本实验通过比较不同薯色甘薯的IbC4H基因的序列差异,以分析该基因与薯色的关系。以不同薯色甘薯的叶片为实验材料,先用CTAB法提取叶片中的总DNA[11],并对其进行DNA浓度测定,再以提取的DNA为模板,进行PCR反应扩增C4H基因的部分序列,然后与T载体连接后转化感受态大肠杆菌,在LB培养基上培养,挑选阳性菌落进行测序,再通过DNAman软件对测序的结果进行分析,比较不同薯色甘薯的IbC4H基因序列的差异,分析各个突变位点的变化情况,并将其翻译成对应的氨基酸,分析对应氨基酸性质的变化。
2 材料与方法
2.1 材料与试剂
白薯品种徐薯22号(Xu22)与徐薯28号(Xu28)、紫薯品种徐紫薯1号(XZ1)与徐紫薯3号(XZ3)
PCR反应仪、高速冷冻离心机、高压蒸汽灭菌锅、恒温摇床、水浴锅、电泳槽、超净工作台、移液枪等
三氯甲烷、异戊醇、异丙醇、乙醇、10mM NaAc、TE buffer(pH8.0)、RNase、酚
2xCTAB(十六烷基三甲基溴化铵):CTAB 20g、NaCl 81.9g、1M Tris-HCl 100ml、0.5M EDTA 40ml 加水至1L。
1M Tris-HCl:Tris 121.1g、H2O 800ml、浓HCl 42ml 调节pH至8.0后加水至1L。
0.5M EDTA:EDTA·Na·2H2O 86.1g、H2O 800ml、NaOH 20g调节pH至8.0后加水至1L。
KOD-Plus-Neo、10xPCR Buffer for KOD-Plus-Neo、dNTP、25mM MgSO4、引物(CR1386、CF94)、Taq DNA聚合酶、DNA Marker、载体(pMD18-T Vector)、感受态细胞(E.coli DH5a Competent Cells)、X-Gal、IPTG、2×Taq Master Mix
LB培养基:胰蛋白胨 10g、酵母浸出液 5g、NaCl 10g、AGAR 15g 加水至1L调节pH至7.2—7.4。
10xTAE:Tris 48.4g、Na2EDTA·2H2O 7.44g、冰乙酸 11.42ml加水至1L调节pH至8.3。
2.2 CTAB法提取总DNA
①取出事先剪下的植物叶片置于研钵中,用液氮研磨至细粉状,将粉末装入50ml离心管中
②在离心管中加入65℃预热的2xCTAB 5ml,65℃水浴45min,间或搅拌
③水浴结束之后取出离心管,在高速冷冻离心机上离心,16℃,13000r/min,离心25min。用三氯甲烷∶异戊醇=24∶1的溶液进行平衡
④将离心后的上清液倒入干净的10ml离心管,加入等体积的三氯甲烷∶异戊醇溶液混匀,轻摇30min,再次离心,16℃,13000r/min,离心25min。
⑤吸出上清液,重复上一步步骤
⑥吸出上清液到10ml的干净离心管中,加入2/3体积-20℃预冷的异丙醇(沿管壁慢慢加入,加完后立即混匀),然后用钢针轻轻搅拌,使DNA沉淀成团,并移至1.5ml离心管中
⑦用75%乙醇,10mM NaAc洗涤2次,16℃,10000r/min,离心5min,
⑧加入95%乙醇,进行离心,10000r/min,5min,16℃
⑨倒去乙醇,真空抽干,加入200μl pH8.0的TE buffer,使其溶解,全部溶解之后,加入适量的RNase37℃水浴,消化RNA 1h
⑩加入等体积的酚,摇匀后进行离心,10000r/min,10min,16℃
⑪吸出上清液,加入等体积的氯仿,摇匀后再次离心,10000r/min,10min,16℃
⑫吸出上清液,加入2倍体积的无水乙醇,1/10体积的NaAc,摇匀后离心,10000r/min,10min,16℃
⑬去除上清液,加入1ml75%乙醇摇匀后离心,10000r/min,5min,16℃
⑭去除上清液,晾干后,加入200μl TE buffer溶解。
2.3 基因片段克隆
将上述溶解的DNA进行浓度测定,并将其稀释至200μg/μl左右。分别以各品系的DNA为模板,扩增IbC4H基因。根据已知序列利用primer5设计引物,正向引物为CF94(CAGGGAGTGGAGTTCGGGT),反向引物为CR1386(GCAAGTAGGGAAGTTTATGGGTG)。 PCR反应体系如下表所示(表2-1)。反应条件:95℃预变性10 min; 95℃变性30s;56.2℃退火30s;68℃ 延伸30s,30个循环;68℃延伸10min;12℃保存。PCR反应结束之后,在PCR管中再加入0.5μl Taq DNA聚合酶,在PCR反应仪上72℃延伸,30min。