植物分子生物学实验技术班级：研122班专业：作物生物技术姓名：陕建国学号：20122419授课教师：红英老师实验一：植物DNA和RNA提取方法的讨论一、提取植物DNA和RNA的用处提取植物组织的DNA和RNA，分析其序列，了解序列的排列顺序可以更好的从分子水平上进行研究，从分子水平上改良植物或者说农作物的一些性状、品质等。

（一）提取植物DNA的用处DNA的提取在植物基因工程以及植物分子生物学研究中占有重要地位，DNA 的提取效率直接决定着后续实验的成败。

另外，提取植物DNA在分子育种方面也有很重要的用处。

（二）提取植物RNA的用处提取RNA 可以进行 Northern 杂交、原位杂交、RT-PCR 以及 cDNA 文库构建等很多分子生物学实验。

提取RNA也是进行基因表达分析及基因克隆等分子生物学研究的基础。

二、植物组织DNA的提取方法提取植物DNA的试验原理：脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA）是一切生物细胞的重要组成成分，主要存在于细胞核中，盐溶法是提取DNA的常规技术之一。

从细胞中分离得到的DNA是与蛋白质结合的DNA，其中还含有大量RNA，即核糖核蛋白。

如何有效地将这两种核蛋白分开是技术的关键。

DNA不溶于0.14mol/L 的NaCl溶液中，而RNA则能溶于0.14mol/L 的NaCl 溶液之中，利用这一性质就可以将二者从破碎细胞浆液中分开。

制备过程中，细胞破碎的同时就有Dnase释放到提取液中，使DNA因被降解而影响得率，在提取缓冲液中加入适量的柠檬酸盐和EDTA，既可抑制酶的活性又可使蛋白质变性而与核酸分离，再加入阴离子去垢剂0.15％的SDS，经过2h搅拌，或用氯仿－异醇除去蛋白，通过离心使蛋白质沉淀而除去，得到的是含有核酸的上清液。

然后用95％的预冷乙醇即可把DNA从除去蛋白质的提取液中沉淀出来。

（一）植物DNA的SDS提取法：（来自You are so late的新浪空间）试验试剂：1、研磨缓冲液：称取59.63gNaCl，13.25g柠檬酸三钠，37.2gEDTA－Na分别溶解后合并为一，用0.2mol/L 的NaOH调至pH7.0，并定容至1000ml。

2、10×SSC溶液：称取87.66gNaCl和44.12g柠檬酸三钠，分别溶解，一起定容至1000ml。

3、1×SSC溶液：用10×SSC溶液稀释10倍。

4、0.1×SSC溶液：用1×SSC溶液稀释10倍。

5、Rnase溶液：用0.14mol/LNaCl溶液配制成25mg/ml 的酶液，用1mol/L HCl，pH至5.0，使用前经80℃水浴处理5min（以破坏可能存在的Dnase）。

6 氯仿－异戊醇：按24ml氯仿和1ml异戊醇混合。

7、 5mol/L 高氯酸钠溶液：称取NaClO4．H2O7 0.23g，先加入少量蒸馏水溶解再容至100ml。

8、SDS（十二烷基硫酸钠）化学试剂的重结晶：将SDS放入无水酒精中达到饱和为止，然后在70～80℃的水浴中溶解，趁热过滤，冷却之后即将滤液放入冰箱，待结晶出现再置室温下凉干待用。

9、1mol／L HCl。

10、0.2mol/L NaOH。

11、二苯胺乙醛试剂：1.5g二苯胺溶于100ml冰醋酸中，添加1.5ml浓硫酸，装入棕色瓶，贮存暗处，使用时加0.1ml乙醛液［浓乙醛：H2O＝1：50（V／V）］。

12. 1.0mol/L 高酸溶液（HClO4）。

13、高氯酸溶液。

14、0.05mol/L NaOH。

15、DNA标准液：取标准DNA25mg溶于少量0.05mol.L-1NaOH中，再用0.05mol/L NaOH定容至25ml，后用移溶管吸取此液5ml至50ml容量瓶中，加5.0ml 1mol/L HClO4，混合冷却后用0.5mol/L HClO4定容至刻度，则得100μg/ml 的标准溶液。

实验步骤：1、称取植物幼嫩组织10g剪碎置研钵中，加10ml预冷研磨缓冲液并加入0.1g左右的SDS，置冰浴上研磨成糊状。

2、将匀浆无损转入25ml刻度试管中加入等体积的氯仿－异戊醇混合液，加上塞子，剧烈振荡30s，转入离心管，静置片刻以脱除组织蛋白质。

以4000rpm离心5min。

3、离心形成三层，小心地吸取上层清液至刻度试管中，弃去中间层的细胞碎片、变性蛋白质及下层的氯仿。

4、将试管置72℃水浴中保温3min（不超过4min），以灭活组织的DNA酶，然后迅速取出试管置冰水浴中冷却到室温，加5mol/L 高氯酸钠溶液［提取液：高氯酸钠溶液＝4：1（V／V）］，使溶液中高氯酸钠的最终浓度为1mol/L。

5、再次加入等体积氯仿－异戊醇混合液至大试管中，振荡1min，静置后在室温下离心（4000rpm）5min，取上清液置小烧杯中。

6、用滴管吸95％的预冷乙醇，慢慢地加入烧杯中上清液的表面上，直至乙醇的体积为上清液的两倍，用玻璃棒轻轻搅动。

此时核酸迅速以纤维状沉淀缠绕在玻璃棒上。

7、然后加入0.5ml左右的10×SSC，使最终浓度为1×SSC。

8、重复第6步骤和第7步骤即得到DNA的粗制品。

9、加入已处理的Rnase溶液，使其最后的作用浓度为50～70μg/ml，并在37℃水浴中保温30min，以除去RNA。

10、加入等体积的氯仿－异戊醇混合液，在三角瓶中振荡1min，再除去残留蛋白质及所加Rnase蛋白，室温下以4000rpm离心5min，收集上层水溶液。

11、再按6、7步骤处理即可得到纯化的DNA液。

（二）植物DNA的CTAB提取法：（来自You are so late的新浪空间）试验步骤：1、称取新鲜叶片2-3g，剪碎放入研钵中，在液氮中研磨成粉末。

2、将粉末转移到加有7ml经预热的15×CTAB提取缓冲液15ml离心管中，迅速混匀后置于65℃水浴中，温育30min。

3、取出离心管,冷却至室温，加入氯仿/异戊醇(24:1)，充分混匀，室温下2300转离心20min。

4、将上清转移至另一新的15ml离心管中，加入1/10体积10%的CTAB和等体积的氯仿/异戊醇。

充分混匀，2300rpm离心20min。

5、转移上清至另一新的15ml离心管中，加入等体积1%的CTAB沉淀缓冲液，轻轻摇晃至形成DNA絮状沉淀。

1000rpm离心10min，使DNA沉淀于管底。

6、加入1.5-2ml的1mol/L NaCl及5μl RNase置于56℃水浴中过夜。

7、待DNA完全溶解后，加2-3ml 4℃预冷的95%的冰乙醇使DNA沉淀，挑出DNA，置于15ml离心管中，用70%乙醇清洗30min。

8、离心机甩5s，倒出70%乙醇，再用95%乙醇浸泡5min，倒出95%乙醇，在超净工作台上吹干。

. . .9、将风干的DNA直接在4℃保存备用或溶于100μl TE溶液中于-20℃保存.（三）植物叶片ＤＮＡ的提取步骤（来自/Invite/23b2c5d6 b04a 43e2 bbfc d1e1a002dc21）实验步骤1、在50ml带盖离心管（放在-20度预冷）中加入20ml提取缓冲液I，60℃水浴预热。

2、水稻幼苗或叶子5~10g，剪碎，在研钵中加液氮磨成粉状后立即倒入预热的离心管中，剧烈摇动混匀，60℃水浴保温30~60分钟（时间长，DNA产量高），不时摇动。

3、加入20ml氯仿/戊醇/乙醇溶液，颠倒混匀（需带手套，防止损伤皮肤），室温下静止5~10分钟，使水相和有机相分层（必要时可重新混匀）。

4、室温下5000rpm离心5分钟。

5、仔细移取上清液至另一50ml离心管，加入一倍体积异丙醇，混匀，室温下放置片刻即出现絮状DNA沉淀。

6、在1.5ml eppendorf 管中加入1ml TE。

用钩状玻璃棒捞出DNA絮团，在干净吸水纸上吸干，转入含TE的离心管中，DNA很快溶解于TE。

7、如DNA不形成絮状沉淀，则可用5000rpm离心5分钟，再将沉淀移入TE管中。

这样收集的沉淀，往往难溶解于TE，可在60℃水浴放置15分钟以上，以帮助溶解。

8、将DNA溶液3000rpm离心5分钟，上清液倒入干净的5ml离心管。

9、加入5μlRNaseA（10μg/μl）,37℃ 10分钟，除去RNA（RNA对DNA的操作、分析一般无影响，可省略该步骤）。

10、加入1/10体积的3mol/L NaAc 及2×体积的冰乙醇，混匀，-20℃放置20分钟左右，使DNA形成絮状沉淀。

11、用玻璃捞出DNA沉淀，70%乙醇漂洗，再在干净吸水纸上吸干。

12、将DNA重新溶解于1 ml TE中，－20℃贮存。

三、植物RNA的提取植物细胞含有细胞质RNA、细胞核RNA和细胞器RNA。

细胞质RNA包括mRNA、rRNA、tRNA。

细胞核RNA主要有细胞质RNA的前体及小分子细胞核RNA(snRNA)、染色质RNA(chRNA)等。

细胞器RNA主要指线粒体RNA及叶绿体RNA。

这些RNA统称细胞总RNA，其中大量的是rRNA，占80％左右。

基因转录产物mRNA在总RNA中只占1％～5％。

不同的mRNA在分子大小、核苷酸序列，以及在细胞转录水平等方面各不相同，但真核细胞mRNA 3ˊ末端都具有20～200个不等的多聚腺苷酸的尾，称为poly(A)结构。

利用poly(A)结构可以把mRNA 从总RNA中分离出来。

对于Northern杂交可以使用植物细胞总RNA，也可以使用由总RNA 中分离出的mRNA。

植物细胞RNA提取中的主要问题是防止RNA酶的降解作用。

RNA酶是一类水解核糖核酸的切酶，它与一般作用于核酸的酶类有着显著的不同，不仅生物活性十分稳定，耐热、耐酸、耐碱，作用时不需要任何辅助因子，而且它的存在非常广泛，除细胞含有丰富的RNA 酶外，在实验环境中，如各种器皿、试剂、人的皮肤、汗液、甚至灰尘中都有RNA酶的存在。

因而，生物体源、外源RNA酶的降解作用是导致RNA提取失败的致命因素。

源RNA酶来源于材料的组织细胞，提取自始至终都应对RNase活性进行有效抑制。

RNA 提取过程中将蛋白质变性剂与RNase抑制剂联合使用效果较理想。

蛋白质变性剂包括酚、氯仿、SDS、Sarkosyl(十二烷酰肌氨酸钠)、DOC(脱氧胆酸钠)、盐酸胍、异硫氰酸胍、4—氨基水酸钠、三异丙基萘磺酸钠等；RNA酶抑制剂有RNasin(RNase阻抑蛋白)、氧钒核糖核苷复合物等。

外源RNA酶的抑制主要是使用DEPC(焦碳酸二乙酯C2HsOCOOCOOCxH5)，它能与RNase分子中的必需基团组氨酸残基上的咪唑环结合而抑制酶活性，用于水、试剂及器皿的RNase灭活。

DEPC与肝素合用效果增强，值得注意的是DEPC在Tris溶液中很不稳定，很快分解成CO2 及C2H5OH，因而不能用于Tirs溶液的RNase灭活。