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王鹏凯等, 2011, 鹅掌楸属植物高质量基因组 DNA 提取方法研究, 分子植物育种 Vol.9 No.28 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0028)
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表 2 PEG+QIAGEN 试剂盒法提取北美鹅掌楸与杂交鹅掌楸基因组 DNA 纯度与得率
Table 2 Purity and quantity of DNA of L. tulipifera and their hybrids (L. Chinense × L. tulipifera) by PEG washing buffer with
DNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN)
种
Species
材料
Material
OD260/OD280 OD260/OD 230 得率(µg/g)
Yield (µg/g)
北美鹅掌楸
L. Tulipifera
芽
Bud
1.85 2.34 190.5
叶
Leaf
1.86 2.34 189
杂交鹅掌楸
L. Hybrids
芽
Bud
1.86 2.27 200.6
叶
Leaf
1.85 2.35 190.4
2讨论
由以上研究结果可以看出鹅掌楸属植物DNA
提取重点在于消除RNA污染和保证 DNA完整性。
CTAB法虽然得率和DNA完整性较好，但无法完全
消除RNA污染，DNA纯度无法达到要求。同时得到
的DNA溶液呈浅褐色，说明材料在提取过程中发生
了氧化。为消除RNA污染，实验过程中尝试了加大
RNaseA用量、延长RNaseA消化时间和增加消化纯
化次数。结果表明前两种处理都无法完全消化
RNA，多次消化纯化在完全消化RNA 的同时也使
DNA损耗严重，最终得率和 CTAB-硅珠法接近，所
以舍弃了这种方法。在以往的研究中，木兰科木兰
属植物提取 DNA 时大多采用 CTAB 法( 王亚玲等 ,
2003; 徐凤霞, 2003)。陈永华比较了CTAB法和SDS
法提取广玉兰基因组DNA，同时对两种方法进行了
改进，即在研磨样品时加入了防氧化剂PVP (陈永华
等, 2008) 。结果表明PVP可以有效防止样品氧化，
所得的DNA样品可用于ISSR-PCR，但从电泳结果
来看仍然存在严重的RNA残留。虽然不影响PCR反
应，但是在对DNA纯度要求高的实验中 CTAB法提
取的DNA无法使用。本文的实验结果也表明CTAB
法不适合提取高质量高纯度的鹅掌楸基因组DNA。
PEG法对研磨后的样品先用PEG漂洗液进行漂
洗，然后用含有RNaseA的裂解液进行裂解，最后的
得到的DNA无褐化，RNA污染较轻。但由于漂洗步
骤中要进行数次涡旋混匀和高速离心，难以保证
DNA完整性。在实验过程中经过五次漂洗之后提取
的DNA发生降解，所以样品漂洗次数应严格控制在
3次以内。漂洗液在防止样品褐化的同时也去除了
样品中的杂质，使裂解液中RNaseA 效率提高，但
DNA得率有所较低。所得DNA经RNaseA消化后纯
化，可使OD 260/OD280 略低于1.9 ，但DNA得率进一
步降低。PEG法得到的DNA虽然纯度有所提高，但
仍未达到要求。同时该方法在 DNA得率上也没有明
显优势，所以不推荐使用PEG法。
QIAGEN 和BioTeke两种DNA提取试剂盒虽然
在DNA得率和去除RNA污染方面表现良好，但是电
泳结果显示 DNA发生降解并且条带沿电泳方向存
在丝状痕迹(图1C, 1D)，说明在保持DNA完整性和
去除次生代谢物残留方面仍有不足。
单独使用CTAB 法、PEG法、QIAGEN和BioTeke
试剂盒法提取结果显示鹅掌楸中的杂质会严重影
响DNA完整性和 RNaseA效率，而PEG法中的漂洗
液则可以有效去除杂质。因此在CTAB法、QIAGEN 、
BioTeke试剂盒基础上配合PEG漂洗液使用。结果表
明漂洗后三种提取方法的 DNA得率和纯度都相应
有所提高，QIAGEN试剂盒表现尤为突出。使用PEG
漂洗液 +QIAGEN试剂盒法提取北美鹅掌楸和杂交
鹅掌楸的结果进一步说明此方法完全适用于鹅掌
楸属植物基因组DNA的提取。
与动物组织相比植物组织中含有较多的多糖
及单宁、酚、醌、花色素类物质等次生代谢物质。
这些物质化学性质与核酸相似，严重影响植物核酸
的提取效率和纯度，甚至无法提取(Kiefer et al, 2000;
Salzman et al, 1999; Southerton et al, 1998) 。常用的
提取植物核酸的方法如CTAB 、SDS、异硫氰酸胍法、
硅珠法等只适用于部分植物。虽然在这些方法的基
础上进行了改进使其适用范围扩大，但是仍然存在