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果汁DNA提取方法比较及柑橘属植物分子生物学检测技术的研究



全 文 :果汁 DNA提取方法比较及柑橘属植物分子生物学
检测技术的研究
刘伟红 1 许文涛 1,2 商 颖 1,2 程国灵 1 罗云波 1,2 黄昆仑 1,2*
(1中国农业大学食品科学与营养工程学院 北京 100083
2农业部转基因生物食用安全监督检验测试中心(北京) 北京 100083)
摘要 以橙汁为研究对象, 选取市售 100%橙汁及橙汁饮料各 3 种, 采用 CTAB 法、SDS-CTAB 法以及改良
CTAB 法提取其 DNA,对所提取的 DNA 的浓度、纯度及扩增效率进行比较;同时选取橙 UDP-葡糖基转移酶蛋
白基因设计柑橘属植物特异性扩增引物,通过定性 PCR 检测其特异性和灵敏度,并应用于果汁中柑橘属植物
的检测。实验结果证明,由改良 CTAB 法获得的 DNA 模板质量较高,适用于果汁中 DNA 的提取。UGT 基因引物
可对柑橘属植物产生特异性扩增,最低检测限为 10 pg/μL。 将该引用物用于市售橙汁的检测,其检测结果为阳
性,从而证明 UGT 基因特异性引物可用于果汁中的柑橘属植物成分的检测及鉴伪研究。
关键词 果汁; 橙; DNA 提取; 葡糖基转移酶基因; 定性检测
文章编号 1009-7848(2012)04-0195-07
近年来, 果汁及果汁饮料因具有较好的天然
风味和较高的营养价值而深受广大消费者的喜
爱。 然而,全球果汁产量受加工能力、产品品质和
原料产量及价格等诸多因素的制约, 特别是原料
果还受自然条件、病虫害等因素的影响,使国际市
场上 50%~80%的橙汁在不同程度上存在掺假问
题[1]。 另外,消费者一味追求低价而忽略产品成本
等不健康的消费心理,也使不法生产商有空可钻。
这不仅严重损害了消费者的利益和健康, 而且扰
乱了市场,影响生产和销售企业,乃至整个行业的
声誉。 因此,寻找快速、准确地鉴别果汁真伪和原
果汁含量的方法具有重要意义。
目前,果汁鉴伪包括以下 3 种方法 [2]:一是感
官判别法,通过对果汁的色(颜色、色度、光泽、透
明状)、香(挥发性物质)、味(风味、口感)、形(质感
等)来鉴别;二是理化法,通过常规理化法和新型
理化检测技术对可溶性固形物、总糖、总酸等常规
物质及果汁中的特定成分,如无机元素、还原糖、
有机酸、氨基酸及其它成分进行检测;三是分子生
物学技术,以 DNA 水平为基础,采用常规 PCR、实
时荧光 PCR[3]、 变性高效液相色谱分析(denatur-
inghigh performance liquid chromatography,DH-
PLC)等技术来鉴别。其中较为常用的是理化方法,
例如 Sass Kiss 等[4]利用西柚中的特征性肽类物质
制备多克隆抗体来鉴别掺假西柚果汁; 山梨醇作
为标志化合物,可用于果汁中苹果、梨等成分的检
测[5];查尔酮根皮素葡萄糖苷和根皮素木糖葡萄糖
苷也可作为苹果中特有成分, 用来鉴别苹果汁是
否掺假[6]。 然而,常规的理化方法受品种、产地、收
获季节、原料环境、加工条件、贮运包装方式等诸
多因素的影响而限制了其应用空间。
现代生物技术以其简便、准确、快速的特点,
从基因水平分析食品原料和产品的特性及来源。
该方法灵敏度高,特异性强,在食品生物成分的鉴
别方面展现广阔的应用前景。 Ana Ortola-Vidal[7]等
利用植物叶绿体 rbcL 基因设计引物, 进行 PCR
扩增, 并结合 SNPs 成功检测树莓酸奶中的大黄
酸奶掺假成分。 陈文炳 [8]等利用内源 Lectin 基因
和牛线粒体基因片段进行 PCR 扩增,检测豆奶粉
与奶粉中的大豆成分与牛奶成分。
收稿日期: 2012-04-28
基金项目: 国家高技术研究发展计划 (863) 项目(2006AA
10Z440);国家自然基金项目(No.30800770)和转
基因生物重大专项(2008ZX08012-001)资助
作者简介: 刘伟红,女,1986 年出生,硕士生
通讯作者: 黄昆仑
Vol. 12 No. 4
Apr. 2 0 1 2Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 12 卷 第 4 期
2 0 1 2 年 4 月
DOI:10.16429/j.1009-7848.2012.04.031
中 国 食 品 学 报 2012 年第 4 期
本文以橙汁为研究对象,对比 CTAB 法、SDS-
CTAB 法以及改良 CTAB 法提取果汁 DNA 的浓
度、纯度及 PCR 扩增效率,选取适用的提取方法;
同时选取橙 UDP-葡糖基转移酶蛋白基因设计柑
橘属植物特异性扩增引物,通过定性 PCR 检测其
特异性和灵敏度, 并应用于果汁中柑橘属植物的
检测。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 样品材料 果实样品 14 种,包括 7 种柑橘
属植物(冰糖橙、脐橙、金桔、砂糖桔、芦柑、柚子、
柠檬)以及苹果、桃、梨、草莓、葡萄、番茄、猕猴桃
等; 橙汁及橙汁饮料 6 种, 包括 100%橙汁 3 种
(A、B、C),橙汁饮料 3 种(D、E、F),样品均购于北
京超市。
1.1.2 主要试剂 DNA 提取试剂:CTAB 提取缓
冲液 [100 mmol/L Tris-HCl(pH 8.0),6 mol/L Na-
Cl,20 mmol/L EDTA,20 g/L CTAB],SDS 提取缓
冲液 [2% SDS,200 mmol/L NaCl,100 mmol/L Tris
(pH 8.0),l%PVP, 用时加入 β-巯基乙醇使其体
积分数至 0.2%],蛋白酶 K(20 mg/mL),3 mol/L 醋
酸钠(pH 5.2),饱和酚/氯仿溶液 1∶1(V/V),1×TE
缓冲液。其它试剂或溶剂均为分析纯级或生化纯级。
PCR 扩增采用的 rTaq DNA 聚合酶、Buffer、
dNTPs, 购于大连宝生物公司;RNase A 酶,DNA
Marker DL 2000, 普通 DNA 产物纯化试剂盒,购
于 Tiangen 公司;PCR 扩增引物,由上海生工有限
公司合成。
1.1.3 主要仪器与设备 微量移液器, 德国 Ep-
pendorf 公司;ASP-3700 型紫外分光光度计;普通
PCR 扩增仪,德国 Eppendorf 公司;电泳仪(DYY-
6C),北京六一仪器厂;凝胶成像仪,北京六一东方
电泳仪器公司;离心机(5804R 型),德国 Eppen-
dorf公司。
1.2 DNA提取
1.2.1 果汁 DNA提取
1) CTAB 法: 取 1 mL 果汁于 2 mL 离心管
中,12 000 g离心 10 min,弃上清;加入 1 mL 65 ℃
预热的 CTAB 提取缓冲液,振荡混匀,65 ℃温浴 1
h,间期混匀几次;12 000 g 离心 10 min,将上清液
移至新的离心管中, 加入等体积的饱和酚-氯仿-
异戊醇(25∶24∶1),振荡均匀,12 000 g离心 10 min;
吸取上清移至新的离心管中,重复前一步操作;吸
取上清移至新的离心管中,加入等体积的氯仿-异
戊醇(24∶1),振荡均匀,12 000 g 离心 10 min;吸取
上清移至新的离心管中, 加入 2/3 体积的异丙醇
和 1/10体积的 3 mol/L乙酸钠 (pH 5.2),-20℃静
置 30 min;取出样品,1 2000 g离心 10 min,弃上清
液, 加入 700 μL 70%乙醇洗涤沉淀,12 000 g 离
心 10 min;弃上清,将离心管倒置于超净工作台上
10~15 min,吹干沉淀;用 80 μL 无菌超纯水溶解
沉淀,加入 2 μL RNase A 酶溶液,37 ℃温育环境
中消化 30 min,-20℃保存备用。
2) SDS-CTAB 法:取 1 mL 果汁于 2 mL 离心
管中,12 000 g 离心 10 min,弃上清;迅速加入 600
μL 预热到 65 ℃的 CTAB 提取缓冲液,振荡混匀,
65℃温浴 1 h,间期不断混匀几次;取出样品后,加
入 400 μL SDS 提取液和 3 μL 蛋白酶 K, 振荡混
匀,65℃温浴 20 min; 取出样品,12 000 g 离心 10
min;吸取 1 mL 上清液移入新管中,加入等体积的
氯仿-异戊醇(24∶1),振荡混匀,12 000 g 离心 10
min;后面的操作同 CTAB 法,最后用 80 μL 无菌
超纯水溶解沉淀,加入 2 μL RNase A 酶溶液,37
℃温育环境中消化 30 min,-20℃保存备用。
3) 改良 CTAB 法:取 1 mL 果汁置于 2 mL 离
心管中,加入等体积的异丙醇,振荡混匀,-20℃沉
淀 30 min; 取出样品,12 000 g离心 10 min, 弃上
清,沉淀溶于 500 μL 无菌超纯水中,加入等体积
的异丙醇,振荡混匀,12 000 g离心 10 min;后面的
操作同 CTAB 法, 最后用 80 μL 无菌超纯水溶解
沉淀,加入 2 μL RNase A 酶溶液,37 ℃温育环境
中消化 30 min,-20℃保存备用。
1.2.2 果实 DNA 提取 采用 CTAB 法提取 14 种
果实样品的 DNA(方法同 1.2.1节)。
1.3 DNA提取质量的测定
取果汁 DNA 溶液 2 μL,用 ASP-3700 型紫外
分光光度计测定以上 3 种方法提取的 DNA 在光
波 260 nm 和 280 nm 处的紫外吸收值,通过 OD260/
OD280和浓度值判断 DNA 的纯度和浓度, 每份样
品重复测定 3次。
用植物通用引物 18S 基因 [9] 对提取的样品
196
第 12 卷 第 4 期
用紫外分光光度计测定光波 260 nm 和 280
nm 处的紫外吸收值分别代表盐浓度、核酸、蛋白
质等有机物的吸光度值。 对于高质量的 DNA,
OD260/OD280应在 1.8左右。 当 OD260/OD280小于 1.8时,
DNA 中存在蛋白质和酚类物质的污染; 反之,说
明 DNA 样品中的 RNA 尚未除尽。 从表 1 数据可
DNA 进行扩增, 以验证提取的果汁 DNA 分子是
否适合于 PCR分析,扩增片段长度为 187 bp。
引物序列为 18S -F:GCCCGTTGCTCTGAT-
GAT;18S-R:GGATGTGGTAGCCGTTTCT。
用 18S-ITS 引物[8]对提取的样品 DNA 进行扩
增,以验证提取的果汁 DNA 分子的完整性,扩增
片段大小为 2081 bp。
引物序列为 18S -ITS -F:TGGTTGATCCT-
GCCAGTAG; 18S -ITS -R:GCCGAGATATCCGTT
GCC。
扩增体系:DNA模板 2 μL(约 50 ng);10xPCR
反应缓冲液 3 μL;dNTPs (10 mmol/l) 2.4 μL;上、
下游引物 (20 μmol/L) 1.5 μL;Taq DNA 聚合酶
(5 U/μL) 0.2 μL,用无菌水补至总体积为 30 μL。
扩增反应程序为 94 ℃预变性 5 min;94 ℃变性 30
s,58 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 30 s, 共 35 个循环;
72 ℃延伸 5 min。 反应结束后,用 2%琼脂糖凝胶
电泳分析结果。
1.4 特异性引物设计及验证
收集、比对序列(采用 NCBI nucleotide blast
工具),以橙 UDP-葡糖基转移酶蛋白 UGT (Gen-
Bank No.gQ221689.1) 为模板, 利用 Primer Ex-
press 3.0软件设计 1 对特异性扩增引物, 扩增片
段长度为 168 bp。
引物序列为 UGT -F:CTGCAGTTGCTTCC-
CAAATAA A;UGT-R:TCCATGTCTTCATTTCCTT
CACA。
以冰糖橙、脐橙、金桔、砂糖桔、芦柑、柚子、柠
檬 7种柑橘属植物作为验证样品,验证引物 UGT-
F/R 能否成功扩增柑橘属植物, 无菌超纯水作为
空白对照,进行 PCR扩增检测。
以脐橙作为验证样品,苹果、桃、梨、草莓、葡
萄、番茄、猕猴桃等作为参照样品,无菌超纯水作
为空白对照,进行 PCR 扩增检测,以确定该引物
的特异性。
以脐橙作为验证样品,将提取的 DNA 溶液稀
释为 6 个梯度 (100 ng/μL、10 ng/μL、1 ng/μL、100
pg/μL、10 pg/μL 和 1 pg/μL) 来验证特异性引物
UGT 的检测灵敏度。 在普通 PCR 反应中,加入该
模板 2 μL,用 2%琼脂糖凝胶电泳分析结果,确定
引物对脐橙 DNA的最低检出限。
1.5 市售橙汁检测
按上述方法提取市售橙汁及橙汁饮料的
DNA, 用 UGT 引物对提取的 DNA 进行普通 PCR
扩增(扩增体系同 1.3 节)。 反应结束后,用 2%琼
脂糖凝胶电泳分析结果。
2 结果与分析
2.1 果汁 DNA提取效率的比较
用 CTAB 法、SDS 法、SDS-CTAB 法以及改良
CTAB 法提取 3 种 100 %纯果汁(A、B、C)以及 3
种果汁型饮料(D、E、F)的基因组,用 ASP-3700 型
紫外分光光度计测定以上 4 种方法提取的 DNA
的纯度和浓度,结果列于表 1。
A 2.98 ± 0.3 3.58 ± 0.3 2.69 ± 0.3 3.98 ± 0.3 1.93 ± 0.3 10.25 ± 0.9
B 2.19 ± 0.3 8.21 ± 0.2 2.11 ± 0.7 10.46 ± 0.1 1.98 ± 0.7 23.22 ± 0.3
C 1.55 ± 0.1 5.06 ± 0.6 1.67 ± 0.5 9.08 ± 0.7 1.78 ± 0.5 20.23 ± 0.3
D 1.23 ± 0.8 1.35 ± 0.4 1.63 ± 0.6 2.65 ± 0.5 1.89 ± 0.2 6.46 ± 0.6
E 1.02 ± 0.2 2.89 ± 0.9 1.36 ± 0.6 4.02 ± 0.6 1.72 ± 0.1 8.68 ± 0.8
F 1.15 ± 0.6 2.42 ± 0.1 1.47 ± 0.5 3.13 ± 0.7 1.71 ± 0.2 7.12 ± 0.7
OD260/OD280
DNA 质量浓度/
ng·μL-1
OD260/OD280
DNA 质量浓度/
ng·μL-1
OD260/OD280
DNA 质量浓度/
ng·μL-1
CTAB 法 SDS-CTAB法 改良 CTAB 法
表 1 不同方法提取的 DNA 浓度和纯度的比较(a±SD,n=3)
Table 1 Comparison of purity and concentration of DNA extracted by different methods(a±SD,n=3)
注: a:n 次重复所测的平均值; SD:标准偏差; n:重复次数。
果汁 DNA提取方法比较及柑橘属植物分子生物学检测技术的研究 197
中 国 食 品 学 报 2012 年第 4 期
2081 bp
注:M.DNA 相对分子质量标记(2000); 1. 100%纯果汁 A; 2. 100%
纯果汁 B; 3. 100%纯果汁 C; 4. 果汁型饮料 D; 5. 果汁型饮料 E;
6. 果汁型饮料 F; B. 空白对照(无菌超纯水)。
图 1 果汁基因组 cob 基因 PCR 电泳检测图谱
Fig.1 Electrophoresis profile of PCR products amplified
by cob gene primer in different juice samples
187 bp
注: M. DNA 相对分子质量标记 (2000); 1. 100%纯果汁 A;
2. 100%纯果汁 B; 3. 100%纯果汁 C; 4. 果汁型饮料 D; 5.
果汁型饮料 E; 6. 果汁型饮料 F; B. 空白对照(无菌超纯水)。
图 2 果汁基因组 18S-ITS 基因 PCR 电泳检测图谱
Fig.2 Electrophoresis profile of PCR products amplified
by 18S-ITS gene primer in different juice samples
对改良 CTAB 法提取的 3 种 100%纯果汁 A、
B、C 的基因组 DNA 和 3 种果汁型饮料的基因组
DNA 进行 18S-ITS 基因的 PCR 检测,琼脂糖凝胶
电泳结果如图 2 所示。 使用改良 CTAB 法提取的
DNA 样品可扩增出 18S-ITS 基因的对应条带,说
明提取的果汁基因组 DNA 完整性较好,可用于后
续的 PCR检测研究。
2.2 果实 DNA提取结果
CTAB 法提取果实基因组 DNA,用 1%琼脂糖
凝胶电泳检测,其电泳图谱如图 3所示。结果表明
提取的果实基因组 DNA 样品中无蛋白、RNA 等
杂质残留,提取质量较好。
采用植物通用引物 18S 基因对 14 种果实样
品中的基因组 DNA 进行扩增,琼脂糖凝胶电泳图
谱如图 4所示,结果表明从果实样品中提取的基因
组 DNA 质量良好,可用于后续的 PCR检测研究。
注:M. DNA 相对分子质量标记 (2000); 1. 脐橙; 2. 冰糖橙;
3. 金桔; 4. 砂糖桔; 5. 芦柑; 6. 柚子; 7. 柠檬; 8. 苹果; 9.
桃; 10. 梨; 11. 草莓; 12. 葡萄; 13. 番茄; 14. 猕猴桃。
图 3 果实基因组 DNA 电泳检测图谱
Fig.3 Electrophoresis patterns of different fruitgenome
187 bp
注:M. DNA 相对分子质量标记(2000); 1. 脐橙; 2. 冰糖橙; 3. 金桔;
4. 砂糖桔; 5. 芦柑; 6. 柚子; 7. 柠檬; 8. 苹果; 9. 桃; 10. 梨; 11.
草莓; 12. 葡萄; 13. 番茄; 14. 猕猴桃; B. 空白对照(无菌超纯水)。
图 4 果实基因组 cob 基因 PCR 电泳检测图谱
Fig.4 Electrophoresis profile of PCR products amplified
by cobgene primer in different fruit samples
以看出, 改良 CTAB 法提取的 DNA 样品的 OD260/
OD280相对另两种方法更接近 1.8,且 DNA 含量更
高,说明使用改良 CTAB 法更适合提取果汁 DNA。
3 种果汁型饮料 D、E、F 的 DNA 样品纯度高于 3
种 100%纯果汁 A、B、C,这可能是由于 100%纯果
汁中的蛋白质、多酚物质以及其它杂质含量较多,
导致其纯度下降。
用植物通用引物 18S 基因对改良 CTAB 法提
取的 3 种 100%纯果汁 A、B、C 的基因组 DNA 和
3种果汁型饮料的基因组 DNA 进行 PCR 检测,琼
脂糖凝胶电泳结果见图 1。 使用改良 CTAB 法提
取的 DNA 样品, 可扩增出 18S 基因的对应条带,
说明提取的果汁基因组 DNA 可用于后续的 PCR
检测研究。
198
第 12 卷 第 4 期
2.3 特异性引物验证
为验证设计的引物 UGT-F/R 的特异性,以冰
糖橙、脐橙、金桔、砂糖桔、芦柑、柚子、柠檬 7 种柑
橘属植物作为验证样品,以及苹果、桃、梨、草莓、
葡萄、番茄、猕猴桃 7 种果实作为参照样品,无菌
超纯水作为空白对照,进行 PCR 扩增检测,琼脂
糖凝胶电泳结果如图 5所示。 引物 UGT可特异性
地对 7 种柑橘属植物的基因组进行扩增, 而对其
它 7种果实基因组无对应扩增条带产生, 说明引
物 UGT特异性良好,可用于后续研究。
为验证特异性引物 UGT 的检测灵敏度,以脐
橙作为验证样品,将提取的 DNA 溶液稀释为 6 个
梯度(100 ng/μL、10 ng/μL、1 ng/μL、100 pg/μL、10
pg/μL 和 1 pg/μL)进行 PCR 扩增检测,琼脂糖凝
胶电泳结果如图 6所示。 在 PCR反应体系中橙的
质量浓度为 100 ng/μL、10 ng/μL、1 ng/μL、100 pg/
μL和 10 pg/μL时, 可以检测到对应目的条带,且
引物 UGT的 168 bp目条带得到有效扩增,亮度依
次减弱, 在其含量为 1 pg/μL 时, 检测不到引物
UGT 的目的条带。 因此,引物 UGT 的最低检测限
为 10 pg/μL,灵敏度较高,可用于后续研究。
168 bp 168 bp
注:M. DNA 相对分子质量标记(2000); 1. 脐橙; 2. 冰糖橙; 3. 金桔;
4. 砂糖桔; 5. 芦柑; 6. 柚子; 7. 柠檬; 8. 苹果; 9. 桃; 10. 梨; 11.
草莓; 12. 葡萄; 13. 番茄; 14. 猕猴桃; B. 空白对照(无菌超纯水)。
注:M. DNA相对分子质量标记(2000); 1. 100 ng/μL; 2. 10 ng/
μL; 3. 1 ng/μL; 4. 100 pg/μL; 5. 10 pg/μL; 6. 1 pg/μL; B. 空白
对照(无菌超纯水)。
图 6 UGT 基因特异性引物对橙基因组 PCR 检测
灵敏度电泳图
Fig.6 Electrophoresis profile of UGTgene specific primer
in PCR sensitivity detection of orangegenome
图 5 果汁基因组 UGT 基因 PCR 电泳检测图谱
Fig.5 Electrophoresis profile of PCR products amplified
by UGTgene primer in different fruit samples
2.4 市售橙汁检测
应用改良 CTAB 法提取市售橙汁及橙汁饮料
的 DNA, 并利用 UGT 引物对提取的 DNA 进行
PCR扩增检测,琼脂糖凝胶电泳结果如图 7所示。6
种果汁 DNA 均可对 UGT 基因产生扩增,说明这些
果汁中均含有橙成分,该方法可应用于果汁中橙成
分的检测。
3 讨论
果汁及其饮料为深加工产品, 由于果汁中多
糖 、多酚 、单宁 、色素及其它次生代谢物质的影
响 [10-13], 所以利用常规 DNA 提取方法很难提取到
高质量的 DNA。 目前,报道的许多 DNA 的提取方
法, 常见的有 SDS 法、CTAB 法、 改良试剂盒法 [14]
注:M. DNA 相对分子质量标记 (2000); 1. 100%纯果汁 A; 2.
100%纯果汁 B; 3. 100%纯果汁 C; 4. 果汁型饮料 D; 5. 果汁
型饮料 E; 6. 果汁型饮料 F; B. 空白对照(无菌超纯水)。
图 7 果汁基因组 UGT 基因 PCR 电泳检测图谱
Fig.7 Electrophoresis profile of PCR products amplified
by UGTgene primer in different juice samples
168 bp
果汁 DNA提取方法比较及柑橘属植物分子生物学检测技术的研究 199
中 国 食 品 学 报 2012 年第 4 期
等。 沈夏艳 [14]等采用改良试剂盒方法提取的苹果
汁 DNA 浓度较高,但是其果肉型苹果汁提取纯度
不高。 Chang-Chai Ng[9]等采用 CTAB 方法可以提
取鲜榨橙汁 DNA,但是不适合提取果汁饮料等的
DNA。
本实验中采用 CTAB 法、SDS-CTAB 法以及
改良 CTAB法提取果汁 DNA, 其中改良 CTAB 法
是针对果汁存在的上述问题进行改进。 因果汁中
DNA 含量相对较少,故果汁裂解前,采用异丙醇
沉淀的方法富集果汁中的 DNA,从而提高了 DNA
的得率以及果汁鉴别的特异性和准确性。 针对果
汁富含多糖、 多酚等此生代谢物质的特点 ,对
CTAB 裂解液进行改良, 在裂解液中加入 2%(体
积分数)PVP 与 2%(体积分数)β-巯基乙醇,可抑
制多酚氧化物与 DNA 的不可逆性结合,防止水果
等样品的褐变, 从而提高样品 DNA 的质量以及
PCR扩增效率。
通过 NCBI 数据库序列的查找和筛选, 选取
橙 UGT基因设计柑橘属植物特异性引物。 对猕猴
桃、苹果、梨、桃、葡萄等多种水果成分进行特异性
筛选,建立了柑橘属植物成分的普通 PCR 检测方
法。对果汁样品的检测表明,该方法能够检测果汁
中的柑橘属植物成分,具有特异性强,灵敏度高等
优点, 可应用于果汁或食品中柑橘属植物成分的
鉴别,为果汁鉴伪研究提供技术参考。
参 考 文 献
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200
第 12 卷 第 4 期
中科院培育出能抗衰老番茄 富含抗氧化剂
历经 10 年攻关,近日,中科院昆明植物所黄俊潮研究组与北京大学、香港大学合作,培育
出世界首例能高产虾青素的工程番茄新品种,其富含自然界中最强的抗氧化剂虾青素,具有极
大的产业化和商业化应用前景。
虾青素是人类从河蟹虾外壳、牡蛎和鲑鱼等来源中发现的一种特殊的红色类胡萝卜素,其
抗氧化功能是维生素 E的 500倍。虾青素具有保护皮肤和眼睛,抵抗辐射、心血管老化、老年痴
呆和癌症等功效。
虾青素的生物合成只发生于少数生物且产量很低。 雨生红球藻是自然界中虾青素含量最
高的生物,是目前唯一用于商业化生产天然虾青素的单细胞真核绿藻。 由于生长慢,加上对生
长环境敏感的遗传特性,雨生红球藻粉的生产规模小,生产成本高,且产品质量难以保证。
植物是理想的虾青素加工厂,番茄中的 β-胡萝卜素与虾青素同属于类胡萝卜素,化学结
构相似。 该研究小组对微藻青虾素的合成途径及催化关键步骤的限速酶基因做了全面的分析,
解决了限制高等植物合成虾青素的关键问题,并成功研制出能高产虾青素的工程番茄新品种,
其果实能累积与雨生红球藻相近含量,高达 1.6%的虾青素。
“更重要的是,番茄作为经济植物可实现规模化生产,且耕作简单,成本低。 预计用番茄生
产虾青素的利润率至少是雨生红球藻的 5倍。 ”黄俊潮说。目前,高产虾青素番茄新品种正在申
请专利。 (消息来源:中国科学报)
Comparison on the Extraction Method of DNA and Study on the Biotechnological Detection
of Orange Component in Juice
Liu Weihong1 Xu Wentao1,2 Shang Ying1,2 Linh Trinh Quoc1 Luo Yunbo1,2 Huang Kunlun1,2*
(1College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University, Beijing 100083;
2Supervision and Testing Center for GMOs food safety, Ministry of Agriculture, Beijing 100083)
Abstract Three methods, including CTAB Method, SDS-CTAB method and modified CTAB method, were used to
extract DNA from both pure orange juice and juice beverage, then the quality and quantity of DNA were analyzed by
spectrophotometer and PCR amplification; the orange-specific primers were designed according to the sequence of UDP-
glucoxyltransferase protein gene. The results showed that modified CTAB method was more suitable for the juice DNA ex-
traction than the other two methods; the orange component could be detected by the orange-specific primers with a limit
of detection of 10 pg/μL. The following detection of fruit juice samples showed that this method was suitable to identified
the orange component in fruit juice and other relative food and can provide a technique base for research of fruit juice
adulteration detection.
Key words juice; orange; DNA extraction; glucoxyltransferase; qualitative detection
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果汁 DNA提取方法比较及柑橘属植物分子生物学检测技术的研究 201