植物总RNA提取研究进展

植物总RNA提取研究进展
摘要植物总RNA的提取尽管已成为一种常规的技术，但由于不同植物化学组分的差异，没有一种特定的方法适用于所有植物RNA的提取。

该文介绍了异硫氰酸胍法、改进CTAB法、改进SDS法和Trizol试剂盒法提取植物总RNA 的特点。

Abstract Although the isolation of total RNA has become a common method，there is not yet an ideal method for the isolation of total plant RNA due to the different chemical compositions of plant.The guanidinium thiocyanate method，modified CTAB method，modified SDS method and total RNA extraction kit of Trizol were introduced to isolate high purity and integrity RNA from plant.
Key words total RNA extraction；total RNA extraction kit of Trizol；modified SDS method
RNA是植物分子生物学研究的重要对象之一，从植物中获得高质量的RNA 是后续RT-PCR、Northern杂交、cDNA文库构建等分子生物学研究的基础。

目前，提取RNA的方法有Trizol试剂快速提取法[1]、苯酚法[2]、异硫氰酸胍法[3]和CTAB法[4]等。

植物总RNA的提取已发展了许多较为成熟的方法，但每种方法都各不相同，所得RNA的质量也有差异，不过其基本原理都是将细胞破碎后，将RNA与多糖、蛋白质、DNA 等杂质分离开[5]。

不同植物或同种植物的不同器官或组织，影响RNA提取的因素也不同，常规提取法效果不佳[6]。

由于RNA 自身稳定性差，分离时易被RNA酶降解，或受多酚、多糖和蛋白质以及其他次生代谢物质影响。

因此，能否有效地去除多糖、酚类化合物、RNase和干扰RNA 提取的其他代谢产物是提取高质量总RNA的关键。

1 异硫氰酸胍法
异硫氰酸胍主要是作为离液剂和强变性剂，高浓度强变性剂异硫氰酸胍使细胞结构迅速被破坏，且使蛋白质变性，从而使RNA释放出来；高浓度异硫氰酸胍还使细胞内的RNA酶失活，使释放出的RNA不被降解。

酸性条件下DNA极少发生解离，同蛋白质一起变性被离心下来，RNA则溶于上清。

采用异硫氰酸胍法提取总RNA时，与其他方法不同的是该方法在木本植物细胞破碎时酚类物质被释放后极易氧化成褐色，最终RNA沉淀也呈褐色。

Schneiderbauer等[7]认为，这些氧化物可以与核酸不可逆地结合，导致RNA的活性丧失及在苯酚、氯仿/异戊醇抽提时的丢失。

2 改进CTAB法
CTAB（十六烷基溴化三甲胺）是一种阳离子去污剂，能够溶解细胞膜上的蛋白质，使细胞裂解。

CTAB配合PVP作为裂解液裂解植物组织细胞时，可防止酚类的氧化，彻底去除多糖和蛋白质。

在试验中常出现上清黏稠、RNA 沉淀
呈黏稠状不容易溶解、点样时出现飘样等现象。

葛晓萍等[8]采用CTAB裂解苹果材料，与细胞中的核酸形成核酸-CTAB复合体，然后用氯仿/异戊醇去除细胞裂解液中的蛋白质，最后采用LiCl选择性沉淀其中的RNA。

3 改进SDS法
SDS（十二烷基硫酸钠）是强蛋白质变性剂，对RNA酶有较强的抑制作用。

改进SDS法中高浓度的SDS具有强烈的细胞裂解和去污作用，使核酸彻底释放出来。

提取缓冲液同时加入2.0%水溶性PVP和2.0%β-巯基乙醇，二者协同作用，使多酚类物质不易被氧化成醌类。

因此，PVP和β-巯基乙醇能有效抑制酚类氧化。

改进SDS法简单易操作，成功率较高，使用范围广泛，且经济实用。

王玉成等[9]曾经介绍过一种适用范围广泛的总RNA提取方法，该方法以SDS、氯仿为主要提取试剂，以LiCl和乙醇为RNA沉淀试剂，分别以柽柳（木本植物）、星星草（草本植物）、天牛（昆虫）、酿酒酵母和白腐茵（真菌）为RNA提取材料，用该方法成功地提取出了它们的总RNA。

4 Trizol试剂盒法
Trizol是一种新型总RNA 抽提试剂，内含有苯酚、异硫氰酸胍等物质，能迅速破碎细胞，抑制细胞中的核酸酶，直接提取出完整的总RNA。

Trizol试剂盒法提取总RNA的效果很稳定，而且其操作还具有简单、方便、快捷等优点，但Trizol试剂盒价格较高，实验室进行大量RNA抽提时成本较高，费用较大。

5 RNA不同提取方法比较
在各种植物中，RNA比较提取应用广泛。

吴小萍等[10]以卷丹、麝香百合品种富田和离体鲜切花的花蕾为材料，比较Trizol法、异硫氰酸胍法、改进CTAB 法和改进SDS法提取总RNA的效果，结果表明用改进SDS法从百合中提取的RNA质量好、产率高、完整性强；陈莉等[11]比较利用改进的异硫氰酸胍一步法、异硫氰酸胍高盐法、CTAB法和Thomas RNA提取法等4种方法提取三七根、茎2个部位的RNA，最后发现改进的异硫氰酸胍一步法和异硫氰酸胍高盐法能有效地抑制酚类物质、多糖及皂苷等次级代谢产物对总RNA的影响，可从三七根茎中获得质量高、完整性好的总RNA；张容等[12]以麻疯树幼叶为材料，分别用Trizol法、异硫氰酸胍法、SDS-KAc法和新创皂土法提取总RNA进行比较和验证，在提取缓冲液中加入皂土有效地去除了蛋白质并抑制RNase，从而建立了一种简单高效的植物RNA提取方法；覃芳等[13]采用异硫氰酸胍-巯基乙醇联合变性法、Trizol法和CTAB-LiCl法3种方法，分别对山药叶片和块茎对总RNA提取效果进行比较，结果显示CTAB-LiCl法提取叶片和块茎组织总RNA 质量高、完整性好、成功率高，可作为山药类植物总RNA提取的首选方法。

张今今等[14]针对葡萄组织中多酚、多糖类物质含量较高的特点，比较了改进SDS/酚法、异硫氰酸胍法和市售总RNA提取试剂盒等不同的提取方法，其中改进的SDS/酚法更能获得质量高、完整性好的总RNA。

目前发表的关于植物总RNA提取的报道很多，但不同植物或同一植物的不同品种或同种植物的不同组织器官，往往因种属、组织部位及发育成熟度的差异，材料内含物组份及含量都存在一定
差异，同时不同的RNA提取方法亦各有优缺点，故应对不同物种及不同组织特性的材料进行选择或改进适合的RNA提取方法，且针对不同材料应注意步骤顺序选择的合理性。

特别是对多年生木本植物而言，由于其细胞组成成分的复杂多样性，使RNA的提取相对于其他植物要困难得多。

6 参考文献
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