中药材贝母DNA不同提取方法的比较_王淼
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第12卷第6期北华大学学报(自然科学版)Vol.12No.62011年12月JOURNAL OF BEIHUA UNIVERSITY (Natural Science )Dec.2011文章编号:1009-4822(2011)06-0662-04中药材贝母DNA 不同提取方法的比较王淼1,谭莹2,张丽华2(1.北华大学医学检验学院,吉林吉林132013;2.北华大学药学院,吉林吉林132013)摘要:目的探讨中药材贝母DNA 的不同提取方法,为中药贝母的分子生物学鉴定提供参考.方法利用苯酚法、CTAB 法、SDS 法从中药贝母中提取DNA ,通过紫外分光光度和琼脂糖凝胶电泳对所得DNA 样品含量及纯度进行检测.结果利用3种不同的方法提取,药材贝母DNA 的A 260/A 280在1.80ʃ0.23左右.结论利用3种不同DNA 提取方法,均可从贝母样本中提取得到DNA ,且CTAB 法提取贝母的DNA 含量高、纯度好.关键词:贝母;DNA 提取;中药中图分类号:Q503;R282.5文献标志码:A收稿日期:2011-09-04作者简介:王淼(1976-),女,实验师,主要从事分子生物学技术在药物质量控制上的应用研究;通信作者:张丽华(1957-),女,教授,硕士生导师,主要从事分子生物学技术在药物质量控制上的应用研究.Comparative Study of Different Extraction Methods for the Isolationof DNA from Traditional Chinese Medicine FritillariaWANG Miao 1,TAN Ying 2,ZHANG Li-hua 2(1.Medical Inspection College of Beihua University ,Jilin 132013,China ;2.Pharmaceutical College of Beihua University ,Jilin 132013,China )Abstract :Objective To discuss the different extraction methods for the isolation of DNA from traditionalChinese medicine fritillaria and provide the reference for the molecular biology appraisal of the traditional Chinese medicine fritillaria.MethodThe Phenol ,CTAB and SDS methods were used to isolate DNA from the traditionalChinese medicine fritillaria ,and ultraviolet spectrophotometry and agarose gel electrophoresis were used to examine DNA content and quality.Results The ratios of A 260/A 280for DNA were between 1.80ʃ0.23with three different extraction methods.ConclusionThe three methods can be used for the extraction of DNA fromfritillaria.The CTAB method is the best method for the extraction of DNA from fritillaria ,and the DNA with highest content and purity from fritillaria can be got with this method.Key words :Fritillaria ;DNA extraction ;traditional Chinese medicine 目前,分子生物学技术已被广泛应用于中药材鉴定、提取等方面[1-3],DNA 的提取和纯化是中药材研究的重要基础,因此,简洁有效地提取高纯度、大量的DNA 是对中药材实施分子标记、基因文库构建、基因分离及其遗传转化和鉴定的重要前提.然而多数中药材经过加工处理后,药材中的DNA可能会受到不同程度的降解,不利于保持DNA 的完整性.再者,中药材中因含有次生代谢产物很难与DNA 分开,会直接影响中药材DNA 的提取及后续研究.如何能够快捷有效地提取到高质量、合格的DNA ,一直是生物技术研究者关注的问题.同一中药材用不同方法提取的DNA 纯度和提取率也不尽相同,不同中药材用相同方法提取DNA其结果也不同[4-5].我们参考前人的工作,从中筛选了3种方法[6-8],并稍加改进,以中药材贝母为研究对象,对3种不同方法的提取浓度、效率等方面进行了特定的比较,从中选出最佳的提取方法,为中药材贝母的分子生物学鉴定提供参考.1材料与仪器1.1药材浓蜜贝母(F.mellea)、瓦布贝母(F.wabue nsis)、青贝(F.prezwalskii Maxim)、松贝(F.unibracteata Hsiao et K.C.Hsia)鲜品(四川省茂县科技局提供);平贝母(F.ussuriensis)、浙贝母(F.thunbergii.Miq)、湖北贝母(F.hupehensis Hsiao et K.C.Hsia)干品(中国药品生物制品检验所提供).1.2试药CTAB、PVP、Tris、β-巯基乙醇、EDTA、SDS、10ˑPCR buffer、游离脱氧核苷三磷酸dNTPs、Taq DNA Polymerase(1000U)、DGL2000DNA Marker(北京鼎国生物技术公司);100bp DNA Ladder(北京天根生化科技公司);琼脂糖(England);其他化学试剂均为分析纯;引物由生工生物(上海)有限公司合成;无菌双蒸水(自制).1.3仪器GL-20G-Ⅱ型变速冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂);WD-9403C型紫外分析仪(北京市六一仪器厂);9700型PCR扩增仪(ABI);JY600C型双稳定时电泳仪(北京市君意东方电泳设备有限公司);紫外凝胶成像自动分析仪(美国Cold Spring 公司);紫外/可见分光光度计(Pharmacia4000).2样品DNA提取方法2.1苯酚法参考文献[9]的方法,并做适当改进.称取各种样品0.1g,充分研磨后放入10mL离心管中,加入2.5mL的缓冲溶液A(50mmol/L Tris-HCl pH8.0,10mmol/L EDTA,5mmol/Lβ-巯基乙醇,2%SDS),混匀,37ħ水浴振荡过夜.室温,10000r/min离心10min.取上清液,加等体积的水饱和酚溶液(pH8.0),反复混匀,室温下作用20min.将混合液移入另一干净的离心管中,室温,10000r/min离心10min.取上层水相,先用酚-氯仿-异戊醇(25241,体积比),再用氯仿-异戊醇(241,体积比)各抽提1次,直至无白色中间层.将上清液移入离心管,加入等体积异丙醇混匀,于-20ħ放置30min.室温,12000r/min离心5min,得DNA絮状沉淀,用70%乙醇洗2次,再加入适量TE溶解,放入0.5 1μL RNaseA37ħ水浴中反应1 2h,4ħ保存.2.2CTAB法参考文献[10]的方法,并做适当改进.取各种样品0.1g,充分研磨后转移至离心管中,加入2ˑCTAB(1.4mol/L NaCl,100mmol/L Tris pH8.0,20mmol/L EDTA pH8.0,2%PVP,2%CTAB,3%β-巯基乙醇)200μL,混匀,65ħ水浴保温1h,期间不断震荡.4ħ,12000r/min离心10min.吸取上清液,加入等体积的氯仿-异戊醇(241,体积比)抽提2 3次,10000r/min离心5min.取上清液加2/3体积的无水乙醇,混匀后-20ħ放置1h沉淀核酸.4ħ,10000r/min离心5min,弃上清,得到DNA絮状沉淀.沉淀物用80%乙醇和无水乙醇分别漂洗两次,室温晾干,放入适量的植物TE缓冲液溶解,放入0.5 1μL RNaseA37ħ水浴中反应1 2h,4ħ保存.2.3SDS法参考文献[11]的方法,并做适当改进.取各种样品0.1g,充分研磨后转移至离心管中,加入DNA提取液(25mmol/L Tris-HCl pH8.0,50mmol/L EDTA,0.5%SDS,0.2%β-巯基乙醇)0.5mL,56ħ水浴保温30min.4ħ,12000r/min离心10min.吸取上清液,加入等体积的苯酚-氯仿(11,体积比)抽提2次,12000r/min离心5min.取上清液加入1/10体积的3mol/L的醋酸钠和2倍体积的无水乙醇,4ħ,12000r/min离心5min,弃上清液,室温晾干后,放入适量的植物TE缓冲液溶解,再加入0.5 1μL RNaseA37ħ水浴中反应1 2h,4ħ保存.2.4DNA的纯度、产率检测将利用3种方法提取得到的模板DNA适当稀释后,用紫外分光光度计测定260nm和280nm处的吸光度A260和A280,以A260/A280的比值鉴定纯度,并计算DNA的浓度(见表1).2.5DNA琼脂糖凝胶电泳检测将利用3种方法提取得到的DNA与6ˑLoading buffer(31,体积比)溶液混匀点样于0.8%琼脂糖凝胶板上,电压90V,电泳30min,并经紫外线检测拍照(见图1 3).3结果3.1DNA纯度及浓度检测结果用苯酚法、CTAB法、SDS法提取的中药材贝母DNA的A260/A280为1.80ʃ0.23,表明3种方法366第6期王淼,等:中药材贝母DNA不同提取方法的比较均能提取得到一定量的DNA ,且DNA 的纯度较好,见表1.表17种贝母DNA 的纯度和浓度检测结果Tab.1Results of DNA purity and concentration from seven FritillariasSample Phenol method c (A 260/A 280)/(g ·L -1)CTAB method c (A 260/A 280)/(g ·L -1)SDS methodc (A 260/A 280)/(g ·L -1)F.mellea 1.7391.5051.6511.6812.2241.145F.wabuensis 1.6741.5151.6571.7431.8121.313F.prezwalskii Maxim 1.8001.7101.5951.6621.6000.770F.unibracteata 1.7801.6201.6251.6411.0091.204F.ussuriensis 1.7061.3651.6031.7142.0090.609F.hupehensis Hsiao 1.7351.4051.6001.6932.0790.627F.thunbergii.Miq1.7581.4151.6671.6901.6001.1803.2DNA 琼脂糖凝胶电泳图谱通过比较,苯酚法、CTAB 法、SDS 法提取DNA 效果较好,片段长度大小一致,RNA 去除干净,并且没有出现DNA 大量降解的情况(见图1 3).图1苯酚法贝母样品DNA 琼脂糖凝胶电泳图谱Fig.1Agarose gel electrophoresis of FritillariaDNA extracted with Phenolmethod图2CTAB 法贝母样品DNA 琼脂糖凝胶电泳图谱Fig.2Agarose gel electrophoresis atlas of FritillariaDNA extracted withCTAB图3SDS 法贝母样品DNA 琼脂糖凝胶电泳图谱Fig.3Agarose gel electrophoresis of FritillariaDNA extracted with SDS4讨论植物中药材不同于动物中药材,除了具有细胞壁外,还含有大量的多糖、脂质、色素和酚类等物质,同时大多数DNA 在细胞中是与蛋白质结合在一起的,给DNA 的提取和纯化带来许多困难.因此,在分离和纯化DNA 时解聚核蛋白和去除蛋白质、酚类和多糖等物质是很重要的一步,而不同中药材所含有的干扰成分及DNA 结合的蛋白质的数量、成分、牢固程度有所不同,故用不同的方法提取不同植物中药材的DNA 效果不一样.苯酚法是DNA 提取中应用较为广泛的方法,其对新鲜样品的提取效果比较好(见图1),但DNA 的质量没有改善(见表1),其原因可能是氯仿、苯酚等改变不了酚类、多糖等对DNA 质量的影响.此外,实验过程中饱和酚容易氧化,平衡时操作较为繁琐.CTAB 是一种阳离子去污剂,可以破坏植物细胞壁,以利于细胞内容物的释放.此外,CTAB 还可与DNA 结合形成复合物,有利于将DNA 与变性蛋白质及多糖分开.PVP 是一种高分子合成树脂,能络合多酚物质,防止酚类化合物氧化成醌类,避免溶液变褐而具有抗氧化作用,并且可直接通过离心或氯仿-异戊醇抽提去除.从本实验来看,CTAB 法对于许多新鲜植物DNA 的提取是较为适用的,但对干品中药材的DNA 的提取纯度相对不高(见图2).SDS 也是去污剂,可直接裂解细胞,使其释放出核DNA ,其DNA 的质量还可以,但是产量很低,同时SDS 法存在拖尾和杂质污染现象(见图3).通过3种不同方法对中药材贝母DNA 提取效果的比较可知:各种提取方法本身均具有不同的特点和优缺点,而这3种方法中,CTAB 法提取效率高,操作简便,所需器材和设备的要求不高,无污染,且试剂经济实惠(大多为国产试剂),最适合于中药材贝母DNA 的提取.参考文献:[1]National 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