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        摻雜玉米茶葉的基因組DNA提取與PCR檢測(cè)方法建立

        發(fā)布時(shí)間:2019-08-31 來(lái)源: 感悟愛(ài)情 點(diǎn)擊:


          摘要:根據(jù)玉米內(nèi)源ZEIN基因建立了茶葉中摻雜玉米的普通PCR和實(shí)時(shí)熒光PCR檢測(cè)方法。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)CTAB法適合提取茶葉樣品基因組DNA,實(shí)時(shí)熒光PCR的靈敏度能達(dá)到0.1%,普通PCR能達(dá)到1%,實(shí)時(shí)熒光PCR是普通PCR的10倍。兩種方法都能達(dá)到檢測(cè)要求。
          關(guān)鍵詞:茶葉(Camellia sinensis);玉米(Zea mays);普通PCR;實(shí)時(shí)熒光PCR;檢測(cè)方法
          中圖分類號(hào):Q78;S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)22-5615-03
          目前,我國(guó)的茶葉(Camellia sinensis)年消費(fèi)量已高達(dá)66萬(wàn)t,人均飲茶量0.45 kg/年。茶對(duì)我國(guó)的社會(huì)歷史文化和現(xiàn)實(shí)生活都產(chǎn)生了重要影響[1]。茶葉質(zhì)量安全主要包括茶葉摻假、農(nóng)藥殘留、重金屬污染、有害微生物污染、磁性物和粉塵污染等因素[2,3]。其中茶葉中摻假的問(wèn)題近年來(lái)越發(fā)嚴(yán)重,一些不法商販為了獲取高額利潤(rùn)在茶葉中摻雜各種谷類物質(zhì),以次充好,以假冒真。茶葉摻假的方式有:以類似茶葉的其他植物葉冒充茶葉;在真茶葉中摻入假、次茶葉;曬干飲用過(guò)的茶葉重新銷售等[4]。此外,茶葉中還出現(xiàn)了摻淀粉、甘薯粉、面粉或其他谷類淀粉加水、加熱促成淀粉糊,于茶葉初制或再加工過(guò)程中加入,其目的或是將末茶重新造形,促成條狀;或是將粗老茶特別是回籠茶(泡過(guò)的茶葉)揉成條,并增進(jìn)重實(shí)感;或是利用淀粉糊的黏性,摻入一些沙土、木灰、煤屑等以增重;或上述摻偽兼而有之[5]。
          PCR技術(shù)具有快速、靈敏、特異性高的特點(diǎn)[6],已廣泛應(yīng)用于食品、飼料中外源成分的檢測(cè)。本研究根據(jù)玉米(Zea mays)內(nèi)源ZEIN基因建立了茶葉中摻雜玉米的普通PCR和實(shí)時(shí)熒光PCR檢測(cè)方法,以期能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出茶葉中摻雜的玉米。
          1 材料與方法
          1.1 材料與儀器
          茶葉和玉米購(gòu)自寧波市歐尚超市散裝商品(樣品在小型食品加工機(jī)中充分加工成細(xì)粉)。Taq DNA聚合酶和dNTPs等PCR試劑購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司。
          1.2 基因組DNA的提取
          稱取含有10%玉米的茶葉樣品200 mg和純玉米樣品20 mg分別采用標(biāo)準(zhǔn)CTAB法[7]、改良CTAB法[8]和試劑盒法提取兩種樣品基因組DNA,用U-0080D型生物分光光度計(jì)測(cè)定基因組DNA濃度。
          1.3 不同濃度梯度玉米的茶葉樣品基因組DNA的提取
          將玉米樣品摻入到茶葉中,分別配制成濃度為10.0%、3.0%、1.0%和0.1%的茶葉樣品,并利用標(biāo)準(zhǔn)CTAB法提取基因組DNA,用U-0080D型生物分光光度計(jì)測(cè)定基因組DNA濃度。
          1.4 PCR 擴(kuò)增
          1)實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增[9]。實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增體系參照One Step PrimeScriptTM RT-PCR Kit說(shuō)明。20 μL反應(yīng)體系為:20 μmol/L 上、下游引物各0.4 μL、20 μmol/L熒光探針0.8 μL、50×ROX Reference Dye 0.4 μL、2×TaKaRa Premix Ex Taq 10.0 μL、Rnase-free water 4.0 μL,DNA模板4.0 μL。每樣品設(shè)一個(gè)平行反應(yīng),并設(shè)置陰性對(duì)照與空白對(duì)照。反應(yīng)程序?yàn)椋?5 ℃ 2 min;95 ℃ 5 s,60 ℃ 31 s,40個(gè)循環(huán)。
          2)普通PCR擴(kuò)增[10,11]。普通PCR反應(yīng)體系為:20 μmol/L上、下游引物各0.4 μL、Rnase-free water 5.2 μL、2×Taq Mastermix 10.0 μL,最后加入4.0 μL DNA模板,總體積20 μL。每樣品設(shè)一個(gè)平行反應(yīng),并設(shè)置陰性對(duì)照與空白對(duì)照。反應(yīng)程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性5 min; 94 ℃變性30 s,54 ℃退火40 s,72 ℃延伸60 s,40個(gè)循環(huán);72 ℃延伸7 min。
          實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增結(jié)束后在ABI Prism 7000中觀察并記錄結(jié)果;普通PCR擴(kuò)增反應(yīng)結(jié)束后,PCR擴(kuò)增產(chǎn)物以1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),在GelDoc-EQ(Bio-Rad)凝膠成像系統(tǒng)上觀察并記錄結(jié)果。
          2 結(jié)果與分析
          2.1 3種方法提取含10.0%玉米的茶葉樣品基因組DNA濃度和純度
          由表1可知,試劑盒法提取的基因組DNA濃度較低,純度與另外兩種方法相差不大,改良CTAB法提取的基因組DNA的濃度和純度比標(biāo)準(zhǔn)CTAB法提取的基因組DNA的濃度和純度都要高,但相差不大。
          2.2 茶葉樣品普通PCR和實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增結(jié)果
          3種提取方式都有清晰而明顯的擴(kuò)增條帶,其中標(biāo)準(zhǔn)CTAB法得到的基因組DNA擴(kuò)增條帶最亮(圖1A)。標(biāo)準(zhǔn)CTAB法和改良CTAB法提取得到的基因組DNA都有明顯的擴(kuò)增曲線(圖1B)。結(jié)合DNA濃度檢測(cè)結(jié)果,3種方法提取到的基因組DNA純度相近,但標(biāo)準(zhǔn)CTAB法和改良CTAB法提取得到的基因組DNA濃度更高。而標(biāo)準(zhǔn)CTAB法更加簡(jiǎn)潔,所用時(shí)間更短,因此確定了最適合的提取方法為標(biāo)準(zhǔn)CTAB法。
          含1.0%、3.0%和10.0%玉米的茶葉樣品DNA有擴(kuò)增條帶,而含0.1%玉米的基因組DNA沒(méi)有擴(kuò)增條帶(圖2A),因此普通PCR能達(dá)到的檢測(cè)靈敏度為1.0%。含0.1%、1.0%、3.0%和10.0%玉米的基因組DNA都有顯著擴(kuò)增曲線(圖2B),因此實(shí)時(shí)熒光PCR的靈敏度能達(dá)到0.1%,是普通PCR的10倍。
          3 小結(jié)與討論
          本研究以建立茶葉中摻雜玉米成分的普通PCR和實(shí)時(shí)熒光PCR兩種檢測(cè)方法為目標(biāo),優(yōu)化了核酸提取的方法。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)CTAB法提取的DNA純度和得率都較高;改良CTAB法提取的DNA純度和得率也都較高,與標(biāo)準(zhǔn)CTAB法提取的DNA純度和得率差異不大,但是其耗費(fèi)時(shí)間更長(zhǎng),所用試劑更多;試劑盒法提取的DNA雖然純度和其他兩種方法的差異不大,所用時(shí)間更短,但是其得率不高且成本較高。因此確定了標(biāo)準(zhǔn)CTAB法為最適合的核酸提取方法。實(shí)時(shí)熒光PCR方法檢測(cè)茶葉中摻雜玉米成分的優(yōu)點(diǎn)在于:①對(duì)玉米目的基因進(jìn)行擴(kuò)增后,不再需要凝膠電泳檢測(cè),縮短了檢測(cè)時(shí)間,且不再需要接觸到EB;②準(zhǔn)確性很高,不容易出現(xiàn)假陽(yáng)性,特異性更強(qiáng)[12]。實(shí)時(shí)熒光PCR的靈敏度能達(dá)到0.1%,普通PCR能達(dá)到1.0%,實(shí)時(shí)熒光PCR是普通PCR的10倍。

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