土壤DNA的提取方法比较研究

刘燕++刘娟娟++吴晴晴

摘 要：PCR扩增检测土壤样品中目标微生物的重要前提之一是获得高质量的微生物基因组总DNA。但由于土壤样品种类繁多、组成也相对复杂，且微生物细胞常紧紧吸附在土壤的颗粒表面，因此从土壤样品中获取无偏好、高质量的微生物总DNA具有较大难度。在保证获得高质量土壤微生物总DNA的前提下，有效地将试剂盒与核酸提取仪相结合，以相对较低的成本获得较高质量的土壤微生物总DNA。

关键词：土壤微生物 DNA 提取

中图分类号：S15 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（a）-0095-02

現阶段提取土壤样品中总DNA的方法，在微生物生态学不断壮大与发展的过程中逐渐发展了起来。据报道，现阶段从土壤样品中获得高质量DNA的方法主要有间接提取法和直接提取法。一般直接提取的效率相对较高，而间接提取的纯度较高。提取土壤样品中总DNA没有通用的唯一的标准方法，实际工作中需根据具体实验目的、土壤样品的特点、实验室的条件而定。

1 材料与方法

1.1 主要试剂盒

主要试剂盒：FastDNA SPIN Kit for Soil试剂盒，GENMED土壤DNA分离试剂盒。

1.2 主要仪器

主要仪器：S1000TM Thermal Cycler，微量台式离心机IEC Micro CL17，DYY-2C型电泳仪，凝胶成像系统，FastPrepTM FP120核酸提取仪，Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪，NanoDrop ND-1000 Spectrophotometer。

1.3 土壤DNA提取方法

方法1：使用FastDNA SPIN Kit for Soil试剂盒、用FastPrepTM FP120核酸提取仪提取DNA。方法2：使用FastDNA SPIN Kit for Soil试剂盒、用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法3：用GENMED土壤DNA分离试剂盒提取DNA。方法4：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法5：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法6：用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪、GENMED土壤DNA分离试剂盒提取DNA。方法7：用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪与GENMED土壤DNA分离试剂盒相结合来提取DNA。方法8：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法9：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法10：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。方法11：用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取DNA。以上所有详细操作步骤见相应说明书。

1.4 土壤DNA电泳检测

取提取的DNA模板3μL与1μL 6×Loading Buffer混合，加入1%（w/v）琼脂糖凝胶加样孔内，置于电泳槽中进行电泳检测。

2 实验结果与分析

不同方法提取土壤核酸的效率如下。

用方法1～11提取土壤DNA，所得核酸浓度依次为9.6 ng/μL、153.5 ng/μL、87.3 ng/μL、56.8 ng/μL、88.0 ng/μL、 52.2 ng/μL、46.5 ng/μL、69.8 ng/μL、67.6 ng/μL、48.0 ng/μL、51.0 ng/μL，提取核酸得率分别为1.92μg/g、30.7μg/g、 17.46μg/g、11.36μg/g、17.6μg/g、10.44μg/g、9.36μg/g、13.96μg/g、13.52μg/g、9.6μg/g、10.2μg/g土壤。

利用方法1～11的提取方法对同一土壤样品中的总DNA进行提取。电泳检测结果见图1：方法1～11分别对应图中相应泳道1～11，可以看出泳道2、3、5、8的条带相对较明亮，DNA含量也相对较高。结果表明利用Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪与GENMED土壤DNA分离试剂盒有效结合提取土壤总DNA的效率较高。此外，与方法1、2相比，GENMED土壤DNA分离试剂盒的价格低于FastDNA SPIN Kit for Soil试剂盒约10倍。

3 结语

将Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪与GENMED土壤DNA分离试剂盒相结合提取土壤总DNA，在降低提取成本的同时保证DNA质量不下降。

不同提取方法对同一土壤样品中的DNA提取效率不同[3]，实际工作中需要根据实验目的、不同土壤样品以及不同实验室条件等选择相对合适的提取方法[1-2]。利用GENMED土壤DNA分离试剂盒与Mini-BeadBeater-16TM核酸提取仪提取土壤DNA提取效率较高，成本相对较低。

参考文献

[1] 徐晓宇，闵航，刘和，等.土壤中微生物总DNA提取方法的比较[J].农业生物技术学报，2005，13（3）：377-381.

[2] Patrick Robe，Renaud Nalin，Car mela Capellano，et al. Vogel，Pascal Simonet[J].European Journal of Soil Biology， 2003（39）：183-190.

[3] Xia Y.Isolation and characterization of phenanthrene-degrading Sphingomonas paucimobilis strain ZX4[J].Biodegradation，2005（16）：393-402.