張 潔
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,山西太谷030801)
總RNA提取技術(shù)是一項(xiàng)分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),目前已建立了許多RNA提取方法[1-3]。實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模提取總RNA最常用的是Chomezynski等[4-5]提出的異硫氰酸胍-酚-氯仿一步法,對(duì)大多數(shù)的動(dòng)植物材料都能得到質(zhì)量很好的RNA樣品。但對(duì)富含多糖、糖蛋白等次生物質(zhì)的材料如大部分的真菌卻不適用,因?yàn)槔迷摲椒ㄌ崛〉恼婢鶵NA富含RNA酶,其會(huì)造成RNA的化學(xué)降解,會(huì)使多糖以及糖蛋白形成難溶的膠狀物,與RNA共沉淀下來(lái)[6]。
本研究對(duì)提取多糖、多酚的棉花RNA取得良好結(jié)果的CTAB酸酚法進(jìn)行了改進(jìn),以棉花黃萎病菌株VD8的菌絲為材料,通過(guò)適當(dāng)增加變性劑的濃度,有效地抑制RNA酶活性,用LiCl選擇性沉淀RNA和醋酸鈉沉淀祛除多糖,旨在為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行提供便利。
用保存在試管里的棉花黃萎病菌株VD8(由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)遺傳與種質(zhì)資源實(shí)驗(yàn)室惠贈(zèng))復(fù)壯于PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)5 d,將PDA培養(yǎng)基的黃萎病病菌菌落接種到裝有已滅菌的100 mLCzapek’s液體培養(yǎng)基的250 mL平底燒杯中,25℃振蕩培養(yǎng)8~10 d。然后將黃萎病菌系培養(yǎng)物經(jīng)4層紗布過(guò)濾,用液氮速凍紗布上的菌絲,保存于-80℃冰箱中備用。
RNA 提取緩沖液:1.4 mol/L NaCl,0.1 mol/L Tris·HCl(pH 值為 8.0),20 mmol/L EDTA,2%CTAB,2%PVP,2% β- 巰基乙醇;8 mol/LLiCl;異丙醇;70%乙醇;0.4 mol/L NaOH;3 mol/L NaAc(pH值為5.2);Tris平衡酚;氯仿;氯仿∶異戊醇(體積比24∶1)溶液;DEPC處理過(guò)的水。
器材處理。實(shí)驗(yàn)中所用的玻璃器皿與用具均需在240℃下烘烤4 h,塑料制品在37℃下0.1%DEPC(焦碳酸二乙酯)水中浸泡12 h,然后經(jīng)高溫滅菌后方能使用。
(1)取1 g棉花黃萎病菌絲于研缽中,加液氮充分研磨成粉末狀,然后轉(zhuǎn)移到10 mL離心管中;往離心管中加入5 mL的RNA提取緩沖液,振蕩混勻,65℃水浴約20 min,中途混合2~3次。(2)再加入0.6體積的氯仿,來(lái)回充分混勻,然后冰浴10 min;4℃,8 000 r/min離心20 min,將上清液轉(zhuǎn)移到另一10 mL的新離心管中,再加入1/3體積的8 mol/L LiCl溶液,混合均勻,然后冰浴 4 h。(3)4℃,8 000 r/min離心 20 min,棄去上部溶液,沉淀用70%乙醇洗滌,將洗滌液轉(zhuǎn)移到一2 mL離心管中,4 000 r/min離心5 min,吸去乙醇溶液,用真空泵將沉淀抽干,加2 mL的DEPC水溶解沉淀,加0.8體積的酸酚/氯仿溶液(體積比1∶1),充分混合均勻,然后室溫靜置5 min;4℃,12 000 r/min離心 20 min,將上清液轉(zhuǎn)移到另一2 mL的新離心管中,再重復(fù)用酸酚/氯仿溶液抽提1次;上清液加0.8體積氯仿抽提1次,吸取上清液并加入1/10體積3 mol/L NaAc(pH值5.2)溶液和1體積預(yù)冷的異丙醇,-20℃放置 2 h。(4)4 ℃,12 000 r/min 離心 20 min,收集RNA沉淀,用70%乙醇洗滌RNA沉淀2次,真空干燥后再加入100 μL的DEPC水,使之充分溶解,放于-80℃冰箱備用。
電泳槽用0.4 mo1/LNaOH浸泡4 h以上,采用DEPC水配制的pH值為8.0的Tris-醋酸-EDTA電泳緩沖液TAE,用1%的非變性瓊脂糖凝膠檢測(cè)。取黃萎病菌絲RNA1 μL進(jìn)行電泳檢測(cè)。電壓120 V,電泳15 min。
提取的RNA樣品取1 μL用backman DU 640 核酸 - 蛋白分析儀測(cè)定 OD230,OD260,OD280的吸光度。
提取的棉花黃萎病菌絲RNA經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),結(jié)果表明,黃萎病菌絲RNA的28 S rRNA與18 S rRNA帶型整齊,基本不拖尾,而且28 S rRNA帶的亮度明顯高于18 S rRNA,說(shuō)明RNA未發(fā)生降解,完整性較好(圖1)。有少量的DNA污染時(shí),可以用不含RNA酶的DNA酶進(jìn)行降解處理[7]。
提取的RNA樣品用backman DU640核酸-蛋白分析儀測(cè)定 OD230,OD260,OD280的吸光度,結(jié)果表明,OD280/OD260值界于 1.8~2.1之間,OD260/OD230值為2.54,說(shuō)明RNA樣品中沒(méi)有蛋白質(zhì)和鹽的污染,質(zhì)量較好,完全可適合分子生物學(xué)進(jìn)一步研究。
棉花黃萎病菌絲富含多糖和次生物質(zhì),難于提取到高質(zhì)量的RNA。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),菌絲在取樣過(guò)程中容易受到外源RNA酶降解,樣品放長(zhǎng)時(shí)間后提取質(zhì)量會(huì)下降,這是由于菌絲培養(yǎng)過(guò)程中并沒(méi)有RNA酶抑制劑,外源RNA酶較多,不能被消除,因此,建議樣品保存時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng),以免影響到RNA的提取質(zhì)量。
本研究針對(duì)真菌菌絲次生物質(zhì)含量高的特點(diǎn),對(duì)CTAB提取RNA法進(jìn)行改良。首先,將β-巰基乙醇的用量提高到2%,這樣在提取過(guò)程中可以有效地抑制內(nèi)源性RNA酶活性和防止酚類化合物的氧化。
研究者針對(duì)富含多糖植物組織的RNA提取,提出了利用LiCl選擇性沉淀RNA[8]和醋酸鈉沉淀多糖的改進(jìn)方法。通過(guò)2次酸性條件下的酚/氯仿抽提,有效地去除DNA和蛋白質(zhì)污染。用LiCl選擇性地沉淀RNA,可以除去大部分的DNA;在有鈉鹽的條件下,用異丙醇選擇性沉淀RNA,可以除去高含量的多糖。用LiCl選擇性沉淀RNA時(shí),建議時(shí)間不要太長(zhǎng),過(guò)長(zhǎng)則大量的多糖很容易包裹RNA沉淀下來(lái)[9]。杜中軍等[10]用LiCl沉淀提取芒果果肉組織RNA時(shí),也出現(xiàn)了類似的結(jié)果。研究者經(jīng)過(guò)幾次對(duì)比,4 h就能達(dá)到沉淀RNA的效果。此外,該方法對(duì)含有多酚的組織材料提取RNA也有很好的效果[11]。用改進(jìn)的CTAB酸酚法提取真菌菌絲RNA的方法操作簡(jiǎn)單、迅速,在10 h之內(nèi)就能提取出RNA,其適用于含次生物質(zhì)豐富的真菌RNA提取。
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