核酸分離提取技術(shù)

1植物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)2主要內(nèi)容第一部分核酸的分離制備第二部分PCR技術(shù)第三部分主要分子標(biāo)記第四部分基因克隆3（美）DvekslerGSandDieffenbachCW.黃培堂俞煒源陳添彌等譯現(xiàn)代生物技術(shù)譯從PCR技術(shù)實(shí)驗(yàn)指南科學(xué)出版社（英）ClarkMS主編顧紅雅瞿禮佳主譯植物分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)高等教育出版社施普林格出版社鄭成木主編植物分子標(biāo)記原理與方法湖南科學(xué)技術(shù)出版社BrownTA.魏群等譯國(guó)外優(yōu)秀生命科學(xué)教材譯從基因克隆和DNA分析高等教育出版社參考書(shū)目：4第一部分：核酸的分離制備abc???5第一部分：核酸的分離制備DNA提取是一切分子生物學(xué)研究最基礎(chǔ)的技術(shù)，高質(zhì)量的DNA是用于PCR和酶切分析等系列后續(xù)操作的重要保證發(fā)展了多種DNA提取方法,可從植物葉片、愈傷組織、組培苗、果實(shí)、韌皮部等多種組織器官中提取DNA；但不同植物、同種植物材料的不同來(lái)源、部位、形態(tài)以及不同化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)差異,導(dǎo)致DNA

提取時(shí)需要選擇不同的方法或作一些特殊處理

從富含多糖、多酚、單寧、色素及其他次生代謝物質(zhì)的木本植物中提取DNA的方法難度就相對(duì)大于大多數(shù)禾谷類(lèi)及蔬菜類(lèi)植物（1）多酚被氧化成棕褐色（2）多糖、單寧等物質(zhì)與DNA會(huì)結(jié)合成粘稠的膠狀物,獲得的DNA常出現(xiàn)產(chǎn)量低、質(zhì)量差、易降解，影響了DNA質(zhì)量和純度，不能被限制性內(nèi)切酶酶切，嚴(yán)重的甚至不能作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增1.DNA在分子生物學(xué)研究中的重要性62.提取DNA應(yīng)滿足的基本原則不同的研究對(duì)DNA的要求不一致，但一般應(yīng)滿足:(1)排除蛋白、糖類(lèi)和脂類(lèi)等物質(zhì)的污染，DNA純度應(yīng)滿足下游操作需要用于RFLP、AFLP應(yīng)滿足酶切要求用于PCR的不含PCR的干擾甚至抑制物

(2)所得DNA應(yīng)當(dāng)完整電泳檢測(cè)得到清晰、完整、可重復(fù)、無(wú)降解的條帶保證DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整

(3)足夠量的DNA

有的實(shí)驗(yàn)要求量多（標(biāo)記）7(1)破壞（消化）細(xì)胞壁、釋放內(nèi)容物在破壁時(shí)也會(huì)剪切DNA，在完整性和產(chǎn)量間折衷考慮分離總DNA破壁方法液氮中快速冷凍、研磨成細(xì)粉末分離核DNA或細(xì)胞器DNA破壁方法更溫和的方法、以免過(guò)早破壞內(nèi)膜系統(tǒng)、含滲透劑的緩沖液4oC勻漿

(2)破壞細(xì)胞膜使DNA釋放到提取緩沖液中通?？縎DS或CTAB去污劑來(lái)完成，保護(hù)DNA受核酸內(nèi)源酶降解緩沖液通常含EDTA，可螯合大多數(shù)核酸酶所需要的輔助因子-鎂離子3.基本原理8（1）植物材料的采集及前處理

盡可能使組織材料保持水分而保鮮（用濕紗布包裹,放置于密閉的冰盒等）野外遠(yuǎn)距離采集樣本時(shí)，盡可能采用冷凍保存(如放置于液氮中)

不具備冷凍條件時(shí)無(wú)水CaSO4的瓶子分別保存使其迅速干燥，可將材料保存數(shù)月，返回后盡快提取DNA

對(duì)具有大量次生代謝物(如丹寧、酚類(lèi)、醌類(lèi)等)的植物材料,盡可能采集幼嫩組織，冷凍保存、短時(shí)間內(nèi)提取DNA

植物組織化學(xué)保存法乙醇、丙二醇處理法導(dǎo)致DNA劇烈降解（不推薦）

樣品長(zhǎng)期保存液氮處理后貯存在-80℃冰箱或直接儲(chǔ)放于液氮中

在與提取緩沖液接觸前防止冰凍樣品在空氣中融化導(dǎo)致酚類(lèi)易被氧化

實(shí)驗(yàn)室發(fā)苗、田間取葉片（清洗去除灰塵、泥土以及菌孢子等）

饑餓處理減少淀粉含量、遮光處理產(chǎn)生黃化苗4.基本步驟9（2）組織（細(xì)胞）破碎物理方法溶漲和自溶;化學(xué)方法生物酶降解液氮快速冷凍處理后研磨（推薦）或在提取緩沖液中研磨（不推薦）（3）釋放DNA

釋放DNA到CTAB或SDS類(lèi)去污劑中、65oC保溫處理（4）純化和濃縮：去除殘?jiān)?、沉淀DNA

釋放出的DNA中含有大量的RNA、蛋白質(zhì)、多糖、丹寧和色素等雜質(zhì)需用氯仿、苯酚處理后變性、沉淀除去，RNA可用RNase除去。通常采用4oC離心的方法，產(chǎn)生分層，去掉植物殘?jiān)?、留上清液部分沉淀通常采用異丙醇?volume)、酒精（2volume)等（5）洗滌去掉部分色素和鹽等，通常采用70%酒精和100%無(wú)水乙醇4.基本步驟10（6）DNA純度和濃度檢測(cè)

0.8%瓊脂糖凝膠電泳或紫外分光光度計(jì)檢測(cè)瓊脂糖凝膠電泳法(常用）

DNA樣品在紫外線照射下發(fā)出的紅色熒光強(qiáng)度與DNA的含量成正比使用標(biāo)準(zhǔn)濃度的DNA樣品作對(duì)照，可以估計(jì)出被測(cè)DNA的濃度紫外分光光度計(jì)檢測(cè)

DNA在260nm處有一個(gè)明顯的吸收峰估計(jì)濃度在A2601OD相當(dāng)于雙鏈DNA濃度50μg/mL

根據(jù)A260/A280比值估計(jì)DNA純度純DNA的A260/A280=1.8±0.1，RNA的比值為2.0左右。

>1.8可能有RNA未除去

<1.8可能有酚和蛋白質(zhì)之類(lèi)的雜質(zhì)4.基本步驟11（7）DNA保存?zhèn)溆猛ǔＳ胮H8.0的TE（Tris-EDTA）緩沖液（推薦）或超純水于4℃或-20℃（推薦）冰箱保存、避免反復(fù)凍融，1-2年一般沒(méi)問(wèn)題也可短時(shí)保存于100%無(wú)水乙醇中（幾天）

較長(zhǎng)期保存可放置于-70℃超低溫冰箱，可保存5年以上4.基本步驟125.提取緩沖液對(duì)植物總DNA提取的影響與作用

現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致DNA分離技術(shù)層出不窮,DNA已經(jīng)可以從諸如化石、標(biāo)本、木乃伊等極端材料中分離出來(lái),也可以從痕量材料獲得DNA

無(wú)論什么材料,針對(duì)不同來(lái)源和特點(diǎn),調(diào)整設(shè)計(jì)相應(yīng)的提取緩沖液及不同的技術(shù)方案是十分重要和必需的在實(shí)際應(yīng)用中可針對(duì)不同情況對(duì)具體實(shí)驗(yàn)方案的各個(gè)部分進(jìn)行不同組合。緩沖液的成分應(yīng)根據(jù)分離對(duì)象的不同而變化，緩沖液的pH值、保護(hù)劑和表面活性劑都要根據(jù)不同樣品進(jìn)行優(yōu)化13

表面表面活性劑：十二烷基磺酸鈉(SDS)：是一種陽(yáng)離子強(qiáng)表面活性劑,通常與蛋白酶K和抗氧化劑、螯合劑一起使用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)：是一種在高鹽下能與核酸結(jié)合形成可溶、穩(wěn)定的復(fù)合物,低鹽濃度下可沉淀的表面活性劑酶抑制劑乙二胺四乙酸(EDTA)：可用于抑制金屬離子依賴性的酶(螯合Mg2+

、Ca2+)的活性牛血清白蛋白(BSA)

：可使一些降解酶的表面變性精胺及其他多胺:降低核酸酶的影響氰化物:降低重金屬氧化酶的影響5.提取緩沖液對(duì)植物總DNA提取的影響與作用14保護(hù)劑還原型巰基成分:

如β-巰基乙醇、谷胱苷肽、半胱氨酸、二硫蘇糖醇等一些硫醇類(lèi)物質(zhì)，通?？捎糜诒Ｗo(hù)DNA免受醌類(lèi)物質(zhì)、二硫化物、多酚氧化酶等物質(zhì)的損害抗壞血酸、維生素C:

降低醌類(lèi)物質(zhì)的影響活性炭、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、重過(guò)亞硫酸鈉、硼砂等:

防止多酚類(lèi)物質(zhì)氧化聚乙烯吡咯烷酮(PVP):

減少酚類(lèi)、醌類(lèi)及丹寧類(lèi)物質(zhì)的影響5.提取緩沖液對(duì)植物總DNA提取的影響與作用15酚類(lèi)雜質(zhì)

對(duì)植物中次生產(chǎn)物酚類(lèi)物質(zhì)的去除，普遍是在提取液中加入適量的抗氧化劑和螯合劑,防止多酚氧化褐變?cè)谔崛NA過(guò)程中加入巰基乙醇、半胱氨酸、二硫蘇糖醇、谷胱甘肽及抗壞血酸等巰基試劑,抑制氧化反應(yīng)，避免褐化在樣品液氮研磨及提取緩沖液中加入高分子螯合劑PVP(聚乙烯吡咯烷酮)或PVPP(聚乙烯聚吡咯烷酮)等能絡(luò)合多酚和萜類(lèi)物質(zhì)離心或氯仿抽提出去,有效的防止多酚物質(zhì)氧化成醌類(lèi),避免溶液變褐而具有抗氧化作用在提取液中加入適量的PVP或PVPP能提高DNA的純度，其用量視雜質(zhì)的多少而定(1-6%)，PVP同時(shí)能有效去除多糖。因此將PVP和巰基乙醇配合使用并調(diào)整用量,能夠有效地防止多酚污染

6.DNA提取過(guò)程中雜質(zhì)去除16多糖類(lèi)雜質(zhì)

植物組織中富含多糖,其許多理化性質(zhì)與DNA很相似,因此很難將它們分開(kāi)。常用方法是根據(jù)溶解性先沉淀多糖

（1）在氯仿處理后的上清液中，加2%CTAB

分離緩沖液（2）在DNA未溶出之前，先用一些緩沖液洗去多糖如100mmol/LTris-HCl,pH8.0;5mmEDTA;0.35mol/LSorbitol(山梨醇)洗幾次（3）提高NaCl濃度至2.5mol/L或加NH4COOH

使終濃度為10mmol/L或0.5mLDNA液中加0.125mL4mol/LNaCl和0.625mL13%PEG8000（冰浴1h）或用水飽和乙醚，1.2-1.5mol/LNaCl

溶液將大部分多糖去除,再用2倍乙醇沉淀DNA可大大提高效率（4）高濃度KCH3COOH

有利于除去多糖

6.DNA提取過(guò)程中雜質(zhì)去除17(5)DNA沉淀重懸于30%乙醇,4℃過(guò)夜先沉淀多糖,離心取上清加乙醇至80%重新沉淀DNA(6)常溫25oC異丙醇過(guò)夜沉淀DNA可減少雜質(zhì)污染(7)在提取緩沖液中1/2體積的氯苯，氯苯與多糖的羥基作用而去除多糖

(8)如果材料較少或要求較高，則可考慮用柱層析方法，使用對(duì)DNA具有特異性吸附的樹(shù)脂來(lái)純化DNA曾有文獻(xiàn)提到選用WizardPurificationKit，PRC-5柱，SephacrylS-1000或S-500，QiagenGenomictip500/G，或者CsCl梯度離心純化DNA(9)調(diào)節(jié)取樣時(shí)期可減少粗提產(chǎn)品中多糖含量，生長(zhǎng)幼苗暗室暗化處理，黃化葉提取DNA可有效地防止多糖污染6.DNA提取過(guò)程中雜質(zhì)去除18植物色素成分去除植物色素分布：在植物中廣泛存在種類(lèi)：脂溶性和水溶性色素兩類(lèi)脂溶性色素多為四萜類(lèi)衍生物不溶于水，難溶于甲醇，易溶于乙醇、乙醚和氯仿等葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素、番紅花素和辣椒紅素等其中胡蘿卜素不溶于乙醇。水溶性色素：主要為花色甙類(lèi)，又稱花青素，普遍存在于花中可溶于水與乙醇，不溶于乙醚與氯仿等有機(jī)溶劑，色澤隨pH改變

可以采用非可溶性PVP（polyvinylpyrrolidone）研磨樣品，PVP能絡(luò)合多酚類(lèi)物質(zhì)，不但能較徹底防止氧化作用，而且能有效的去除多糖和色素在DNA濃縮之前，再用CTAB處理1-2次；或采用乙醇等有機(jī)溶劑洗滌加入抗氧化劑，防止酚類(lèi)物質(zhì)褐化6.DNA提取過(guò)程中雜質(zhì)去除19液氮：組織破碎、裂解細(xì)胞EDTA，Tris/HCl:緩沖體系使溶液pH不會(huì)變化太大，DNA在這一體系中呈穩(wěn)定態(tài)，EDTA螯合Mg2+或Mn2+離子，抑制DNase的活性，防止DNA被DNase降解異丙醇/酒精：沉淀DNA；DNA溶于水，不溶于酒精，在用乙醇沉淀DNA時(shí)常加入單價(jià)的陽(yáng)離子NaCl或NaCH3COOH，Na+中和DNA分子上的負(fù)電荷，減少DNA分子之間的同性電荷相斥力，而易于聚集沉淀

RNase:

消化RNA。PVP（polyvinylpyrrolidone，聚乙烯吡咯烷酮):抗氧化作用，絡(luò)合酚類(lèi)物質(zhì)和萜類(lèi)物質(zhì),防止酚類(lèi)物質(zhì)氧化而發(fā)生褐變,也可有效的去除多糖和色素，色素是PCR反應(yīng)中的強(qiáng)抑制劑，一定要除掉7.DNA提取過(guò)程中各試劑的主要作用20β巰基乙醇和抗壞血酸鈉：抗氧化劑，有效地防止酚氧化成醌，避免褐變，使酚類(lèi)物質(zhì)容易從基因組DNA去除蛋白酶K:是一種切割活性較廣的絲氨酸蛋白酶，切割脂族和芳香族氨基酸的羧基端肽鍵，用于生物樣品中蛋白質(zhì)的一般降解。將蛋白質(zhì)降解成小肽或氨基酸，使DNA分子分離出來(lái)NaCl:提供一個(gè)高鹽環(huán)境,使DNA充分溶解于液相中異戊醇：（1）在抽提DNA時(shí)，為了混合均勻，必須振蕩混勻數(shù)次，這時(shí)在混合液內(nèi)易產(chǎn)生氣泡，氣泡會(huì)阻止相互間的充分作用。加入異戊醇能降低分子表面張力，減少泡沫產(chǎn)生。一般采用氯仿：異戊酵=24：1或酚：氯仿：異戊醇=25:24:1（不必先配制，可在臨用前把一份酚加一份24：1的氯仿與異戊醇即成）（2）同時(shí)異戊醇有助于分相，使離心后的上層水相，中層變性蛋白相以及下層有機(jī)溶劑相維持穩(wěn)定7.DNA提取過(guò)程中各試劑的主要作用21苯酚/氯仿：（1）苯酚/氯仿是非極性分子，水是極性分子，當(dāng)?shù)鞍姿芤号c酚或氯仿混合時(shí)，蛋白質(zhì)分子之間的水分子就被擠去，使蛋白失去水合狀態(tài)而變性。經(jīng)過(guò)離心，變性蛋白質(zhì)的密度比水的密度為大，因而與水相分離，沉淀在水相下面，從而與溶解在水相中的DNA分開(kāi)。而酚與氯仿有機(jī)溶劑比重更大，保留在最下層（2）酚是強(qiáng)烈的蛋白質(zhì)變性劑，用苯酚處理勻漿液時(shí)，由于蛋白與DNA聯(lián)結(jié)鍵已斷，蛋白分子表面又含有很多極性基團(tuán)與苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相，而DNA溶于水相同時(shí)抑制了DNase的降解作用，能有效使蛋白質(zhì)變性而除去，酚形成的有機(jī)相也可破壞蛋白質(zhì)的膠體穩(wěn)定性，從而蛋白質(zhì)不會(huì)分布在水相中，避免了對(duì)核酸的污染7.DNA提取過(guò)程中各試劑的主要作用227.DNA提取過(guò)程中各試劑的主要作用（3）氯仿有強(qiáng)烈的脂溶性，去除脂類(lèi)雜質(zhì)，也有使蛋白質(zhì)變性的作用（4）作為表面變性的酚與氯仿，在去除蛋白質(zhì)的作用中，各有利弊酚的變性作用大，但與水相有一定程度的互溶，大約10-15％的水溶解在酚相中，損失了這部分水相中的DNA

氯仿的變性作用不如酚效果好，但氯仿與水不相混溶，不會(huì)帶走DNA

（5）在抽提過(guò)程中混合使用酚與氯仿效果最好經(jīng)酚第一次抽提后的水相中有殘留的酚，由于酚與氯仿是互溶的，可用氯仿第二次變性蛋白質(zhì)，此時(shí)一起將酚帶走。也可以在第二次抽提時(shí)，將酚與氯仿混合（1:1）使用

238.常用植物總DNA提取方法及主要原理傳統(tǒng)的DNA提取與純化方法

CTAB和SDS法：在裂解細(xì)胞的基礎(chǔ)上，多次苯酚氯仿等有機(jī)溶劑抽提使蛋白質(zhì)變性沉淀于有機(jī)相，而核酸保留在水相,達(dá)到分離核酸的目的，加入RNA酶除去核酸中的RNA，加入異丙醇、乙醇等沉淀DNA，用70%乙醇漂洗沉淀，除去分離過(guò)程中殘留的有機(jī)溶劑和鹽離子，以免影響核酸溶解和抑制后續(xù)步驟的酶促反應(yīng)，最后用TE溶解DNA備用DNA提取的新方法螯合樹(shù)脂、特異性DNA吸附膜、離子交換純化柱及磁珠或玻璃粉吸附等基礎(chǔ)上形成的DNA提取新方法248.常用植物總DNA提取方法及主要原理CTAB法及主要原理CTAB----Hexadecyltrimethylammoniumbromide;Cetrimoniumbromide;CTABr;Palmityltrimethylammoniumbromide/十六烷基三甲基溴化銨分子式C19H42NBr

分子量364.10；白色或淺黃色結(jié)晶或粉末，低溫時(shí)易沉淀

一種陽(yáng)離子去污劑，在低離子強(qiáng)度時(shí)(0.1-0.5mol/LNaCl)，沉淀核酸與酸性多聚糖,而蛋白質(zhì)和中性多聚糖仍留在溶液里，在高離子強(qiáng)度時(shí)(>0.7mol/LNaCl)，可與蛋白質(zhì)和酸性多聚糖以外的多聚糖形成復(fù)合物，不能沉淀核酸

因此，CTAB可從大量產(chǎn)生黏多糖的植物以及某些革蘭氏陰性菌（包括大腸桿菌的某些株）制備純化的DNA，這種去污劑加入調(diào)節(jié)至高離子強(qiáng)度的細(xì)菌和細(xì)胞裂解液中(>0.7mol/LNaCl)，經(jīng)過(guò)連續(xù)的酚/氯仿有機(jī)溶劑抽提，去除CTAB/黏多糖/蛋白質(zhì)復(fù)合體，異丙醇/無(wú)水乙醇沉淀上清即可將DNA分離出來(lái)

CTAB還有提高DNA互補(bǔ)鏈復(fù)性速率及穩(wěn)定已形成的DNA雙螺旋的作用

CTAB法的主要特點(diǎn)是應(yīng)用范圍較廣25CTAB法

組分

用量終濃度CTAB

20g2%(W/V)1mol/LTris-HCl,pH8.0100mL0.1mol/L0.5mol/LEDTA,pH8.0200ml0.1mol/LNaCl

81.8g1.4mol/Lβ-巰基乙醇(用前加）

0.2%(V/V)2×CTAB緩沖液（1000mL)8.常用植物總DNA提取方法及主要原理26（1）2g幼嫩植物組織加液氮并迅速研磨成細(xì)粉，置入50mL離心管中繳入預(yù)熱治65℃的10mL的2×CTAB緩沖液，輕搖混勻（2）65℃水浴2h，輕搖混勻（3）冷卻至室溫，加入等體積的氯仿-異戊醇（24：1），輕輕上下顛倒混勻直至上清液呈牛奶狀（4）4000×rpm離心10min（5）取上清液，加入等體積冰冷的異丙醇沉淀，挑出DNA（6）用70%和100%乙醇各洗一次（7）將DNA溶于適量的TE（pH8.0)中，加入RNA酶（終濃度100g/L）（8）電泳檢測(cè)或用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA的濃度和質(zhì)量CTAB法提取植物DNA步驟8.常用植物總DNA提取方法及主要原理278.常用植物總DNA提取方法及主要原理SDS法及主要原理SDS-Sodiumlaurylsulfate/十二烷基硫酸鈉結(jié)構(gòu)式：CH3(CH2)11OSO3Na；分子量：288.39，白色至微黃色粉末，微有特殊氣味

一種陰離子去垢劑,在高溫(55-65℃)時(shí)裂解細(xì)胞，使染色體離析、蛋白變性，形成SDS/蛋白質(zhì)/多糖復(fù)合物，釋放出核酸，提高鹽(KCH3COOH或NH4CH3COOH)濃度并降低溫度(冰浴)，使SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉拟淃}形式,使蛋白質(zhì)及多糖雜質(zhì)沉淀更加完全，離心后除去沉淀；上清液中的DNA用酚/氯仿抽提，乙醇沉淀水相中的DNASDS法操作簡(jiǎn)單，溫和，可提取到高分子量的DNA,但產(chǎn)物含糖類(lèi)雜質(zhì)較多28SDS法組分

用量終濃度SDS

20g2%(W/V)1mol/LTris-HCl,pH8.5100mL0.1mol/L0.5mol/LEDTA,pH8.0100ml0.05mol/LNaCl

5.84g0.1mol/L蛋白酶K

0.05mg/mlSDS緩沖液（1000mL)Sharpetal.(1992)TheorApplGenet.8.常用植物總DNA提取方法及主要原理29SDS法提取植物DNA步驟（1）3-5g幼嫩植物組織加液氮并迅速研磨成細(xì)粉，置入50mL離心管中繳入預(yù)熱治65℃的20mL的SDS緩沖液及100μl蛋白酶K(終濃度0.05mg/ml)，輕搖混勻（2）65℃水浴2h，輕搖混勻（3）冷卻至室溫，加入等體積的酚/氯仿，輕輕上下顛倒混勻（4）3000×rpm離心20min（5）取上清液轉(zhuǎn)入到另一離心管中，加入等體積氯仿，混勻后3000×rpm離心20min（6）取上清液轉(zhuǎn)入到另一離心管中，加入0.6倍體積異丙醇，輕搖混勻，靜置一段時(shí)間后，挑出DNA,用70%和100%乙醇各洗一次,氣干（7）將DNA溶于適量的TE（pH8.0)中，加入RNA酶（終濃度100g/L），37℃保溫1-3h（8）加入等體積酚/氯仿，輕搖混勻，3000×rpm離心15min，取上清（9）加入等體積氯仿，輕搖混勻，3000×rpm離心15min，取上清（10）加入1/10體積的3MNaCH3COONa(pH5.2)，混勻后加入2倍體積的95%乙醇，挑出DNA,用70%和100%乙醇各洗一次,氣干（11）加入適量TE（pH8.0)溶解DNA（12）電泳檢測(cè)或用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA的濃度和質(zhì)量8.常用植物總DNA提取方法及主要原理308.常用植物總DNA提取方法及主要原理離液鹽作用變性蛋白和核酸改變水的結(jié)構(gòu)、幫助核酸結(jié)合到硅膠膜上溶解多聚糖膠磁珠分離法硅膜吸附法31磁珠法主要原理通過(guò)細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞，游離出的核酸分子被特異吸附到含硅膠膜的磁性顆粒表面，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不被吸附而留在溶液中

在磁場(chǎng)作用下使磁性顆粒與液體分開(kāi)，回收磁珠-DNA混合物，再用洗脫液洗脫即可以得到純凈的DNA8.常用植物總DNA提取方法及主要原理32硅膜吸附法主要原理在離液鹽的作用下，水的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，幫助核酸結(jié)合到硅膠膜上，而在無(wú)離液鹽的作用下，則將核酸進(jìn)行洗脫8.常用植物總DNA提取方法及主要原理339.RNA提取RNA實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是分離得到全長(zhǎng)的RNA實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是核糖核酸酶（RNA酶）的污染RNA酶廣泛存在而穩(wěn)定、一般反應(yīng)不需要輔助因子?？赡褪芏喾N處理而不被滅活，如煮沸、高壓滅菌等2.RNA的純度和完整性又可直接影響RNA分析的結(jié)果,少量RNA酶就會(huì)引起RNA在制備與分析過(guò)程中的降解難點(diǎn)：一、嚴(yán)格控制外源性RNA酶的污染

外源性的RNA酶：操作人員的手汗、唾液等，灰塵等。外源性RNA酶可污染器械、玻璃制品、塑料制品、電泳槽等

二、最大限度地抑制內(nèi)源性的RNA酶

各種組織和細(xì)胞中含有大量?jī)?nèi)源性的RNA酶RNA提取的難點(diǎn)341.杜絕外源酶的污染

嚴(yán)格戴好口罩，手套

實(shí)驗(yàn)涉及離心管、Tip頭、移液器、電泳槽、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面等要徹底處理

試劑/溶液，尤其是水，必須確保RNase-Free

2.阻止內(nèi)源酶的活性

選擇合適的勻漿方法和裂解液

控制好樣品的起始量

3.明確自己的抽提目的

任何裂解液系統(tǒng)在接近樣品最大起始量時(shí)，抽提成功率急劇下降。

RNA抽提成功的唯一經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是后續(xù)實(shí)驗(yàn)的一次成功，而不是得率防止RNA酶污染的措施9.RNA提取35防止RNA酶污染的措施

1.

設(shè)置RNA操作專用實(shí)驗(yàn)室，所有器械等應(yīng)為專用2.所有玻璃器皿在使用前于180℃高溫烘烤6hr或更長(zhǎng)時(shí)間3.

塑料器皿可用0.1%DEPC水浸泡或用氯仿沖洗（注意：有機(jī)玻璃器具因可被氯仿腐蝕，故不能使用）4.

有機(jī)玻璃的電泳槽等，可先用去污劑洗滌，雙蒸水沖洗，乙醇干燥，再浸泡在3%H2O2

室溫10min，然后用0.1%DEPC水沖洗，晾干5.

配制的溶液應(yīng)盡可能的用0.1%DEPC，在37℃處理12hr以上。然后用高壓滅菌除去殘留的DEPC。不能高壓滅菌的試劑，應(yīng)當(dāng)用DEPC處理過(guò)的無(wú)菌雙蒸水配制，然后經(jīng)

0.22μm濾膜過(guò)濾除菌6.

操作人員戴一次性口罩、帽子、手套，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中手套要勤換9.RNA提取36焦磷酸二乙酯（DEPC）一種強(qiáng)烈但不徹底的RNA酶抑制劑。通過(guò)和RNA酶的活性基團(tuán)組氨酸的咪唑環(huán)結(jié)合使蛋白質(zhì)變性，從而抑制酶的活性異硫氰酸胍目前認(rèn)為是最有效的RNA酶抑制劑，在裂解組織的同時(shí)也使RNA酶失活,既可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)使核酸從核蛋白中解離出來(lái)，又對(duì)RNA酶有強(qiáng)烈的變性作用

氧釩核糖核苷復(fù)合物由氧化釩離子和核苷形成的復(fù)合物，它和RNA酶結(jié)合形成過(guò)渡態(tài)類(lèi)物質(zhì)，幾乎能完全抑制RNA酶的活性。

RNA酶的蛋白抑制劑（RNasin）從大鼠肝或人胎盤(pán)中提取得來(lái)的酸性糖蛋白。RNasin是RNA酶的一種非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可以和多種RNA酶結(jié)合，使其失活其它SDS、尿素、硅藻土等對(duì)RNA酶也有一定抑制作用常用的RNA酶抑制劑。

9.RNA提取371.樣本前處理

選擇新鮮、幼嫩、生長(zhǎng)旺盛的組織處于生長(zhǎng)旺盛的時(shí)期收集細(xì)胞、新鮮血液，不得超過(guò)4小時(shí)液氮或加入RNase抑制劑保存,避免反復(fù)凍融，推薦使用專門(mén)的RNA樣品儲(chǔ)存液儲(chǔ)存2.細(xì)胞裂解

異硫氰酸胍/酚－TRNzol總RNA提取試劑胍鹽/β-巰基乙醇—RNAprep系列RNA提取試劑盒獨(dú)特配方—RNAplant植物RNA提取試劑3.RNA的純化及獲得

純化后不應(yīng)存在對(duì)酶(如逆轉(zhuǎn)錄酶)有抑制作用物質(zhì)排除有機(jī)溶劑和金屬離子的污染蛋白質(zhì)、多糖和脂類(lèi)分子等的污染降低到最低程度排除DNA分子的污染10.RNA提取流程38幾種RNA提取方法1.TRIzol法

TRIzol的主要成分:異硫氰酸胍和酚

異硫氰酸胍：解偶劑，一類(lèi)強(qiáng)力的蛋白質(zhì)變性劑，可溶解蛋白質(zhì)，主要作用是裂解細(xì)胞，使細(xì)胞中的蛋白，核酸物質(zhì)解聚得到釋放

酚：有效的變性蛋白質(zhì)，但是它不能完全抑制RNA酶活性

TRIzol中還加入了8－羥基喹啉、β-巰基乙醇等來(lái)抑制內(nèi)源和外源RNase。

原理：TRIZOL試劑是直接從細(xì)胞或組織中提取總RNA的試劑在破碎和溶解細(xì)胞時(shí)能保持RNA的完整性。加入氯仿后離心，樣品分成水相層和有機(jī)層。RNA存在于水相層中。收集上面的的水相層后，RNA可以通過(guò)異丙醇沉淀來(lái)還原9.RNA提取391．樣品處理：

稱取50-100mg幼嫩葉片（新鮮或-70℃及液氮中保存的組織均可）置1.5ml離心管中，加入1mlTrizol充分勻漿，室溫靜置５min2．加入0.2ml氯仿，振蕩15s，靜置2min3．4℃離心，12000g×15min，取上清4．加入0.5ml異丙醇，將管中液體輕輕混勻，室溫靜置10min5．4℃離心，12000g×10min，棄上清6．加入1ml75%乙醇，輕輕洗滌沉淀。4℃，7500g×5min，棄上清7.

晾干，加入適量的DEPCH2O溶解（65℃促溶10-15min）測(cè)O.D值定量RNA濃度提取RNAA260/A280

值在1.6-1.8之間；產(chǎn)率植物葉片100-200μgRNA/gTRIzol法提取流程9.RNA提取40植物組織基因組DNA水相有機(jī)相RNA氯仿純化pH5.7離心加入裂解液(TRNzol-A+)

研磨9.RNA提取實(shí)驗(yàn)流程圖412苯酚法

細(xì)胞內(nèi)大部分RNA均與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，以核蛋白的形式存在。因此，提取RN