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分子植物育种
(
网络版
), 2011
年
,
第
9
卷
,
第
1843
-
1846
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2011, Vol.9, 1843
-
1846
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
1843
技术改进
Upgraded Technology
酶解法制备植物叶绿体
DNA(cpDNA)
张双玲
,
何道一
淮北师范大学生命科学学院
,
资源植物生物学安徽省重点实验室
,
淮北
, 235000
通讯作者
: daoyi1h@sohu.com;
作者
分子植物育种
, 2011
年
,
第
9
卷
,
第
115
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0115
收稿日期：
2011
年
09
月
19
日
接受日期：
2011
年
09
月
30
日
发表日期：
2011
年
11
月
07
日
这是一篇采用
Creative Commons Attribution License
进行授权的开放取阅论文。只要对本原作有恰当的引用
,
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件的使用与传播。
引用格式
(
中文
)
：
张双玲等
, 2011,
酶解法制备植物叶绿体
DNA(cpDNA),
分子植物育种
(online) Vol.9 No.115 pp.1843-1846 (doi: 10.5376/mpb. cn.2011.09.0115)
引用格式
(
英文
)
：
Zhang et al., 2011, The enzyme-lysed method for preparation of plant cpDNA (chloroplast DNA), Fenzi Zhiwu Yuzhong (online) (Molecular Plant
Breeding) Vol.9 No.115 pp.1843-1846 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0115)
摘
要
植物叶绿体
DNA
制备相对较为困难，与核基因组
DNA
相比，其产量很低。为提高植物
cpDNA
制备效率，本法采
用酶解液预处理植物叶片。研磨前以含有
1%
的纤维素酶和
0.5%
的果胶酶的去壁酶液处理植物叶片
2 h
，有效提高完整叶绿
体和
cpDNA
的产量，以此方法制备
1 g
新鲜的烟草叶片的
cpDNA
的量要高于传统方法制备
4 g
材料的。用
Sam
Ⅰ
酶切制备
的烟草的
cpDNA
，结果表明所制备的
cpDNA
质量好，能满足实验需要。以小麦和大豆叶片实验材料，采用该方法也能制备
出高质量的
cpDNA
，表明该方法适于多数植物
cpDNA
的制备，对进一步研究植物
cpDNA
基因组结构、叶绿体遗传转化等
方面有积极意义。
关键词
酶解法
;
叶绿体
DNA;
烟草
The Enzyme-lysed Method for Preparation of Plant cpDNA (chloroplast DNA)
Zhang Shuangling , He Daoyi
School of Life Sciences, Huaibei Normal University, Anhui Key Laboratory of Resources and Plant Biology, Huaibei, 235000, P.R., China
Corresponding author, daoyi1h@sohu.com;
Authors
Abstract
It is relatively difficult to prepare plant chloroplast DNA. Quantity of cpDNA is much less than genomic DNA in plants.
In order to increase efficiency of cpDNA preparation, the plant leaves were pre-treated by lyses solution buffer before cpDNA
isolation. Yield of isolated chloroplast and cpDNA increased greatly when leaves were treated 2 hours with the solution buffer which
included 1% cellulase R-10 and 0.5% Macerozyme R-10 before isolation. The cpDNA yield prepared by enzyme-lysed method from
1 g fresh tobacco leaves was higher than that by traditional method from 4 g fresh tobacco leaves. The results of tobacco cpDNA
digestion with SamI indicated that quality of cpDNA prepared by the method is satisfied. cpDNAs with high quality were also
prepared from wheat and soybean through the protocol. This suggested the protocol is applicable for cpDNA preparation of plants
and it is helpful for study of plant cpDNA structure, chloroplast transformation et al.
Keywords
Enzyme-lysed method;
cpDNA
chloroplast DNA
;
Nicotiana tabacum
研究背景
植物叶绿体是植物进行光合作用的主要细胞
器，具有半自主遗传特性。
1962
年
Ris
和
Plaut
在
电镜下观察衣藻、玉米等植物叶绿体超薄切片时，
发现并用实验证实了叶绿体
DNA
的存在
(Ris and
Plaut, 1962)
。叶绿体不仅具有自己的
DNA
，而且还
具有独立的
DNA
复制、转录、翻译系统。目前已
有不少基因定位于叶绿体
DNA
上
,
如
rRNA
基因、
tRNA
基因、
RuBPCo
酶大亚基基因、
ATP
合成酶
亚基基因等
(
赵卫国等
,
2001)
。由于其基因组相对保
守性，
cpDNA
已被广泛用来研究植物的系统发育及
分类等
(Kato et al., 2000;
彭隽敏等
, 1995; Cesare et
al., 2010 )
。叶绿体
DNA
形态上与细菌的基因组
DNA
相似，其蛋白质翻译系统也与原核生物的高度
相似，被认为是一个安全的表达系统，能用于大量、
低成本的生产重组药物蛋白
(Obembe et al., 2010)
。
制备高质量的
cpDNA
对
cpDNA
的各项研究无疑有
重要意义。
与核基因组
DNA
制备相比，
cpDNA
制备的技
术难度相对较大，一方面
cpDNA
总量少，需要材