析结果
Table 2 UV scanning results of genomic
DNA from leaves of 13 blueberry species
编号
Code
种名
Species
D260/D280
DNA浓度/(μg·μL-1)
DNA concentration
1 灿烂-3  2.02  1.41
2 灿烂-2  2.05  1.74
3 灿烂-1  2.06  3.55
4 梯芙蓝 2.07  3.86
5 夏普蓝 2.00  5.90
6 夏普蓝-2  1.99  0.71
7 夏普蓝-1  1.99  0.57
8 云南越桔 2.02  0.71
9 灿烂 2.06  2.06
10 密斯黛 1.97  6.29
11 野生型-2  2.02  0.59
12 野生型-1  1.63  0.11
13 野生型-3  1.48  0.04
2.2 11份云南越桔叶片 DNA的电泳分析
图1结果显示,采用CTAB法获得了11份
越桔材料的DNA谱带,DNA结构完整,带型较
整齐,但DNA条带不够清晰,有少量杂质及降解
迹象,且多数材料存在拖尾现象(供试材料中,野
生型-1和野生型-3未获得谱带,已删除)。
图1 11份云南越桔资源叶片基因组DNA电泳图谱
Fig.1 Electrophoresis chart of DNA from leaves
of 11blueberry(Vacciniumspp.)species
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1期   王连润等:云南越桔资源DNA的提取及分析
3 结论与讨论
本研究中的DNA电泳图谱结果显示,野生
型-1和野生型-3两份野生材料未获得清晰的谱
带,表明提取的DNA产率极低,紫外分光光度计
检测结果也证实了这一点。该两份野生材料为于
2014年4月份从云南野外收集并盆栽的越桔资
源,实验取样时植株尚未萌发新梢新叶,故采集了
中老叶片,由此可见,采用CTAB法提取越桔叶
片基因组DNA时材料必须为嫩叶,或采用该方
法提取越桔基因组DNA只适用于幼嫩材料,这
与徐娜等[5]的结论一致。该两份野生叶片材料较
老,提取的DNA产率极低,推测DNA样液中可
能存在蛋白质、RNA、多糖和酚类等杂质的污染,
具体原因有待于进一步的研究。
DNA谱带出现拖尾现象,且谱带并不十分清
晰,这可能与含有酚羟基的小分子次生代谢产物
如黄酮、有机酸、鞣质等未彻底去除,氧化后与
DNA结合,引起DNA降解或抑制了酶的活性有
关,具体原因有待于进一步的研究。在今后云南
越桔资源的DNA提取过程中,采取相应的措施
对CTAB法进行改良,尽量使这些越桔叶片中含
有的小分子次生代谢产物去除完全,或许能获得
更清晰的DNA谱带,此方面的工作有待于进一
步的开展。
紫外分光光度计检测研究结果表明,采用
CTAB法提取的DNA可以满足越桔PCR、SSR、
SRAP等一般分子生物学研究对DNA 质量的要
求,但为了获得更高质量的DNA,以及谱带更清
晰、无“拖尾”现象等结果的DNA电泳图谱,实验
过程中除取样时必须严格采集幼嫩叶片除外,还
需要对CTAB法进行进一步的优化。本研究为
云南越桔资源DNA提取方法和试验材料的选择
提供了科学依据,为进一步开展云南越桔属资源
的遗传多样性及亲缘关系等分子生物学研究奠定
了基础。
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Analysis and Isolation of Genomic DNA of
Blueberry(Vacciniumspp.)Resources in Yunnan
WANG Lian-run1,CUI Zheng-ju2,LIU Jia-xun1,TAO Pang1,WAN Hong1,LI Wei-fen1,PAN
Li-yun1
(1.Institute of Horticultural Crops,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming
650205;2.Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205)
Abstract:For system evaluation of genetic diversity and genetic relationship of blueberry resource,the genomic
DNA of leaves of 13blueberry(Vacciniumspp.)species were isolated by CTAB method,which from Institute
of Horticultural Crops,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,and the purity and quality of each DNA ob-
tained was evaluated by agarose gel electrophoresis and UV scanning.The results showed that the genomic
DNA extracted from leaves of 11blueberry(Vacciniumspp.)species by this method was pure,integral,the val-
ue of D260nm/D280nm was 1.80to 2.0.Two wild species fail to get genomic DNA band.
Keywords:Blueberry(Vacciniumspp.);Genomic DNA;Isolationr
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