木本植物基因组DNA提取方法的对比研究开题报告_植物基因组dna提取
木本植物基因组DNA提取方法的对比研究开题报告由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“植物基因组dna提取”。
1.选题依据
1.1 论文题目及研究领域
1.1.1 论文题目: 木本植物基因组ＤＮＡ提取方法的对比研究 1.1.2 研究领域: 木本植物DNA的提取研究 1.2 论文研究的理论意义和应用价值
DNA是遗传信息的载体,是最重要的生物信息分子,是分子生物学研究的主要对象,因此DNA的提取也应是分子生物学实验技术中的最重要、最基本的操作，如不能有效的完成DNA提取方面的工作，那就根本谈不上进行分子生物学方面的实验。植物DNA的提取和纯化是植物基因工程研究的基础操作，实施分子标记，基因文库的构建，基因分离及遗传转化和鉴定等都是以提取DNA为前提。如何简捷高效地提取到纯净、合格的DNA分子，一直是植物生物学者关注的问题。
随着DNA分子标记技术和重组DNA技术的发展，制备完整、纯度较高的基因组DNA日益显得重要。我们在进行木本植物DNA水平遗传多样性研究时，首先遇到的问题是如何快速获得较完整、纯度较高的基因组DNA。由于植物细胞与动物细胞不同，具有一层坚硬的细胞壁，且含有较多的多糖、色素、脂质和多酚等物质，给植物DNA提取带来很多困难，特别是多糖和多酚类物质不易与DNA分开。相对于草本植物，多年生木本植物的次生代谢类物质含量更高，高质量的DNA提取难度更大[1]。
大多数植物DNA提取方法所提取得到的DNA粗提物中往往含有大量RNA、蛋白质、多糖、单宁和色素等杂质，这些杂质有时很难从DNA中除去，大多数蛋白质可通过酚-氯仿-异戊醇处理后变性、沉淀除去，绝大部分RNA可通过经RNase 处理后除去。但大多数木本植物富含多糖、多酚类物质，DNA常受到严重的多酚污染，造成DNA沉淀物难以溶解或溶液色深；多糖污染直接影响基因组DNA的限制性核酸内切酶的酶切效果。多酚类、多糖物质的污染会造成AFLP酶切连接等后续实验效果差，甚至后续PCR没有扩增产物[2]。在大多数木本植物基因组DNA的提取方法中，SDS法和CTAB法是目前最为常用的两种方法。
本试验以细胞生物学研究为基础，以如何获取高质量、高纯度DNA为目的，比较CTAB法和SDS法红豆杉和银杏基因组DNA的提取效果，对两种方法提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳分析和紫外吸收分析，分别对两种方法所提取的红豆杉和银杏基因组DNA的效率和质量进行分析，从中选出一种更适合木本植物基因组DNA的提取方法。
1.3 DNA提取研究概况和发展趋势
Avery在1944年的研究报告中写道：“当溶液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物质析出。如稍加搅拌，它就会象棉线在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的其它成份则呈颗粒状沉淀。溶解纤维状物质并重复数次，可提高其纯度。这一物质具有很强的生物学活性，初步实验证实，它很可能就是DNA（谁能想到！）”。对DNA分子的物理化学研究导致了现代生物学翻天覆地的革命，这更是Avery所没有想到。Fricdrich Miescher ,瑞士生物学家，有机化学家。1868年医学毕业以后，在著名的有机化学家Hoppe-Seyle的实验室以脓细胞为材料，研究淋巴细胞的组成。1869年他从脓细胞的细胞核中分离出含有大量磷的“核素”即是DNA,是人类第一次真正提取的的DNA。
年代初,DNA被证明是所有生物最主要的遗传物质。随着生物化学、分子生物学、遗传学的发展,基因工程和生物技术的创立,DNA的有关技术也得到了飞速发展。DNA提取方法成了这些研究和应用中最重要的技术之一。目前已经建立了用于各种不同目的的DNA提取方法,这些方法也被用于生物学,尤其是生物工程的各个方面。但是,对于不同的植物样品,由于其组织成分的差异,采取的DNA 提取方法不完全一致。.文献综述
2.1 南方红豆杉概况
红豆杉属(Taxus L．)植物属红豆杉科，为常绿乔木或灌木。红豆杉(Taxus mairei)又名紫杉、赤柏松，是第三世纪孑遗植物，被称为植物王国里的“活化石”，因其资源稀少，被列为世界珍稀树种加以保护，在我国为珍稀濒危物种。在几千万年的历史长河中，红豆杉是历经强度阳光、低薄空气、高温干旱、严寒冰川等地球气候巨变的考验，演化遗留下来的物种。其树体极大的适应存活能力所具有的各种生物石碱、化合物，既是本身生存的需要，也是现在被人类认识和开发的珍稀贵重药物。南方红豆杉广泛分布福建、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、四川等省，生于海拔1300米以下，喜湿润的微酸性粘质土壤，多生长在山的中下部及沟谷旁，常与刺栲、丝栗栲、甜槠、木荷、杜英、枫香、杉木等混生。2.2 南方红豆杉的化学组分
根据国家标准共测定我国南方红豆杉的平均化学指标分别为(10项): 原料含水率7.94﹪、冷水抽提物0.385﹪、热水抽提物0.765 ﹪、乙醚抽出物2.855﹪、NAOH抽出物12.17 ﹪、苯醇抽出物1.391 ﹪、木素含量27.01 ﹪、半纤维素含量11.78 ﹪、综纤维素含量65.5 ﹪、PH值5.33[3]。2.3 红豆杉主要价值
红豆杉因其次生代谢物质紫杉醇良好的抗癌效果而受到人类的关注，从红豆杉树皮和嫩叶中提取的紫杉醇，是继阿霉素和顺铂之后被公认最好的广普、强活性天然抗癌药。红豆杉除了重要的药用价值以外，其独特的外观造型、四季常青的鲜艳绿色，又是不可多得的绿化树种，具有很高的观赏价值。其次红豆杉属植物木材由于其优良品质还是不可多得的木材树种。2.4 银杏概况
银杏（Ginkgo Liloba L.）俗称白果，公孙树。最早出现于3.45亿年前的石炭纪，曾广泛分布于北半球的欧、亚、美洲，与动物界的恐龙一样称王称霸于世，至50万年前，发生了第四纪冰川运动，地球突然变冷，绝大多数银杏类植物濒于绝种，唯有我国自然条件优越，才奇迹般的保存下来。所以，科学家称它为“活化石”，“植物界的熊猫”。2.5 银杏主要价值
银杏叶也具有重要的药用价值。到目前为止已知其化学成分的银杏叶提取物多达160余种。主要有黄酮类、萜类、酚类、生物碱、聚异戊烯、奎宁酸、亚油酸、蟒草酸、抗坏血酸、a-已烯醛、白果醇、白果酮等。中国科学院植物所等单位于60年代用银杏叶研制出舒血宁针剂，经试验对冠心病、心绞痛、脑血管疾病有一定的疗效。同时，银杏叶也可以作为农药使用[4]。
3.实验原理
2.1 CTAB法提取原理
CTAB(cetyltriethyammoniumb romide,十六烷基三甲基溴化铵)法是一种快速简便提取植物基因组DNA的方法：先将新鲜的叶片放在液氮中研磨，破碎其细胞，然后加入CTAB分离缓冲液。再经氯仿-异戊醇抽体除去蛋白质，最后得到DNA。
2.2 SDS法提取原理
SDS法(Sodium dodecyl sulfate，十二烷基磺酸钠)先将新鲜的叶片在液氮中研磨破碎其细胞壁，然后加入SDS使其细胞膜破裂。并同时将蛋白质、多糖等杂质同核酸分开。加入KAc可使SDS—蛋白质复合物转变为更小的钾盐形式，使沉淀更加完全[5]。
2.3 紫外吸收法分析原理
组成核酸分子的碱基，均具有一定的吸收紫外线特性，最大吸收值在波长为25038 ［3］丁晓东，吕柳新.从顽拗植物荔枝中提取基因组DNA技术的研究［J］.应用与环境生物学报.2000，6(2)：142370.［5］王景雪, 孙毅, 高武军.-种简便实用的植物总DNA提取方法[J].山西大学学报，2000，23(3): 27139.［8］黄丰, 周联等.植物中药材总DNA提取方法比较[J].中药新药与临床理,1999 ,10(1): 1814.［11］李思光，罗玉萍, 陈万秋等.猕猴桃基因组DNA的提取及其RAPD扩增研究[J].南昌大学学报，2001，25(3):264–268.
