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第27卷第2期 华中农业大学学报 Vo1.27 No.2 2008年4月 Journal of Huazhong Agricultural University Apr.2008.182 ̄185 2种方法银染的AFL P片段再扩增 效果比较及改进 刘 耘 熊家军 杨利国一 (华中农业大学动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,武汉430070) 摘要Bassam银染法和Sanguinetti银染法是AFLP标记最常用的检测方法。本研究比较这2种方法银染 的AFLP条带再扩增效果的差异,发现Bassam法银染的AFLP片段再扩增效率达到100 ,而用同样的PCR 条件,Sanguinetti法银染的AFLP片段不能被扩增,了Sanguinetti法在AFLP标记分析中的应用。为提高 Sanguinetti法银染的AFLP片段再扩增效率,对Sanguinetti法银染的AFLP片段回收和再扩增条件进行了改 进。通过增加Sanguinetti法显色后的胶板漂洗次数、延长漂洗时间、改变AFLP条带浸泡溶液、增加浸泡液体积 和增加PCR循环次数,成功地将Sanguinetti法银染的AFLP条带的再扩增效率提高到100 ,从而解决了San— guinetti银染法应用的因素。 关键词AFLP;银染;Bassam法;Sanguinetti法;再扩增 中图法分类号Q 785 文献标识码A 文章编号1000—2421(2008)02—0182—04 扩增片段长度多态性(amplified fragment 法染色的DNA片段再扩增成功率较低,但通过一 length polymorphism,简称AFLP)是由Vos等u 系列改进,也可以获得很高的再扩增成功率。 发明的一种新的DNA多态性检测方法,其基本原 理是:将基因组总DNA用2种性内切酶消化 1材料与方法 后,与特定的接头连接,然后用特异性引物进行选择 1.1 材料 性扩增,最后通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测扩 本研究所用的植物材料包括1个人工合成的甘 增片段的多态性。该方法具有多态性丰富、信息量 蓝型黄籽品系No.2127—17和1个黑籽品种中油 大、DNA用量少、对DNA质量要求不高、灵敏度高 821,以及由No.2127—17×中油821经小孢子培养 等优点。因此,AFLP是一种十分高效的分子标记 而获得的93个DH系,其中包含46株黄籽单株和 技术,已被广泛应用到遗传多样性分析、遗传连锁图 47株黑籽单株。 谱构建、基因定位和克隆等研究l_2]。 1.2 DNA提取和基因池构建 AFLP标记最初的检测方法是用放射性同位素 采用CTAB法[6]提取中油821、No.2127—17及 标记引物末端,但放射性同位素对操作者有辐射危 DH群体的93份DH系总DNA,总DNA质量用 害,必须在特殊实验室才能实施,而且放射自显影时 0.8 的琼脂糖凝胶电泳检测,总DNA浓度用紫外 间长、容易造成环境污染等缺点,现在已基本被银染 分光光度计(Pharmacia Biotech,GeneQuant II)测 法、荧光标记等非放射性检测方法所取代。用 量。从DH群体中选取1O份种皮颜色最黄和最黑 AFLP标记进行基因定位研究时,经常需要对一些 的DH系各1O份,分别将其DNA等量混合构成黄 多态性DNA片段进行克隆和测序,因而要求银染 籽基因池(YB)和黑籽基因池(雎)。 的AFLP片段再扩增效率高[3]。笔者比较了目前 1.3 AFLP分析 较常用的Bassam法[4]和Sanguinetti法[5]银染的 用Ec0R I和Mse I消化2个亲本及2个基因 AFLP片段再扩增效率的差异,发现用Sanguinetti 池总DNAF ,AFLP操作流程参照参考文献E8]。 收稿日期:2008—01—17 *国家“863”计划项目(20O7AA1OZ152)资助 **通讯作者.E-mail:yangtiguo3006@yahoo.corlL cn 刘耘,女,1969年生,在职硕士研究生,工程师.工作单位:华中农业大学动物科技学院,武汉430070 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 刘耘等:2种方法银染的AFLP片段再扩增效果比较及改进 183 1.4扩增产物的电泳检测 次,每次漂洗时间由10 S延长到30 s;其次,将浸泡 将电泳玻璃板彻底洗净,再用无水乙醇擦洗并 DNA条带的溶液由双蒸H2 O改为1/10 TE(10 晾干。在背板上用光滑的吸水纸均匀涂抹6~9滴 mmol/LTriS-HCl,10 mmol/L EDTA,pH8.0),体 硅化剂(AMRESCO)。在面板上均匀涂1 mL粘合 积由5O L增加到100 L;第三,将PCR循环次数 剂(95 乙醇,0.5 冰乙酸,2 L反硅化剂),晾干 由35次增加到45次。PCR扩增产物用1 琼脂糖 5 rain。制备6 9/6变性聚丙烯酰胺凝胶胶板,凝聚1 h 凝胶检测。 后即可电泳。取选扩增的PCR产物4 L上样, 85 W电泳2 h。 2结果与分析 2.1 2种银染方法的效果比较 1.5凝胶染色 电泳完毕,小心剥下胶板,分别用改进的Bas— sam法和改进的Sanguinetti法染色[ 。 本试验比较了2种银染方法的效果,发现2种 染色方法得到的AFI 带型是一致的。Bassam法 1)Bassam银染法。将电泳后的胶板放在固定 银染的聚丙烯酰胺胶板背景浅、灵敏度高,比San— 液(100 mL冰醋酸,加900 mL去离子水)中固定 guinetti法银染的条带清晰。但整个Sanguinetti法 2O min一去离子水漂洗1O min一然后将胶板浸泡 银染过程只花费了约20 rain,而Bassam法银染过 在染色液(1 g AgNO3加去离子水定容到1 L)中染 程却花费了2 h。此外,Bassam法需要冰醋酸、硫甙 色3O min一去离子水漂洗1O s一显影至所要的程度 硫酸钠和碳酸钠等试剂,价格较贵,用量较大,成本 netti法不需要冰醋酸和碳酸钠,且 (显影液配方:60 g Na CO。加去离子水定容到1 L, 较高。而Sangui4℃保存)。用时加入200 L浓度为10 g/L的 用NaOH代替了硫甙硫酸钠,成本要低得多。因 netti法具有快速、便宜等优点,更适合于 NaS203,37 甲醛1.5 mL一终止显影(同固定 此,Sangui液)。 大规模引物多态性筛选等研究。 染色8 rain(染色液配方:1 g AgNO3加去离 分别从2种方法银染的凝胶胶板上挖取12个 2)Sanguinetti银染法。胶板用去离子水洗涤 2.2 2种方法银染的AFLP条带再扩增效率的比较 15 子水定容到1 L)一去离子水洗涤15 s一显影至所 AFLP条带,按文献[107介绍的方法进行再扩增。 条带再 需程度(显影液配方:16 g NaOH,8 mL 37 甲醛, 从图1可以看出,Bassam法银染的AFI加去离子水定容到1 L)一去离子水洗涤lO S。 1.6/ ̄:LP标记片段的回收和再扩增 扩增效率达到100 ,而Sanguinetti法银染的 AFLP条带都没有扩增出来(见图1),这表明,用 netti法银染的AFLP条带 在2种方法银染的聚丙烯酰胺凝胶上选择要回 常规的方法扩增Sangui 收的AFLP条带,按文献[10-]报道的方法进行回收 成功率很低。3 Sanguinetti法银染的AFLP条带再扩增方法 和再扩增。具体操作如下:用刀片轻轻将AFLP条 2.带挖下来,并转入0.5 mL离心管中,加入5O L 的改进 双蒸Hzo并用一次性无菌吸头捣碎,沸水浴煮沸 Bassam法和Sanguinetti法最大的区别在于: lO rain后再离心2 rain(8 000 r/min),取5 L上清 Bassam法的还原剂为甲醛和硫甙硫酸钠,而San—液作DNA模板,用相应的原AFLP引物及完全相 guinetti法的还原剂为强碱氢氧化钠。如果染色后 同反应条件进行再扩增。PCR产物在1 琼脂糖 胶板漂洗不充分,残留的氢氧化钠可能改变了PCR 凝胶上检测。 方法的改进 反应体系的pH值,从而影响AFLP条带的再扩增。 扩增效率,本试验按照1.7描述的方法进行了改进, 1.7 Sanguinetti法银染的AFLP标记片段再扩增 为提高Sanguinetti法银染的AFLP标记片段的再 netti法银染的AFLP条带再扩增 为提高Sanguinetti法银染的AFLP片段的再 成功地将Sangui 扩增效率,将显色后胶板的漂洗次数由1次变为3 效率提高到100 (见图2)。维普资讯 http://www.cqvip.com 184 华中农业大学学报‘ 第27卷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 ll l2 M l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 20 21 22 23 24 图1 Bassam法和San ̄inetti法银染得到的AFLP条带再扩增效果的比较 Fig.1 Comparison of the re-amplification of AFLP bands stained with the Bassarn and Sanguinetti silver staining methods 1~12.Bassam法银染得到的AFLP条带再扩增结果PCR products amplified with templates of AFLP bands recovered from the Bassam gels;14 ̄24.Sangulnetti法银染得到的AFLP条带再扩增结果PCR products amplified with templates of AFLP bands recovered from the Sanguinettl gels;M.200 bp分子质量标记,最小分子质量为i00 bp 200一bp ladder DNA marker with the smallest fragment of i00 bp M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ll l2 l3 l4 l5 l6 17 700 500 300 图2 Sanguinetli法银染的AFLP条带再扩增方法的改进 Fig.2 The PCR products ampl ified using the modifide conditions with teh templates fo AFLP bands frOm the San ̄inetti gels 1~17.Sanguinetti法银染的AFLP条带用改进方法再扩增的产物The re-amplified PCR products;M.分子质量标记DNA marker 3讨论 通过比较发现,Bassam法和Sanguinetti法银 参考文献 染的AFLP条带基本一致。Bassam法灵敏度高、[1j V【)S P。HOGERS R,BI EEKER M,et aL AFI P:a new tech— 背景清晰,但染色所花时间较长;而Sanguinetti法 nique for DNA fingerprinting[J].Nucleic Acids Res,1995,23: 4407—4414. 灵敏度稍低,背景颜色较深,具有快速、低成本等优 曹少先,杨利国,姜勋平,等.波尔山羊和江苏本地山羊的AFLP 点,因此,更适用于大规模筛选引物多态性。用常用 和RAPD分析.中国农业科学.2002,35(tO):1291—1296. 方法对银染的AFLP条带PCR再扩增时,2种方法[3] BRUGMANS B,VANDER H R,VISSER R G,et a1.A new 银染的AFLP条带再扩增效率存在很大的差异, and versatile method for the successful conversion of AFI Bassam法成功率可达到i00 ,而Sangunetti法没 markers into simple single locus markers EJ].Nucleic Acids Res,2003,31:1-10. 有扩增产物,产生这种现象的主要原因可能是 BASSAM G C,GRESSHOFF P^/L Fast and sensitive ̄lver stai— Sanguinetti法银染后NaOH没有漂洗干净,对 ning of DNA in polyacrylamide gelsEJ ̄.Aml Biochem,1991,196: PCR反应体系中pH影响较大,从而影响扩增效 8O一83. 率。为此,本试验通过增加去离子水漂洗次数、延[5] SANGUINETTI C,DIAS NET0 E,SIMPSON A.Rapid silver 长漂洗时间、改变AFLP条带的浸泡溶液、增加浸 staining and recovery of PCR products separated on polyacryl— 泡液体积、增加PCR循环次数等措施,将Sangui一… amide gels[J3.Biotechniques,1994,17:915—919. DOYI E J.Isolation of plant DNA fromfresh tissue[J].Focus, netti法得到的AFLP条带的再扩增效率提高到 1990,12:13—15. 100 。 E73 XIAO S,XU J,I I Y,et ai.Generation and mapping of SCAR 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期 刘耘等:2种方法银染的AFLP片段再扩增效果比较及改进 185 and CAPS markers linked to the seed coat color gene in Brassi— [9]关海涛,徐世昌,郭玉华.两种聚丙烯酰胺凝胶银染方法的比较 [J]沈阳农业大学学报,2006,37(1):86—87. [1O]LIU Z,FU T,WANG Y,et a1.Development of SCAR and CAPS markers for a partially dominant yellow seed coat gene ca napus using a genome-waling technique[J].Genome,2007, 5O:6l1—618. [8]陆光远,杨光圣,傅廷栋.甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因 的API P标iZEJ].作物学报,2004,30:104—107. in Brassica napus LEJ].Euphytica,2006,149:381—385. Comparison of the Re-amplification Effects of AFLP Bands Stained with Two Silver Staining Methods and Improvement .LIU Yun XIONG jia-j un YANG Li—guo (Key Laboratory of Agricultural Animal Genetics,Breeding and Reproduction of Ministry of Education, Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China) Abstract The Bassam and Sanguinetti methods are the most frequently used silver staining tech— niques for the detection of AFLP marker at present.In this study,we compared the efficiency of the re- amplification of AFLP bands recovered from polyacrylamide gels stained with the Bassam and Sanguinet— ti methods.The re-amplification success rate of AFLP bands recovered from gels stained with the Bas— sam method reaches 100 ,while that of the Sanguinetti gels is very low.Low level of re-amplification success rate restricts the utilization of the Sanguinetti method in AFLP analysis.To improve the re-am— pliifcation success rate of AFLP bands from the Sanguinetti gels,we modified the conditions of recovery md re-amplification of AFLP bands stained with the Sanguinetti method.The success rate could be im- proved to 100 by increasing the wash times after gel development,extending the washing time,chan— ging the elution buffer,increasing the volume of elution buffer and the number of PCR amplification cy— cles,which solved the low level of re-amplification that restricts the utilization of the Sanguinetti method. Key words AFLP;silver staining;Bassam method;Sanguinetti method;re-amplification (责任编辑:杨锦莲)