全 文 ：第 11 卷 第 1 期
2012 年 2 月
广州大学学报(自然科学版)
Journal of Guangzhou University(Natural Science Edition)
Vol． 11 No． 1
Feb． 2012
收稿日期:2011 － 10 － 24; 修回日期:2011 － 11 － 18
作者简介:刘顺枝(1968 －) ，女，副教授，硕士． E － mail:shunzhiliu@ 163． com
* 通讯作者． E-mail:weironghu@ 163． com
文章编号:1671-4229(2012)01-0027-05
东南景天 DNA提取方法的比较
刘顺枝1 ，刘 雯2 ，江月玲1 ，郑仙桃1 ，王小兰1 ，胡位荣1*
(1．广州大学 生命科学学院，广东 广州 510006;2．仲恺农业工程学院 环境科学与工程学院，广东 广州 510225)
摘 要:以超积累生态型、非超积累生态型东南景天(Sedum alfredii Hance)的嫩叶为材料，采用 CTAB 法、SDS
法、尿素法、柠檬酸钠法提取 DNA，比较不同方法提取 DNA的效率．结果表明，采用 4 种方法提取超积累生态型
东南景天和非超积累生态型东南景天的 DNA，其 OD260 /OD280的比值在 1. 8 ～ 2. 0 之间;除柠檬酸钠法外，其余 3
种方法提取的 DNA OD260 /OD230的比值均大于 2. 0;其 DNA 浓度和得率都是尿素法 ＞ CTAB 法 ＞ SDS 法 ＞
柠檬酸钠法，从琼脂糖凝胶电泳图来看，也是尿素法效果最好．因此，认为尿素法适合于超积累生态型和非超积
累生态型东南景天 DNA的提取．
关键词:东南景天;DNA提取方法;浓度;得率
中图分类号:Q 943 文献标志码:A
东南景天(Sedum alfredii Hance)属景天科景
天属多年生草本植物，具有生命力较强、生物量较
大、无性繁殖、适于刈割的特点．它有两种生态型，
即超积累生态型(hyperaccumulating ecotypes)和非
超积累生态型(non-hyperaccumulating ecotypes) ，
其中前者是我国新发现的一种镉 /锌超积累与铅
富集植物，是植物修复重金属污染土壤的良好材
料之一［1 － 2］．研究与开发超积累植物是实现重金
属污染土壤植物修复的前提和关键．
从生物组织中提取、纯化结构完整的 DNA 是
对生物体进行遗传和分子生物学研究的最基本的
步骤．由于同一植物采用不同方法或不同植物采
用相同方法提取 DNA，其纯度和提取率有很大差
异［3］，为此，针对不同植物建立不同的提取纯化方
法，对遗传和分子生物学研究具有重要的参考价
值［4］．本实验对超积累生态型、非超积累生态型东
南景天采用 4 种 DNA 提取方法，探讨各自最适的
提取方法，为以后的分子生物学或遗传学的深入
研究奠定基础．
1 材料与方法
1． 1 材料
超积累生态型和非超积累生态型东南景天为
本实验室栽种的盆栽苗，选择生长一致、从顶端向
下数第 5 ～ 6 片刚刚长成的幼叶，清洗干净，吸干
表面多余的水分，待用．
1． 2 试剂配制
CTAB、尿素、Tris碱、EDTA、SDS、柠檬酸钠、β-
巯基乙醇等均购于生工生物工程(上海)有限
公司．
CTAB提取缓冲液:2% CTAB，1. 4 mol·L －1
NaCl，20 mmol·L －1 EDTA，100 mmol·L －1 Tris-
HCl(pH8. 0) ，0. 2% β-巯基乙醇;SDS提取缓冲液:
10 mmol·L －1 EDTA-Na2 ． 2H2O，100 mmol·L
－1
NaCl，1% SDS (w /v) ，50 mmol · L －1 Tris-HCl
(pH8. 0) ，10 mmol·L －1 β-巯基乙醇(使用前加
入) ;尿素提取液:7 mol·L －1 Urea、50 mol·L －1
Tris-HCl pH8. 0、500 mmol·L －1 NaCl、2 % SDS;柠
檬酸钠提取缓冲液:30 × 柠檬酸钠缓冲液
(pH7. 0) ，4. 5 mol·L －1 NaCl，0. 45 mol·L －1柠檬
酸钠，0. 2 mol·L －1 EDTA，1% SDS．
1． 3 DNA提取方法
本研究采用的 4 种 DNA提取方法:Ⅰ． CTAB
法，参照王关林［5］等的方法;Ⅱ． SDS法，根据梁雪
莲等［6］的方法;Ⅲ． 尿素法，参照刘学春等［7］的方
法;Ⅳ． 柠檬酸钠法，参照刘萍等［8］的方法．
广州大学学报(自然科学版) 第 11 卷
以上方法的主要操作步骤见表 1．
1． 4 DNA质量检测
1． 4． 1 紫外扫描
取上述 DNA样品 2 μL，加入 198 μL ddH2O，
混匀后用 Bio-Rad紫外分光光度计进行测定，记录
OD230，OD260和 OD280的值，并计算 OD260 /OD230和
OD260 /OD280比值，重复 3 次．
表 1 4 种 DNA提取方法的主要步骤
Table 1 The main steps of 4 DNA extraction methods
步骤 方法Ⅰ 方法Ⅱ 方法Ⅲ 方法Ⅳ
研磨 称 0． 2 g嫩叶，液氮快
速研成粉末;将粉末
刮入 4 mL离心管
同方法Ⅰ 同方法Ⅰ 同方法Ⅰ
加提取液 加入 2 mL 预热至 65
℃的 CTAB 提取液;
上下颠倒混匀，65 ℃
保温 30 min
加入 2 mL 预热至 65
℃的 SDS 提取液，上
下颠倒混匀，65 ℃保
温 30 min
加入 2 mL 尿素提取
液，上下颠倒混匀
加入 2 mL 预热至 65
℃ 的柠檬酸钠提取
液，上下颠倒混匀，65
℃保温 30min
加盐 加 1 /3体积的 5 mol·
L －1 KAc，混匀，冰浴
20 min
加 1 /3 体积的 5 mol
·L －1 NaAc，混匀，冰
浴 20 min
加 1 /3 体积的 5 mol
·L －1 KAc，混匀，冰
浴 20 min
离心 4 ℃，12 000 rpm离心
5 min;取上清，加入
等体积的氯仿 /异戊
醇，混匀
同方法Ⅰ 同方法Ⅰ 同方法Ⅰ
第 1 次沉淀 DNA 取上清，加入等体积
异丙醇，轻轻混匀，
室温放置 20 min
取上清，加入等体积
异丙醇与 1 /10 体积
的 3 mol·L －1 NaCl，
轻轻混匀，室温放置
20 min
取上清，加等体积异
丙醇和 1 /10 体积的 3
mol· L －1 NaAc(pH
5. 2) ，轻轻混匀，室温
放置 20 min
取上清，加入等体积
异丙醇，轻轻混匀，室
温放置 20 min
第 2 次沉淀 DNA 4 ℃，12 000 rpm离心
10 min;弃上清，用
70%乙醇洗涤沉淀 5
min，再用无水乙醇洗
涤，自然干燥
同方法Ⅰ 同方法Ⅰ 同方法Ⅰ
TE溶解 DNA
并保存备用
将 DNA沉淀溶于 100
μL TE 缓 冲 液 (含
Rnase A)中，－ 20 ℃
保存备用
同方法Ⅰ 同方法Ⅰ 同方法Ⅰ
1． 4． 2 DNA纯度、浓度及得率的计算
DNA溶液的纯度用 OD260 /OD280，OD260 /OD230
的比值来表示，当 OD260 /OD280比值在 1. 8 ～ 2. 0，
OD260 /OD230比值大于 2. 0 时，DNA 纯度符合质量
标准．
DNA浓度(μg·mL －1)= OD260 × 50 μg·
mL －1 ×稀释倍数．
DNA得率(μg·g －1)= DNA 浓度 ×原液体
积 /样品鲜重(g)．
1． 4． 3 DNA的凝胶电泳
常规琼脂糖凝胶电泳，凝胶浓度 1. 0%，取 5
μL DNA样品加 1 μL 10 × Loading Buffer，点样于
含溴化乙锭(EB)的凝胶上，在 5 V·cm －1电压下
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第 1 期 刘顺枝等:东南景天 DNA提取方法的比较
电泳 30 min，于化学发光分析系统观察、拍照．
2 结果与分析
2． 1 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA 外
观性状观察
优质的 DNA 沉淀为白色，干后透明． 如果干
后仍然为白色，说明含有蛋白质较多;若干后为白
黄色至棕色，则意味着含有较多的酚类杂质;胶冻
状，则常常含有多糖［9］． 本实验中，用 4 种方法提
取到的 2 种生态型东南景天 DNA 基本为白色或
乳白色．
2． 2 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA 的
纯度比较
由表 2 可见，超积累生态型和非超积累生态
型东南景天采用 4 种方法提取的 DNA，其 OD260 /
OD280的比值在 1. 8 ～ 2. 0 之间，说明提取的 DNA
中蛋白质、酚污染较少，纯度比较高． OD260 /OD230
大于 2. 0，说明提取的 DNA中盐污染较少．
表 2 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA的
纯度
Table 2 The purity of DNA extracted by four methods from
two ecotypes of sedum alfredii
植物种类 提取方法
OD260 /OD230
(平均值)
OD260 / OD280
(平均值)
超积累生态型
东南景天
CTAB法 2． 50 2． 00
SDS法 2． 47 1． 96
尿素法 2． 08 1． 93
柠檬酸钠法 1． 83 1． 83
非超积累生态型
东南景天
CTAB法 2． 33 2． 00
SDS法 2． 14 1． 82
尿素法 2． 71 1． 82
柠檬酸钠法 2． 13 1． 89
2． 3 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA 浓
度的比较
由图 1 可见，提取的超积累生态型和非超积
累生态型东南景天 DNA 浓度都是尿素法 ＞
CTAB 法 ＞ SDS法 ＞ 柠檬酸钠法．对于超积累生
态型东南景天，4 种方法提取的 DNA 都高于非超
积累生态型东南景天．
图 1 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA的浓度
Fig． 1 The concentration of DNA extracted by four methods of
two ecotypes of sedum alfredii
2． 4 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA 的
得率比较
从得率上看(图 2) ，对比 4 种提取方法，DNA
得率大小的排列是尿素法 ＞ CTAB 法 ＞ SDS 法
＞ 柠檬酸钠法．尿素法提取 DNA的得率普遍高于
其他 3 种方法，可能因为该方法简便，操作过程温
和，DNA变性降解的机会小，通过狭窄孔道而造成
的结构破坏的机率也大大下降，提高了 DNA 提取
的得率．
图 2 不同方法提取 2 种生态型东南景天 DNA的得率
Fig． 2 The yield of DNA extracted by four methods of two e-
cotypes of Sedum alfredii
2． 5 不同方法提取的超积累生态型东南景天
DNA电泳结果及分析
从图 3 的电泳图谱可以看出，4 种方法提取的
总 DNA，其电泳条带较整齐、清晰，无拖带现象，说
明提取的 DNA 降解现象均较轻，完整性好． 尿素
法提取的 DNA 点样孔内无荧光出现，表明此方法
已基本将蛋白质、多糖及一些带正电荷的杂质去
除，得到了较纯的 DNA，这与紫外分光光度法检测
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广州大学学报(自然科学版) 第 11 卷
结果一致;而其他 3 种方法提取的 DNA 电泳点样
孔都出现了一定程度的荧光，说明样品中可能还
有多糖、RNA和蛋白质等杂质．
Ⅰ． CTAB法;Ⅱ． SDS法;Ⅲ．尿素法;Ⅳ．柠檬酸钠法
图 3 不同方法提取的超积累生态型东南景天 DNA 电泳
图谱
Fig． 3 DNA electrophoresis of hyperaccumulating extrated by
four methods
2． 6 不同方法提取的非超积累生态型东南景天
DNA电泳结果及分析
由图 4 可以看出，对于非超积累生态型东南
景天，4 种方法提取的 DNA，其电泳条带都清晰可
辨，但从点样孔看，CTAB 法、SDS 法和柠檬酸纳
法点样孔有荧光．尿素法电泳结果最好，点样孔无
荧光．
3 讨 论
植物细胞与组织有较硬的细胞壁，有的植物
含有大量酚类、多糖、单宁、色素等物质，其中多酚
类化合物可介导 DNA 降解，而多糖污染也是影响
植物 DNA 纯度最常见的问题，这些多糖能抑制限
制酶、连接酶及 DNA 聚合酶等酶类的生物活性，
因此要获得高质量基因组 DNA也并非易事［3，9］．
Ⅰ． CTAB法;Ⅱ． SDS法;Ⅲ．尿素法;Ⅳ．柠檬酸钠法
图 4 不同方法提取的非超积累生态型东南景天 DNA 电
泳图谱
Fig． 4 DNA electrophoresis of non-hyperaccumulating extrac-
ted by four methods
本实验中，采用 4 种方法提取超积累和非超
积累生态型东南景天的 DNA，其 OD260 / OD280的比
值都在 1. 8 ～ 2. 0 之间，说明提取的 DNA 中蛋白
质、多糖杂质较少，纯度较高;除柠檬酸钠法外，其
余 3 种方法提取的 DNA OD260 /OD230的比值均大
于 2. 0，说明提取的 DNA 中，去盐程度较为彻底．
提取的 2 种植物 DNA 浓度和得率都是尿素法 ＞
CTAB 法 ＞ SDS法 ＞ 柠檬酸钠法，从凝胶电泳图
3、图 4 来看，也是尿素法效果最好．可能是因为在
抽提过程中 2 次加入高浓度 NaAc(pH 5. 2)有利
于除去多糖等杂质．因此，对于超积累生态型东南
景天和非超积累生态型东南景天，尿素法可有效
去除蛋白质、多糖等杂质的干扰，获得的基因组
DNA电泳后，条带清晰，亮度均一，无降解弥散，点
样孔内无亮点(见图 3、图 4 的Ⅲ泳道) ，且纯度、浓
度和得率都最高．而 CTAB 法、SDS 法和柠檬酸钠
法提取的 DNA 电泳条带亮度较大，点样孔内有亮
斑，但浓度和得率低． 由此可见，对于超积累生态
型东南景天和非超积累生态型东南景天，尿素法
适合于超积累和非超积累生态型东南景天 DNA
的提取，提取的 DNA 适合进一步分子生物学的
研究．
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Comparison on four extraction methods of genomic
DNA from two ecotypes of Sedum alfredii
LIU Shun-zhi1，LIU Wen2，JIANG Yue-ling1，ZHENG Xian-tao1，WANG Xiao-lan1，HU Wei-rong1
(1． School of Life Sciences，Guangzhou University，Guangzhou 510006，China;
2． School of Environmental Science and Engineering Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China)
Abstract:Comparing the efficiency of four DNA extraction methods，i． e． CTAB，SDS，Carbamide and Sodium
citrate from Sedum alfredii，the fresh tender leaves of hyperaccumulating and non-hyperaccumulating ecotypes of
S． alfredii were used as materials． The results showed that the OD260 /OD280 ratio of genomic DNA from both e-
cotypes of S． alfredii were ranged between 1． 8 and 2． 0． Except Sodium citrate，the other 3 extraction methods
received the ratio of OD260 /OD230 of the genomic DNA larger than 2． 0． The DNA concentration and yield ranked
as follows:Carbamide ＞ CTAB ＞ SDS ＞ Sodium citrate． The DNA electrophoresis confirmed also that the Car-
bamide method was the most efficient DNA extraction for the two ecotypes of S． alfredii．
Key words:Sedum alfredii;DNA extraction method;concentration;yield
【责任编辑:周 全】
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