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破布木果基因组DNA不同提取方法比较研究



全 文 :2015 年 5 月第 22 卷第 5期 中国中医药信息杂志 ·91·
破布木果基因组 DNA 不同提取方法比较研究
孙芸 1,2,孙景 3,陈向阳 2,田树革 4
1.新疆医科大学中医学院,新疆 乌鲁木齐 830011;
2.新疆名医名方与特色方剂学重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830011;
3.乌鲁木齐市中医医院,新疆 乌鲁木齐 830000;
4.新疆医科大学中心实验室(2011 协同创新中心),新疆 乌鲁木齐 830011
摘要:目的 采用不同方法对维药破布木果基因组 DNA进行提取,为破布木果基因组 DNA的研究提供参考。
方法 采用改良 CTAB(十六烷基三乙基溴化铵)法和改良 SDS(十二烷基磺酸钠)法提取破布木果基因组 DNA,并
采用分光光度法和琼脂糖凝胶电泳技术检测提取 DNA的纯度和浓度。结果 分光光度法检测结果表明,用改良
CTAB法提取的基因组 DNA纯度优于改良 SDS法,无蛋白质和 RNA污染。琼脂糖凝胶电泳结果表明,2种方法提取
得到的基因组 DNA电泳图谱均有明显的主带出现,但改良 SDS法提取的基因组 DNA降解较多。结论 改良 CTAB
法可以提取相对较高质量的破布木果基因组 DNA。
关键词:破布木果;基因组 DNA提取;CTAB法;SDS法
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2015.05.025
中图分类号:R282.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2015)05-0091-03
Comparison of Different Extraction Methods of Genomic DNA of Cordia Dicholoma Seeds
SUN Yun1,2, SUN Jing3, CHEN Xiang-yang2, TIAN Shu-ge4 (1.School of Traditional Chinese Medicine, Xinjiang
Medical University, Urumqi 830011, China;2.Xinjiang Key Laboratory of Famous Prescription and Science of
Formulas, Urumqi 830011, China;3.Urumqi City Hospital of Traditional Chinese Medicine, Urumqi 830000, China;
4.Center of Laboratory (2011 Collaborative Innovation Center), Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)
Abstract:Objective To extract high quality genomic DNA of Cordia dicholoma seeds by using
different methods;To provide references for researches on genomic DNA of Cordia dicholoma
seeds. Methods Genomic DNA of Cordia dicholoma seeds was extracted through improved CTAB
method and improved SDS method. Purity and concentration of obtained DNA were detected by
spectrophotometry and agarose gel electrophoresis. Results The results of spectrophotometry
showed that the purity of genomic DNA obtained through improved CTAB method was better than
improved SDS method. Genomic DNA extracted through improved CTAB method was without
protein and RNA pollution. The results of agarose gel electrophoresis showed that electrophoresis
of genomic DNA obtained through the two methods both had the main belt. However, genomic
DNA extracted through improved SDS method degraded more than improved CTAB method.
Conclusion Improved CTAB method can obtain relatively high quality genomic DNA of Cordia
dicholoma seeds.
Key words:Cordia dicholoma seeds;extraction of genomic DNA;CTAB method;SDS method

维药破布木果为紫草科 Boraginaceae 植物破布
木 Cordia dicholoma Forst.f.的干燥成熟果实,是现
代维吾尔医常用药,具有降血压作用,为维药制剂祖
卡木颗粒的组方药物之一[1-2]。目前已有破布木果化学

基金项目:新疆教育厅高校科研计划重点项目(XJEDU2014I022)
通讯作者:田树革,E-mail:tianshuge@hotmail.com
成分的提取研究[3-4],但从种质特性入手研究破布木果
遗传多样性尚未见报道。
分子生物学研究的前提是 DNA 提取,但不同植物
组织的组分各异,提取 DNA 的难易程度不同。破布木
果为干燥果实,其化学成分主要为多糖、植醇及其他
次生代谢物质。干药材不同于新鲜的动植物药材,其
干燥、加工、贮藏等过程均可造成 DNA 不同程度降解,
·92· Chinese Journal of Information on TCM May 2015 Vol.22 No.5
因此,破布木果所含 DNA 有所降解,且其含有的黏液
质、多糖和色素等次生代谢物质使高质量基因组 DNA
提取较为困难,需要采用合适的提取方法才能得到符
合要求的 DNA。常用的植物 DNA 提取方法主要有 CTAB
(十六烷基三乙基溴化铵)法和 SDS(十二烷基磺酸钠)
法[5]。因此,本研究在传统 CTAB 法和 SDS 法的基础上,
参考文献[5-9]对2种方法加以改进,并用分光光度法
和琼脂糖凝胶电泳法对这2种方法的提取效果进行比
较,旨在探索找到一种简便、快捷而又经济的高质量
破布木果基因组 DNA 提取方法,为破布木果的分子生
物学研究奠定基础。
1 仪器与试药
WD-9413B 型凝胶成像分析仪(北京市六一仪器
厂),GL-88B 型漩涡混合器(海门市其林贝尔仪器制造
有限公司),TG16-W 型微量高速离心机(长沙湘仪离心
机仪器有限公司),JD1000-2 型电子天平(沈阳龙腾电
子有限公司),DK-8D 型电热恒温水槽(上海一恒科技
有限公司),多用途水平电泳仪(北京百晶生物技术有
限公司),K5500 Micro-Spectrophotometer(北京凯奥
科技发展有限公司)。
改良的 2×CTAB 提取缓冲液:2%CTAB、1.4 mol/L
NaCl、0.02 mol/L EDTA(pH 8.0)、0.1 mol/L Tris-HCl
(pH 8.0)、0.2%β-巯基乙醇、10%聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)。
改良 SDS 提取液:4%SDS、0.1 mol/L Tris-HCl(pH
8.0)、0.05 mol/L EDTA(pH 8.0)、0.5 mol/L NaCl、
4%PVP、0.5%β-巯基乙醇。
3 mol/L 醋酸钠、氯仿-异戊醇(24∶1,V/V)、苯
酚-氯仿(1∶1,V/V)、无水乙醇为分析纯,TE 缓冲液。
破布木果购于新疆麦迪森维药有限公司饮片厂,
经新疆自治区中医医院李永和主任药师鉴定为破布
木 Cordia dicholoma Forst.f.的干燥成熟果实。
2 方法与结果
2.1 破布木果基因组 DNA 提取
2.1.1 改良 CTAB 法 参照文献[9]方法改良。①取
样品 0.15 g,在预冷的研钵中捣碎,加入 1 mL 研磨液,
迅速研磨成糊状;②均匀移入 3 个 1.5 mL 离心管中,
加入2×CTAB提取液200 μL,混匀,65 ℃水浴保温1 h,
每隔10 min震荡1次;③在4 ℃条件下,12 000 r /min
离心 10 min,吸取上清液,加入等体积的氯仿-异戊醇
(24∶1,V/V)抽提 3 次,10 000 r/min 离心 5 min;④
取上清液,加2/3体积的无水乙醇,混匀后-20 ℃放置
1 h 沉淀,4 ℃、10 000 r/min 离心 5 min;⑤弃上清
液,得到 DNA 絮状沉淀;⑥沉淀物用 80%乙醇和无水乙
醇分别漂洗 2 次,室温晾干,加 50 μL TE 缓冲液溶
解,4 ℃保存备用。
2.1.2 改良 SDS 法 参考文献[5]方法改良。①取样
品 0.15 g,在预冷的研钵中捣碎,加入 1 mL 研磨液,
迅速研磨成糊状;②均匀移入 3 个 1.5 mL 离心管中,
加入SDS提取液200 μL,混匀,65 ℃水浴保温30 min,
每隔10 min震荡1次;③4 ℃、12 000 r/min离心10 min,
吸取上清液,加入等体积的苯酚-氯仿(1∶1,V/V)抽
提 3 次,12 000 r/min 离心 5 min;④吸取上清液,加
入 1/10 体积的 3 mol/L 醋酸钠和 2 倍体积的无水乙
醇,4 ℃、12 000 r/min 离心 5 min;⑤弃上清液,得
到DNA絮状沉淀;⑥用体积分数为80%的乙醇清洗DNA
2 次,自然干燥后,加 50 μL TE 缓冲液溶解 DNA,4 ℃
保存备用。
2.2 破布木果 DNA 吸光度检测
分别取 2 种方法所得破布木果 DNA 样品液 1 μL,
在紫外分光光度计 260、280 nm 波长处测定吸光值,
计算 OD260/OD280比值,判断 DNA 纯度,结果见表 1。可
见,2 种方法均能得到一定量的 DNA。改良 SDS 法提取
的破布木果基因组 DNA 样品浓度较高,但是其
OD260/OD280 值<1.6[10],说明样品中有蛋白质污染,DNA
纯度较差。而改良 CTAB 法提取的破布木果基因组 DNA
样品的 OD260/OD280>1.8[11],说明 DNA纯度较好,可以作
为分子生物学进一步研究的对象。
表 1 2种方法提取的破布木果 DNA分光光度法检测结果
提取方法 浓度(μg/mL) OD260 OD280 OD260/OD280 OD260/OD280均值
改良 CTAB 法 166.91 1.063 0.589 1.805
139.65 1.383 0.740 1.870 1.843
162.87 1.119 0.604 1.853
改良 SDS 法 562.77 11.256 7.252 1.552
461.15 9.223 5.877 1.569 1.577
721.27 14.425 10.188 1.609
2.3 破布木果 DNA 电泳检测
分别取5 μL破布木果基因DNA样品液,点于1.0%
琼脂糖凝胶中电泳(电压 130 V,电流 300 A)25 min,
溴化乙锭染色30 min,凝胶成像扫描保存,结果见图 1。
可以看出,2 种方法提取的总 DNA 均在同一位置有一
主条带,但所提取总 DNA 效果有所差异。改良 CTAB 法
提取破布木果基因组 DNA 电泳后出现一条主带,条带
相对较暗,而改良 SDS 法提取的总 DNA 电泳图谱也出
现一条明显主条带,条带相对较亮。可能是由于 DNA
浓度影响了条带的亮度。

2015 年 5






注:M.D

此外,从
无明显发亮
次生代谢物
改良 SDS 法
的药材为干
3 讨论
本研究
破布木果基
解细胞膜,又
光度计检测
SDS 法提取
且 DNA 降解
度较好,降解
的进一步研
对于植
壁和细胞膜
布木果基因
以节约成本
β-巯基乙醇
与醇、酚类
从而减少褐
的活性,保护
速转移至离

月第 22 卷
NA Maker;1~3.
4~6.改良 SD
1 破布木果基因
电泳图谱中
,说明样品中
质。2 种方
提取的总 DN
药材,自身会
采用改良 CT
因组 DNA。C
能较好地去
和琼脂糖凝
的基因组 DN
较明显。改
相对较少,
究提供较高
物的 DNA 提
,使 DNA 释放
组DNA时,选
,而且提取液
可以有效降
物质结合形成
变;提取液也
DNA,避免
心管中,防止
第 5 期
改良 CTAB 法提取
S 法提取的基因组
组 DNA琼脂糖凝
可以看出,2
已基本除去
法所提取的
A 降解较明显
降解,对结果
AB 法和改良
TAB 和 SDS
除多糖的干
胶电泳结果
A 纯度较差,
良 CTAB 法提
可以为破布
质量的 DNA。
取而言,充分
到提取缓冲
择提取液作
中含有β-巯
低细胞的氧
螯合物,通
可以钝化组
DNA 降解。研
药材粘在研


的基因组 DNA;
DNA
胶电泳图
种方法的点
多糖及其他
DNA 都有所
。本研究所
有一定的影
SDS 法提取
是去污剂,既
扰[12]。紫外
分析表明
有蛋白质污
取基因组 D
木果分子生

研磨可破碎
液中。在提
为研磨液,不
基乙醇和
化损伤;PVP
过离心分离
织破碎时 D
磨成糊状时
钵底部。
中国中医药

样孔
一些
降解,
采用
响。
维药
能溶
分光
,改良
染,并
NA 纯
物学
细胞
取破
仅可
PVP。
则可
出去,
NA 酶
,应迅






[1]

[2]

[3]

[4]
c
s
[5]

[6]

[7]
2
[8]

[9]

[10
D
[11

[12
5
信息杂志
沉淀后的
,再静置数分
中。除去洗涤
DNA 断裂成
最好选择空
考文献:
冯书晓,陈文,江
究[J].中成药,
王宇真,吕风民
杂志,2005,30(
刘枫,张雪佳,李
中医药,2013,6
Shuge Tian,
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胡祎晨,孙正海,
徽农业科学,20
王淼,谭莹,张丽
院学报,2011,1
龚伯奇,罗桂花
009,37(4):160
郝岗平,边高鹏
草药,2006,37(
杨丽,张俊环,孙
农学通报,2008
] 吴忠兰,宋玉霞
NA[J].宁夏大学
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通报,2010,26(
] 徐彦军,刘洋.
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DNA 要充分
钟,以使小
液时,尽量
小片段。采用
气干燥。
发寿.维药祖卡
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,韩勇明.维吾尔
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Feng Liu, Xue
d antioxidant
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王锦,等.4 种滑叶
11,39(36):222
华.中药材贝母
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,王伟.贝母鉴别
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,张媛英.泰山白花
6):855-857.
浩元,等.基于改
,24(4):69-71.
,马洪爱,等.用
学报:自然科学版
,陈清西,等.火龙
4):300-303.
苦瓜 DNA 提取方
68.
(收稿日期:

洗涤,每次洗
分子杂质更
不要碰触到
TE 溶解 DN
木颗粒中挥发油
74-1676.
医药资源及药物
总多酚的超声
jia Zhang, et
capacity of
(5):1123-1129.
铁线莲基因组 D
15-22216.
DNA 不同提取方
方法研究进展
丹参干叶片高质
良 SDS 法的杏基
改进的 CTAB 法
,2008,29(1):
果总 DNA 提取
法的比较[J].
2014-09-28
·93
涤轻弹离心
充分溶于洗
DNA 沉淀,以
A 沉淀,干燥
β-环糊精包合
学说简介[J].中
提取工艺研究[J
al. Phytochem
Cordia dicho

NA 提取方法比较
法的比较[J].吉
[J].安徽农业科
量 DNA 的提取
因组 DNA 提取[J
提取肉苁蓉基
78-80.
方法比较[J].中
湖北农业科学,2
;编辑:陈
·




工艺
国中
].环
ical
loma
[J].
林林
学,
[J].
].中
因组
国农
012,
静)