一种高效可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA抽提方法

以CTAB-溶菌酶-蛋白酶K-冻融裂解法直接抽提土壤总微生物的基因组DNA,利用G8000沉淀和纯化DNA.结果表明,该方法是一种简便、有效可直接应用于PCR分析的土壤总微生物基因组DNA的抽提方法.采用含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的缓冲液预洗,添加CaCl₂和BSA,可以去除腐殖酸;用PEG8000沉淀DNA,可以提高DNA质量;采用冻融法破碎细胞,CTAB、溶菌酶和蛋白质酶K共同作用以裂解细胞,可以保证获得大片段的DNA,提高DNA产率.用该方法抽提的七子花林下土壤总微生物DNA产率为9.22 μg·g^-1,A260/A280为1.65,可适用于 PCR扩增及扩增rDNA限制酶切分析(ARDRA)技术,适宜的模板DNA浓度为0.67 ng·μl^-1.快速、有效、可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA提取方法的建立,为大规模的土壤微生物分子生态学研究提供了可能.     

土壤微生物总DNA提取方法的优化

【目的】土壤中未培养微生物约占总量的99%,这就意味着绝大多数微生物资源还未得到开发和利用。本研究通过优化土壤微生物总DNA的提取方法,获得较高质量的DNA,为后期研究土壤微生物的多样性及构建大插入片段的宏基因组文库奠定基础。【方法】通过综合比较已报道的微生物DNA提取方法的优缺点,我们设计出一种新的提取方案。对提取过程中的几个关键步骤进行了优化,包括联合使用SDS-CTAB和溶菌酶一起来破细胞,利用氯仿除蛋白,使用PVPP柱纯化DNA等。比较分析了优化后的方法和3种已报道方法所获得的土壤总DNA的产量、纯度及片段大小。【结果】优化后的方法所获得的土壤DNA质量明显有所提高:每克土壤最高能提取95μg DNA,A260/A280和A260/A230比值更接近理想水平,PCR扩增能够得到明显的目标条带,DNA片段最大能达到100 kb左右。【结论】通过比较分析,最终确立了一种较理想的土壤微生物总DNA提取方法,为更好地开发利用土壤未培养微生物资源提供了有力工具。     

重金属污染土壤总DNA提取方法的研究——土壤预处理和硫酸铵铝在DNA提取中的应用

【目的】从土壤中获得高纯度、高得率和完整性好的总DNA,为重金属污染土壤微生物群落多样性的分析奠定基础。【方法】将一定浓度的硫酸铵铝增补入DNA提取液中,分别联合不同方式的土壤预处理,对所提取的土壤总DNA进行完整性、纯度和得率分析。【结果】TENP-AlNH4(SO4)2法、ABG-AlNH4(SO4)2法、Wash-AlNH4(SO4)2法和试剂盒4种提取方法获得的DNA片段均在23 kb左右,总DNA完整;Wash-AlNH4(SO4)2法提取的DNA纯度较高,A260/A230达到2.00,A260/A280达到1.62;ABG-AlNH4(SO4)2法的DNA得率最高,达到1 010μg/g土壤;这两种方法提取的DNA在纯度和浓度上均达到后续PCR等分子实验要求。通过扩增提取的土壤总DNA中16S rRNA基因,表明合适浓度的硫酸铵铝能有效去除土壤中的PCR干扰因子。【结论】本研究将土壤的预处理和一定浓度的硫酸铵铝联合使用,获得理想的重金属污染土壤的总DNA。     

一种适于微生物多样性分析的青贮饲料总DNA的提取方法

目的:提出一种适于微生物多样性分析的青贮饲料中微生物总DNA的提取方法,并评价其效果.方法:间接法抽提样本的总DNA,通过琼脂糖电泳、紫外吸收及PCR分析DNA质量,DGGE评价提取效果,用PCR扩增目的菌株的特定片段来检测提取方法的灵敏度.结果:两个样本DNA的A260/A280值分别为1.99和1.93,A260/,A230值分别为2.19和1.90,提取的DNA不需纯化便可直接用于16S rRNA基因的扩增,提取方法灵敏度为3cfu/g,DGGE结果表明提取方法可以涵盖样品中的所有微生物.结论:提取的DNA纯度较高,可直接用于下游分子操作,提取方法灵敏度较高,能全面反映样品中的微生物原貌,可用于免培养法研究青贮饲料中的微生物菌群组成.     

茶园土壤微生物总DNA不同提取方法的比较

传统的微生物分离培养方法,在反映茶园土壤微生物基因信息上有很大的局限性,因此,目前逐步被分子生态学的方法替代,而获得高质量、大片段、无偏好的土壤微生物总DNA则是茶园土壤微生物分子生态学研究的基础.本文采用SDS高盐法、变性剂加SDS高盐法、脱腐SDS高盐法、CTAB法和Krsek改进法5种土壤微生物DNA提取方法分别从茶园土壤微生物中提取总DNA,并对5种方法提取的DNA的片段大小、质量和产量进行了综合评价.结果表明,Krsek改进法提取到的DNA片段最大(>23 kb)、纯度最高(OD260/OD280>1.70;OD260/OD230>1.35)、产量较高(>34.50μg/g dry soil)且不需纯化就可以用于PCR扩增和RFLP分析.因此,Krsek改进法是一种高效、可靠且适合于茶园土壤微生物分子生态学研究的DNA提取方法.     

堆肥中微生物总DNA的高效提取

采用化学裂解和酶解相结合的方法,选择加入PVPP的高盐缓冲液作为细胞裂解的反应体系,并以PEG-8000进行DNA沉淀,从高有机含量的堆肥样品中进行微生物总DNA的提取。结果表明,从4种性质不同的堆肥中均获得了高质量的微生物总DNA,所得的DNA分子片段在23kb左右;每克干重堆肥的总DNA提取量为63.54±12.08μg~106.50±28.36μg,A260/A280大于1.6,A260/A230大于1.8,不用经过纯化可以直接进行PCR扩增和限制性酶切;以该DNA为模板进行微生物区系的DGGE分析,显示了丰富的微生物多样性。该方法减少了通常环境样品DNA提取过程中的纯化步骤,减少了DNA的损失,为从事微生物分子生态学,尤其是那些针对高有机含量以及获取极为不易的环境样品的研究而言是十分有益的。     

东北设施黑土土壤微生物总DNA提取方法探讨

目的:找到一种适合东北设施高腐殖含量黑土土壤微生物总DNA简单易行的提取方法。方法:采用5种不同的DNA提取方法进行土壤总DNA提取。结果:5种提取方法的DNA产量在6.88～29.71μg/g,OD260/OD280值为1.03～1.27,OD260/OD230值为0.65～0.88,经纯化后均可进行PCR扩增。但经改进的方法 E提取DNA产量最高,纯度最好。结论:方法 E—加入TENP和PBS缓冲液预处理的提取方法是一种适宜东北设施黑土土壤微生物总DNA批量提取简单易行的方法。     

两种从土壤中提取DNA方法的比较

为土壤微生物多样性研究选取理想的DNA提取方法,该文比较了直接法和间接法从土壤中提取微生物总DNA的效果。结果表明：直接法提取量大,每克土壤提取到DNA约10．26μg,而间接法仅提取到0．55μg,直接法DNA提取量约为间接法的19倍。直接法得到的DNA包含细菌种群较间接法丰富,DGGE分析结果显示,二者的条带数分别为35条和28条,占检测条带总数的92．1%和78．9%。间接法提取到DNA纯度较直接法高,不需纯化即可用于PCR扩增和BamHⅠ酶切反应。     

适于RAPD分析的真菌DNA提取方法

报道一种高纯度、高分子量真菌基因组DNA的快速小量提取方法。该法制备的DNA降解少,分子量均在48.5kb以上;纯度高,所有样品的A260/280都在1.7-2.0之间;产率也很高,一般从500mg干菌丝可稳定获得530μg的DNA。所获得的DNA适用于RAPD分析。     

一种基于PCR分析多样性的小鼠肠道微生物宏基因组提取方法

目的建立一种基于PCR分析分子多样性的小鼠肠道菌群宏基因组提取方法。方法比较、综合国内外小鼠肠道菌群宏基因组的提取方法后建立一种新方法,小鼠肠道内容物经丙酮洗涤,差速离心,溶菌酶、SDS裂解,CTAB处理,酚／氯仿抽提后可得到高质量的DNA,通过紫外分光光度计、琼脂糖凝胶电泳、细菌通用引物PCR和扩增核糖体限制性酶切片段分析（ARDRA）等检测该方法的实用性。结果该方法获得的小鼠肠道菌群宏基因组DNA大小在23kb左右,A260／A280在1．8—2．0,经细菌通用引物PCR后能得到适用于ARDRA的目的产物。结论该方法经济适用性较强,具备一定的应用价值。     

重楼属植物DNA提取的方法研究

为了获得重楼属植物高质量的DNA,以研磨、冻融和细胞溶胀破膜的原理设计了一种DNA提取的方法并与CTAB法和高盐法比较。结果显示该方法提取的重楼属植物DNA纯度（A260/A280=1.792-1.852;A260/A230=2.052-2.267）,产率（6.12-12.84mg/g）较其他两种方法高,降解少,节省药品。所提出的DNA能用于RAPD分析和ITS测序。     

Inter-laboratory evaluation of the ISO standard 11063 "Soil quality - Method to directly extract DNA from soil samples"

Extracting DNA directly from micro-organisms living in soil is a crucial step for the molecular analysis of soil microbial communities. However, the use of a plethora of different soil DNA extraction protocols, each with its own bias, makes accurate data comparison difficult. To overcome this problem, a method for soil DNA extraction was proposed to the International Organization for Standardization (ISO) in 2006. This method was evaluated by 13 independent European laboratories actively participating in national and international ring tests. The reproducibility of the standardized method for molecular analyses was evaluated by comparing the amount of DNA extracted, as well as the abundance and genetic structure of the total bacterial community in the DNA extracted from 12 different soils by the 13 laboratories. High quality DNA was successfully extracted from all 12 soils, despite different physical and chemical characteristics and a range of origins from arable soils, through forests to industrial sites. Quantification of the 16S rRNA gene abundances by real time PCR and analysis of the total bacterial community structure by automated ribosomal intergenic spacer analysis (A-RISA) showed acceptable to good levels of reproducibility. Based on the results of both ring-tests, the method was unanimously approved by the ISO as an international standard method and the normative protocol will now be disseminated within the scientific community. Standardization of a soil DNA extraction method will improve data comparison, facilitating our understanding of soil microbial diversity and soil quality monitoring.     

四种土壤微生物总DNA的纯化方法的比较

比较了4种从土壤中直接抽提的微生物总DNA的纯化方法,实验结果表明1 %的琼脂糖凝胶电泳纯化方法及葡聚糖凝胶G 2 0 0离心层析纯化方法均不能完全纯化从土壤中抽提的微生物总DNA。若将直接抽提的总DNA先经葡聚糖凝胶G 2 0 0离心层析纯化,再用1 %的琼脂糖凝胶电泳纯化,则能取得较好的纯化效果。含2 %PVP的1 %琼脂糖凝胶电泳纯化,用DNA凝胶回收试剂盒回收后没有得到纯化后的土壤微生物总DNA。     

红树林土壤总DNA不同提取方法比较研究

获得高浓度、大片段、无偏好的土壤微生物总DNA是土壤微生物分子生态学研究和宏基因组文库构建的基础。本研究采用了5种方法从红树林土壤中提取DNA,并对5种方法提取出的DNA的质量和产量进行比较评价。结果表明,5种方法均可从土壤中提取到DNA,但不同方法提取到DNA的产量和质量存在明显差异。Bio101FastPrep?SPINKit(forSoil)抽提到的DNA得率最高,适合分子生态学研究;SDS-GITC-PEG法提取的DNA纯度最高,所得到的DNA片段较大(>48kb),有利于构建宏基因组文库。     

Different influences of DNA purity indices and quantity on PCR-based DGGE and functional gene microarray in soil microbial community study

Based on the comparative study of the DNA extracts from two soil samples obtained by three commercial DNA extraction kits, we evaluated the influence of the DNA quantity and purity indices (the absorbance ratios A260/280 and A260/230, as well as the absorbance value A320 indicating the amount of humic substances) on polymerase chain reaction (PCR)-based denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and a functional gene microarray used in the study of microbial communities. Numbers and intensities of the DGGE bands are more affected by the A260/280 and A320 values than by the ratio A260/230 and conditionally affected by the DNA yield. Moreover, we demonstrated that the DGGE band pattern was also affected by the preferential extraction due to chemical agents applied in the extraction. Unlike DGGE, microarray is more affected by the A260/230 and A320 values. Until now, the successful PCR performance is the mostly used criterion for soil DNA purity. However, since PCR was more influenced by the A260/280 ratio than by A260/230, it is not accurate enough any more for microbial community assessed by non-PCR-based methods such as microarray. This study provides some useful hints on how to choose effective DNA extraction method for the subsequent assessment of microbial community.     

Comparisons of direct extraction methods of microbial DNA from different paddy soils

Molecular analyses for the study of soil microbial communities often depend on the direct extraction of DNA from soils. The present work compares the effectiveness of three different methods of extracting microbial DNA from seven different paddy soils. Comparison among different DNA extraction methods against different paddy soil samples revealed a marked variation in DNA yields from 3.18–20.17 μg DNA/g of dry soil. However, irrespective of the soil samples and extraction methods the DNA fragment size was >10 kb. Among the methods evaluated, method-C (chemical–enzymatic–mechanical) had better cell lysis efficiency and DNA yield. After purification of crude DNA by Purification Kit, A₂₆₀/A₂₃₀ and A₂₆₀/A₂₈₀ ratios of the DNA obtained by method-C reached up to 2.27 and 1.89, respectively, sustaining the efficacy of this technique in removing humic acid, protein and other contaminants. Results of the comprehensive evaluation of DNA extraction methods suggest that method-C is superior to other two methods (chemical–enzymatic and chemical–mechanical), and was the best choice for extraction of total DNA from soil samples. Since soil type and microbial community characteristics influence DNA recovery, this study provides guidance for choosing appropriate extraction and purification methods according to experimental goals.     

转基因棉籽检测中DNA模板提取方法研究

在转基因棉籽的检测中,需要得到合适的DNA模板,以进行PCR扩增。应用CTAB1,CTAB2,KIT,KIT1,SDS等五种DNA模板提取方法提取转基因棉籽中的DNA模板,根据模板DNA的OD260/OD380值,波长扫描,琼脂糖凝胶电泳,3个基因的PCR扩增结果,评价五种DNA模板提取方法的提取效果,发现以KIT1方法提取棉籽中DNA模板效果为好,可用于实际检测中。     

蝗虫肠道微生物总DNA提取方法的比较

采用Bead beating法和QIAamp DNA stool mini kit法提取蝗虫肠道微生物总DNA,并对2种方法提取DNA的得率、完整性以及16SrRNA基因扩增产物的变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)图谱等进行综合比较。结果表明,Bead beating法提取DNA的得率显著高于QIAamp DNA stool mini kit法(P=0.042),而QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA片段更完整。PCR-DGGE检测微生物多样性结果显示,QIAamp DNA stool mini kit法提取DNA所代表的微生物群落多样性略高于Bead beating法,但Mann-Whitley统计学检验表明用2种方法检测蝗虫肠道微生物多样性无显著差异(P=0.17)。因此在蝗虫肠道微生物群落多样性的检测中QIAamp DNA stool mini kit法具一定的优势,而Bead beating法同样适用。