发布时间:2020-06-22 20:54 原文链接: 高通量的PCR模板植物基因组DNA制备方法(二)

1.2  植物材料

 

1.2.1 水稻秧苗。将1.6-mL 96方孔板底部用6 mm电钻头打穿,或将旧96孔PCR板的底部剪去约4 mm。使用时将方孔板压入少量泥巴。每孔放入1粒萌动的水稻种子,在自然日光下(或人工气候箱)生长至3~4片叶。其他植物小苗也可用类似方法种植。

 

1.2.2 水稻大植株的鲜叶片或干燥叶片。

 

1.2.3 其他单子叶和双子叶植物的鲜叶片或干燥叶片。

 

1.3  操作方法

 

1.3.1  鲜叶片基因组模板DNA的制备

 

    (1) 用手摘取水稻秧苗叶一小段(对大植株的叶片,避开主叶脉撕取约3 mm宽的一小段),放入2.2-mL或1.6-mL的96方孔板的孔中,叶片长度与方孔板深度大致相同,对其他单子叶植物叶片的操作与对水稻相同,双子叶植物叶片量为2~4 mg(不要太多)。

    2.2-mL或1.6-mL的96方孔板孔深分别为42 mm和27 mm,摘取的叶片放进去后与孔口差不多齐平。这样做的好处是震动打叶片过程中叶片顶端被盖压着不会往上跳,而下部约8 mm以下部位(约2~3 mg)才能被打碎。只摘约6~10 mm(2~4 mg)叶片段放入孔中也行,但在震动过程中会有叶片跳到孔壁上粘着而打不着的现象(震动时珠子也只在孔下部作用)。不要将叶片摘成多个小段放入一个孔中,这样不仅费时,更主要的是会过量打碎叶片而抑制PCR(被打碎的叶片不要超过10 mg 150 µL-1溶液,见下文和图2)。

    2.2-mL方孔板比1.6-mL方孔板的孔深,溶液不易弹到盖子上,可减少交叉污染的机会。也可用96孔PCR板,但容易卡住钨合金珠。

    (2) 每个孔投入1粒钨合金珠或不锈钢珠(钨合金珠比重大效果较好)。不推荐使用普通钢珠,因用过的钢珠会生锈,铁锈会抑制Taq酶活性。用多通道移液器加入150 µL 1´制备缓冲液,也可以用去离子水或0.5 ´ TE,但对DNA保存的稳定性不如用此缓冲液。盖好硅橡胶盖(可铺上1张保鲜膜再盖硅胶盖,打完开盖后丢弃保鲜膜)。

    (3) 用涡旋器振动3~5 min(如果是放入约6~10 mm长度的叶片,叶片跳到孔壁上会被粘着,因此期间要在桌面拍打96孔板几次,使粘在孔壁上的叶片落回底部);或在MTM-96研磨器(设强度为中上)振动3 min。从底部往上看,可见溶液变浅绿色。

    (4) 用吊篮转子离心机离心约10 s(如没有此种离心机可省略此步骤)。

    (5) 直接用作PCR模板(1.3.3)。

 

1.3.2  干叶片基因组模板DNA的制备

 

    (1) 用剪刀将干叶片剪成约2~3 mm小段,放约2~3 mg到96方孔板的孔中(初次实验用分析天平检验用量的适合度,日常操作以经验目测即可)。

    (2) 每个孔投入1粒钨合金珠,盖好硅橡胶盖。放入液氮箱冻几分钟。

    (3) 用涡旋器(或MTM-96多功能研磨器)振动约2~3 min。放入有液氮的盒子内冻约30 s,再振动约2 min。

    (4) 离心约30 s,以便使粘在壁和盖上的叶片粉末落回底部。

    (5) 打开盖子,用多通道移液器加入150 µL 1´制备缓冲溶液,盖好硅橡胶盖。

    (6) 用涡旋器(或MTM-96多功能研磨器)振动3~5 min。

    (7) 将96方孔板置约90℃水浴加热约5 min。离心约1 min。

 

1.3.3  PCR反应

 

    (1) 分子标记检测用每块96孔PCR板,配制PCR液1600 µL,含上海申能博彩公司产Taq酶45 U (每35 µL反应液为1 U), 100~150 µmol L-1 dNTPs,PCR引物各约0.25 µmol L-1。如果2个标记的产物长度不重叠,可以在同一个反应里做2个标记的扩增(见图3-C)。用多通道移液器往96孔PCR板每孔分入15 µL。扩增较大片段DNA(>1 kb)时,反应体积为20~25 µL,0.8~1 U Taq酶。

    (2) 用96针复制器沾取约0.5~1 µL上述的gDNA溶液转移到PCR反应液。用过的96针复制器要马上泡在水中及时清洗。如果没有96针复制器,可用多通道移液器加约1 µL模板DNA,不要加入超过1.5 µL gDNA溶液,以免降低PCR的效率。

    (3) 如果需要保存模板DNA溶液一段时间,用强磁铁吸出合金珠,将样品放在20℃保存备用。

    (4) 根据引物的具体情况和扩增片段的长度设定合适的PCR条件(设预变性95℃ 1 min)。一般分子标记引物(18~22 nt)的扩增用32~35循环。按常规的聚丙酰胺凝胶或琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物。

    (5) 将用过的96方孔板洗干净,可多次重复使用。

我们在检测共显性基因型(即长度多态)标记的gDNA样品中混入少于1/50量的另一种基因型DNA样品为模板进行测试,表明不会影响PCR产物的目的基因型的正确检测(结果未显示)。而用过的96孔板的残留gDNA量在新配制的gDNA中的比例远远低于1/100,因此不用担心重复使用96方孔板和96针复制器残留痕量基因组DNA的污染对后续试验的影响。但对于检测阳性/阴性样品的标记(即PCR产物的有/无,如转基因的有/无),在阴性的样品DNA中污染痕量的阳性样品就可能产生PCR假阳性,因此对这类标记不要重复使用制备过gDNA的96孔板。

 

2  结果与分析  

 

2.1  对制备gDNA浓度的测定

 

本方法制备的植物gDNA溶液未经纯化,含有RNA、蛋白质和叶绿素等杂质,因此不能用分光光度计测定其浓度。将制备的gDNA在琼脂糖凝胶上电泳也由于DNA浓度低且呈涂抹状而难以估计其浓度(结果未显示)。为了较准确测定该浓度,将纯化定量的籼稻品种93-11的gDNA梯度系列(0.5~8 ng,作为内参)和1 µL本方法制备的粳稻(02428)gDNA混合,用1个InDel标记引物进行PCR扩增和PAGE检测。结果表明,4个测试样品(每个样品2~3 mg叶片,加入150 µL溶液)制备的gDNA浓度为2~3 ng µL-1(图1)。

1  InDel标记PCR估算所制备的水稻基因组DNA浓度

Fig. 1  Estimation of concentrations of the prepared rice genomic DNA samples by PCR with an InDel marker