碱解法快速提取菠菜基因组DNA方法的优化

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191200958

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (36): 79-83.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191200958

所属专题：生物技术；园艺

碱解法快速提取菠菜基因组DNA方法的优化

孙稚成¹(), 孙兆法², 段玉军², 程斐³()

¹华南农业大学兽医学院,广州 510642
²青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100
³青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109

收稿日期:2019-12-17 修回日期:2020-02-05 出版日期:2020-12-25 发布日期:2020-12-23
通讯作者: 程斐
作者简介:孙稚成,男,1997年出生,山东青岛人,本科。通信地址：510642 广东省广州市天河区五山路483号华南农业大学兽医学院动物医学2016级1班,Tel：020-85280233,E-mail： zcsun39@hotmail.com。
基金资助:
青岛市农业科学研究院院长基金“菠菜育种”(2019-03)

Rapid Extraction of Genomic DNA in Spinach: Optimization of Sodium Hydroxide Hydrolysis Method

Sun Zhicheng¹(), Sun Zhaofa², Duan Yujun², Cheng Fei³()

¹College of Veterinary Medicine, South-China Agricultural University, Guangzhou 510642
²Qingdao Academy of Agricultural Science, Qingdao Shandong 266100
³Horticulture College, Qingdao Agricultural University, Qingdao Shandong 266109

Received:2019-12-17 Revised:2020-02-05 Online:2020-12-25 Published:2020-12-23
Contact: Cheng Fei

摘要/Abstract

摘要：

为了优化碱解法提取菠菜基因组DNA的方法,并为大批量育种材料的分子标记筛选奠定基础,本试验以菠菜幼嫩叶片为试材,以PCR扩增效果为主要依据,研究NaOH浓度、水浴温度与方法、吐温20浓度对菠菜DNA提取质量的影响。结果表明：以0.4 mol/L NaOH为提取液研磨后沸水浴1 min提取的菠菜DNA的PCR扩增效果明显好于常温处理。样品不经研磨、可直接用PCR扩增仪99℃、4 min代替沸水浴加温并省去离心步骤,此时以0.4 mol/L NaOH+0.5%吐温20为提取液时PCR扩增效果最佳。提取DNA的A₂₆₀/A₂₃₀比值较高时PCR扩增效果较好,因此A₂₆₀/A₂₃₀比值是评价提取DNA质量的最优指标。本试验优化了碱解法简便快速提取菠菜DNA的技术规程,达到了理想的PCR扩增效果。

关键词: 菠菜, DNA提取, 碱解法, DNA质量评价, 分子标记辅助筛选

Abstract:

The aims were to optimize the protocol of genomic DNA extraction with sodium hydroxide hydrolysis method in spinach, and provide the basis for marker-assisted selection of large-quantity breeding materials. The young leaves of spinach were used as materials, according to the PCR amplification results, the effects of NaOH concentrations, water bath temperatures and methods, and Tween 20 concentrations on the extracted quality of DNA from young spinach leaves were studied. The result showed that the effect of PCR amplification with DNA extracted by boiling water bath for 1 min was much better than those extracted by ambient room temperature treatment. Leaf samples could also be directly incubated at 99°C for 4 minutes in a thermal cycler instead of the boiling water bath, omitting the grinding and centrifuge steps. At this moment, the best extraction solution for a perfect PCR amplification result was 0.4 mol/L NaOH+ 0.5% Tween 20. The higher value A₂₆₀/A₂₃₀ of the extracted DNA was, the better result PCR amplification had. So A₂₆₀/A₂₃₀ was the best criterion for evaluating DNA quality. This study optimized the protocol of genomic DNA extraction with sodium hydroxide hydrolysis method, obtained the ideal PCR amplification.

Key words: spinach, DNA extraction, sodium hydroxide hydrolysis method, DNA quality assessment, marker-assisted selection

中图分类号:

S636.1

孙稚成, 孙兆法, 段玉军, 程斐. 碱解法快速提取菠菜基因组DNA方法的优化[J]. 中国农学通报, 2020, 36(36): 79-83.

Sun Zhicheng, Sun Zhaofa, Duan Yujun, Cheng Fei. Rapid Extraction of Genomic DNA in Spinach: Optimization of Sodium Hydroxide Hydrolysis Method[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(36): 79-83.

图/表 4

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处理	DNA浓度/(ng/μL)	A₂₆₀/A₂₈₀	A₂₆₀/A₂₃₀	DNA得率/(μg/mg)
常温	84.7a	1.65a	0.51B	6.89B
沸水浴	77.0a	1.53b	0.61A	13.01A

处理	DNA浓度/(ng/μL)	A₂₆₀/A₂₈₀	A₂₆₀/A₂₃₀	DNA得率/(μg/mg)
常温	84.7a	1.65a	0.51B	6.89B
沸水浴	77.0a	1.53b	0.61A	13.01A

NaOH浓度/(mol/L)	吐温20浓度/%	DNA浓度/(ng/μL)	A₂₆₀/A₂₈₀	A₂₆₀/A₂₃₀	DNA得率/(μg/mg)
0.9	1.0	47.63a	1.37a	0.39B	19.83a
0.9	0.5	42.61a	1.38a	0.38B	19.78a
0.4	1.0	38.20a	1.32a	0.46A	19.67a
0.4	0.5	34.43a	1.29a	0.45A	20.69a

NaOH浓度/(mol/L)	吐温20浓度/%	DNA浓度/(ng/μL)	A₂₆₀/A₂₈₀	A₂₆₀/A₂₃₀	DNA得率/(μg/mg)
0.9	1.0	47.63a	1.37a	0.39B	19.83a
0.9	0.5	42.61a	1.38a	0.38B	19.78a
0.4	1.0	38.20a	1.32a	0.46A	19.67a
0.4	0.5	34.43a	1.29a	0.45A	20.69a

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Rapid Extraction of Genomic DNA in Spinach: Optimization of Sodium Hydroxide Hydrolysis Method

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