以下是在瑞典的实验记录, 之前, 操作都是靠口授心传, 加上自己操作. 我将这些步骤详细记录下来.
共分为: DNA提取(离心柱法), 浓度测定, DNA提取的电泳检验, PCR, PCR产物的凝胶电泳检验,毛细管电泳, 96孔板进行DNA提取以及检验等。全部内容, 均根据自己所做实验整理而成.
实验一 用试剂盒提取植物的全DNA
目的:
从针叶或种子提取裸子植物全DNA,用于SSR,Barcoding等进一步分析。
准备:
- 取冰。冰在UPSC 二楼049房间。
- 将Elution buffer 在65℃烘箱中预热。
操作步骤:
- 每个待提取DNA样品取2枚针叶,在实验记录本上按照统一编号记录,并誊写样品标签上的所有信息。将2 mL圆底离心管按顺序编号,放在32孔板上。取约60mg针叶(Pinus sylvestris两针),剪碎(长宽不超过3mm),放入圆底离心管中。
- 加入600μL SP1溶液,加入1μL RNase(在4℃冰箱中) 和 2粒瓷珠。
- 在mixer mill上充分破碎,一般2min即可,若未打碎,继续破碎2min。
- 将圆底离心管放在65℃ 金属浴,10min - 15min ,中间混合1-2次。
- 加入210μL SP2,放冰上5min。
- 14000rpm离心,5min。
- 取上清液到绿柱子,12000rpm,1min (对于种子,步骤可以省略)
- 将上清液移到2mL新的圆底离心管,加入1.5倍体积的SP3(一般为500 - 700μL),混合均匀。
- 将700μL上清液转移到蓝柱子(放在新的无盖离心管中,注意柱子和离心管都要标号), 12000rpm, 1min,倒掉离心管下的液体。
- 将第8步剩余的上清液继续转移到蓝柱子,12000rpm,1min,倒掉离心管下的液体。
- 加入500μL的Washing Buffer到蓝柱子,12000rpm,1min,倒掉离心管下的液体。
- 重复第11步。
- 将蓝柱子放回原离心管离心,14000rpm,2min。
- 取干净的EP管,标号。将蓝柱子放入干净的EP 管中,加入90μL 65℃ Elution Buffer洗脱,等候约4min, 12000rpm, 离心1min。
- 丢弃蓝柱子,将EP管(下面的溶液即为提好的DNA)贴好标签,写上实验纪录上的编号,放入4℃冰箱保存。
如果为种子:
发芽至外露1-2cm,除去种皮, 整粒种子放入2mL圆底离心管。以下程序同。 最后洗脱用100μL Elution Buffer。若需要洗脱完全,则考虑用50μL进行第二次洗脱。
实验二 DNA样品的琼脂糖凝胶电泳检测
目的
用琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取是否成功
准备:烘箱65℃,打开
操作步骤:
- 在电子天平上称取1.2g琼脂糖,放入锥形瓶。
- 用量筒量取120mLTBE溶液,倒入锥形瓶。
- 将锥形瓶在微波炉中加热三分钟,在沸腾后,轻摇几次,使得琼脂糖全部溶化。
- 放在常温冷却,待65℃左右,(至外边仍然比较烫手,但没有蒸气散出时)。加入8μL EB(溴化乙锭),摇匀。
- 将胶槽两端用不干胶封好,倒入30mL左右的溶液,插入胶孔成型用的梳子,待15到20分钟冷凝。将锥形瓶用多层保鲜膜盖好,并用铝箔封口,放在65℃的烘箱中。
- 点 Loading Buffer。每一次取10μL的红色Loading Buffer,分成五份,每个约两μL,点在事先固定在tip盒盖的石蜡膜上。按照样品的数量,点出相应数量的Loading Buffer水珠。
- 点Lambda标准样(试剂公司合成的特定浓度的DNA样品),2μL,若是两排胶孔,应该点两个Lambda标准样。
- 吸取DNA样品,每个吸取2μL,为防止DNA样品的污染,每一次都要换枪头。按照次序点入Loading Buffer水珠中。
- 将胶放置在电泳槽中,令电泳液将其浸入。注意,胶孔一端要放在负极(黑色电极)一端。
- 点样,先在最左侧的胶孔中点入lambda样,将移液器的量程调至4-5μL,按照顺序,吸取水珠,点入胶孔中,此时不必每一次都换枪头。
- 将电泳仪电压调到80-110V之间,电泳15分钟。
- 取胶:先关闭电源,戴上蓝色在Techtum Lab AB凝胶成像系统中拍照。拍照时用MVPILOT软件,点击摄像机的图标,调整对比度和明暗效果,在左侧MITSUBISHI打印机上打印。保存图像时,点击照相机的图标。
- 完成拍照后,将凝胶丢弃,仪器擦拭干净,并保持Techtum Lab AB的门打开。
实验三 用Nanodrop检测DNA浓度
目的:
Nanodrop分光光度计测量提取的DNA浓度
操作步骤:
- 双击打开Nanodrop管理界面,点击Nucleic Acid Measurement。将Nanodrop的探测器旋臂抬起,用蒸馏水擦拭干净。
- 用移液器吸取1μL 双蒸水(量程可调至1.2μL),点在探头上,盖好,点击Initialize按钮。
- 打开探测器旋臂,用移液器点一滴Elution Buffer(这是由于之前用的是Elution Buffer,待测的DNA溶于什么溶液,就应该用相应的溶液作为本底对照),点击Blank按钮
- 抬起旋臂,擦拭干净,换枪头,吸取1.2μL的待测样品,点Measure按钮,记录右下角的DNA浓度。
- 依次重复步骤4,直至所有样品的浓度都测定完。
实验四 PCR 反应
步骤:
- 将引物成对摆放,9对引物一定要两两放在一起,并排号。在冰板上,放置9个 ep排管,用以9个不同的引物体系。因每排管由8个小ep管组成,每个96孔板上只能做8个DNA样品(8 *9 = 72组合)。
- 将待检测模板DNA用ddH2O稀释到10ng /uL ,贴上标签,放在4℃保存。
- 按照DNA样品的数量,计算每对引物各组分的体积。每个组分扩大的倍数,取决于模板DNA的数目(实际情况下的体系的体积倍数要比DNA的数量稍多,每个1.5mL 的ep管内各组分需要到达足够的体积,才能准确量取以及混合)。
- 取9个1.5mL的ep管,分别按照顺序,添加表1中除DNA模板外的组分。
表1 16uL PCR反应体系
1 | order Constituents Storage Volume Per PCR Tube × |
- 将混合好的体系,按照行,分装到同一排管的小ep管中,每个14uL。
- 从稀释过的DNA(约10ng/uL),吸取2uL,按照列,添加到排管的小ep管中。
- 手动混合反应体系,离心。 按照所需退火温度不同,分成三组:
1. 第一组 LOP1和SsrPt_ctg4363,touch down 温度为 64 – 54℃
2. 第二组 PtTx3107和PtTX4001,touch down 温度为55-45℃
3. 第三组PtTX2146,PtTX3025,PtTX3116,SsrPt_ctg1376, SPAC12.5,touch down为60-50℃。 - 每个PCR反应耗时约2-2.5h。注意,PCR仪在最后的延伸完成后,会降到15℃,应该尽快将产物转移到4℃冰箱中, 并尽快检测。
1 | Table 2. Primers and PCR conditions for each locus (Part I) version 0.3 |
Date: 2012-3-13
Jinlong
1 | Table 2. Primers and PCR conditions for each locus (Part II) version 0.3 |
Date: 2012-3-13
Jinlong
实验五 PCR产物的检测
步骤:
一 治胶
- 在电子天平上称取1.2g琼脂糖,放入锥形瓶。
- 用量筒量取120mLTBE溶液,倒入锥形瓶。
- 将锥形瓶在微波炉中加热三分钟,在沸腾后,轻摇几次,使得琼脂糖全部溶化。
- 放在常温冷却,待65℃左右,(至外边仍然比较烫手,但没有蒸气散出时)。加入0.8μL EB(溴化乙锭),摇匀。
1 - 4 仅适用于首次做胶时参考。 - 将胶槽两端用不干胶封好,倒入30mL左右的溶液,插入胶孔成型用的梳子,待15到20min冷凝。将盛有剩余溶胶的锥形瓶用多层保鲜膜盖好,并用铝箔封口,放在65℃的烘箱中。
二 点样
- 点 Loading Buffer。每一次取10μL的红色Loading Buffer,分成五份,每个约2μL,点在事先固定在tip盒盖的石蜡膜上。按照样品的数量,点出相应数量的Loading Buffer水珠。
- 点Ladder DNA标准样,5μL,若是两排胶孔,应该点Ladder DNA标准样。
- 吸取DNA样品,每个吸取4μL,为防止DNA样品的污染,每一次都要换枪头。按照次序点入Loading Buffer的水珠中。
- 将胶放置在电泳槽中,令电泳液将其浸入。注意,胶孔一端要放在负极(黑色电极)一端。
- 点样,先在最左侧的胶孔中点入lambda样,将移液器的量程调至4-5μL,按照顺序,吸取水珠,点入胶孔中,此时不必每一次都换枪头。
三 电泳
- 将电泳仪电压调到80-110V之间,电泳15分钟。
四 紫外光检测
- 取胶:先关闭电源,戴上蓝色在Techtum Lab AB凝胶成像系统中拍照。拍照时用MVPILOT软件,点击摄像机的图标,调整对比度和明暗效果,在左侧MITSUBISHI打印机上打印。保存图像时,点击照相机的图标。
- 完成拍照后,将凝胶丢弃,仪器擦拭干净,并保持Techtum Lab AB的门打开。
实验六 用96孔板提取Scots Pine种子DNA
准备:
SP1 在使用前,每200μL加入1uL的RNAse, 如研磨2×96材料,则取SP1 40mL,加入200uLRNAse。 放在65℃烘箱预热。
Elution Buffer 65℃预热
步骤:
- 取96孔板,每个孔放1颗瓷珠,1粒Scots Pine种子,盖好。
- 充分研磨破碎1min,在UPSC 6th floor。3700rpm离心1,使碎片落入管底,继续破碎1min。
- 开盖加入200μL SP1,放65℃ 烘箱中10min,混匀两次,将壁上的液体离心到底部(2000rpm)
- 加入70μL SP2,盖好,混匀,短离心,
- 放入-20℃冰箱 10min
- 3700rpm 离心10min
- 将上清液移动到1.2mL管中(约200μL)
- 加入1.5体积的SP3 (约300μL)
- 盖好,混匀20s, 短离心(到3000rpm)
- 将柱子板放方孔底座上,每孔加入150μL Equilibration Buffer, 混匀,静置4min, 3000rpm离心 2min
- 每个管中取500μL样品移到 HiBind DNA柱子板上,置于方孔底座上。
- 盖好尼龙膜,3700rpm离心 3min。
- 去掉尼龙膜,倒掉方孔底座中的液体。
- 加入800μL SPW Wash Buffer, 盖好尼龙膜, 3700离心3min,倒掉方孔底座中的液体。
- 加入800μL SPW Wash Buffer, 3700离心5min,倒掉方孔底座中的液体,再离心10min,以彻底去掉乙醇,倒掉方孔底座中的液体。放在通风厨10分钟,晾干。
- 将柱子板放在1.2mL排管上,用100μL 65℃ 预热的Elution Buffer洗脱。在65℃温箱中静置5min。 3700rpm离心 5min。
- 1.2mL排管盖好,保存在4℃冰箱中,其余丢弃。
对DNA进行常规琼脂糖凝胶电泳检测, 2uLDNA, lambda标准样 2uL
20120329
实验七 96孔板PCR
- 稀释模板DNA
将提取到的总 DNA 吸取到96孔板上,根据Nanodrop对DNA的测量结果,用ddH2O稀释到10-20ng/uL,需要根据PCR的次数和每次DNA样品量确定要吸 取的DNA量,保证取样量至少多15uL以上。作为模板DNA,写清楚模板DNA的序号,日期,标签如下 Plate-I,放在4°C保存。 - 准备模板标签
对于96孔板,每一格填写如下信息: 1 序号(1-96,一般按照列保存) 2 DNA序列号(如E4218) 3 树编号 (UID,即每棵树所取的哪颗种子 如 81-8,表示81号树的第8颗种子)。 - 模板DNA取样
用排枪取2μL的模板DNA,加入到到96孔板管底部。由于不带有荧光,模板DNA的枪头可收集起来,可以作为毛细管电泳时混合样品用的枪头,但是要做好标记。 - 混合反应体系 Master Mix对于任意一板的PCR反应,需要准备4个1.5mL的ep管,先放在冰盒上,按照1-6的顺序添加各组分到ep管中。盖好盖子,短离心,涡旋,短离心,确保体系混合均匀。
1
2
3
4
5
6
7No. Conponent Volume per tube Concentration ×25 Storage
1 ddH2O 10.95 - 273.75 RT
2 10×PCR buffer 1.6 - 40 -4°C
3 2.5mM dNTP 1 0.15625 25 -4°C
4 Forward Primer 0.2 0.125 5 -4°C
5 Reverse Primer 0.2 0.125 5 -4°C
6 Top Taq 0.05 2.5U 1.25 -20°C - 用电子移液器(该移液器每次可吸取100μL,由于需要加入的反应体系是14μL,因此只能加7次,注意第一次吸取的液体要打掉,长音表明是最后一次),吸取反应体系,每管加入14μL。
- 在96孔板的边缘标记好Plate号,引物名称等,之后贴Bio-Rad的PCR厚膜,用手柄压实,确保每一管的封口都严密。
- 在振荡器上涡旋4-5下,确保反应体系和模板DNA充分混合。短离心,达到2000rpm以上。
- 按照如下条件,设定touch down PCR:
1
2
3
4
5Tab.1 LOP1 TD 64 to 54 Tab. 2 PtTX2146 TD 60 to 50
Tab.3 PtTX3025 TD 55 to 45 Tab. 4 PtTX3107 TD 55 to 45
Tab.5 PtTX3116 TD 60 to 50 Tab. 6 PtTX4001 TD 60 to 50
Tab.7 SsrPt_ctg1376 TD 60 to 50 Tab. 8 SsrPt_ctg4363 TD 64 to 54
Tab.9 SPAC12.5 TD 55 to 45 - 每个PCR需要耗时2.5h左右。反应结束后,将产物放到4°C冰箱中保存。
- 对产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,一般每板随机抽检16个样品,点样的量一般为:
Loading Buffer 2.5 μL
PCR产物 3μL
Ladder DNA 5μL
实验七96孔板PCR
- 稀释模板DNA
将提取到的总 DNA 吸取到96孔板上,根据Nanodrop对DNA的测量结果,用ddH2O稀释到10-20ng/uL,需要根据PCR的次数和每次DNA样品量确定要吸 取的DNA量,保证取样量至少多15uL以上。作为模板DNA,写清楚模板DNA的序号,日期,标签如下 Plate-I,放在4°C保存。 - 准备模板标签
对于96孔板,每一格填写如下信息: 1 序号(1-96,一般按照列保存) 2 DNA序列号(如E4218) 3 树编号 (UID,即每棵树所取的哪颗种子 如 81-8,表示81号树的第8颗种子)。 - 模板DNA取样
用排枪取2μL的模板DNA,加入到到96孔板管底部。由于不带有荧光,模板DNA的枪头可收集起来,可以作为毛细管电泳时混合样品用的枪头,但是要做好标记。 - 混合反应体系 Master Mix
1 | No. Conponent Volume per tube Concentration ×25 Storage |
对于任意一板的PCR反应,需要准备4个1.5mL的ep管,先放在冰盒上,按照1-6的顺序添加各组分到ep管中。盖好盖子,短离心,涡旋,短离心,确保体系混合均匀。
用电子移液器(该移液器每次可吸取100μL,由于需要加入的反应体系是14μL,因此只能加7次,注意第一次吸取的液体要打掉,长音表明是最后一次),吸取反应体系,每管加入14μL。
在96孔板的边缘标记好Plate号,引物名称等,之后贴Bio-Rad的PCR厚膜,用手柄压实,确保每一管的封口都严密。
在振荡器上涡旋4-5下,确保反应体系和模板DNA充分混合。短离心,达到2000rpm以上。
按照如下条件,设定touch down PCR:
1
2
3
4
5Tab.1 LOP1 TD 64 to 54 Tab. 2 PtTX2146 TD 60 to 50
Tab.3 PtTX3025 TD 55 to 45 Tab. 4 PtTX3107 TD 55 to 45
Tab.5 PtTX3116 TD 60 to 50 Tab. 6 PtTX4001 TD 60 to 50
Tab.7 SsrPt_ctg1376 TD 60 to 50 Tab. 8 SsrPt_ctg4363 TD 64 to 54
Tab.9 SPAC12.5 TD 55 to 45每个PCR需要耗时2.5h左右。反应结束后,将产物放到4°C冰箱中保存。
对产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,一般每板随机抽检16个样品,点样的量一般为:
Loading Buffer 2.5 μL
PCR产物 3μL
Ladder DNA 5μL
实验八 在CEQ 8000上进行毛细管电泳
一 准备Excel 作为样品的Label
每一板混合样的侧面,应该用记号笔标注清楚 ,例如2012-03-29-Plate-I-a
标签 文件,应该保存在Excel中,待毛细管电泳时,直接拷贝到CEQ8000的界面中。
表 2 96孔板标签的排列
1 | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
二 待检 样品的混合
- 取96孔上样板和PCR中吸取过DNA的10μL枪头。
- 按照顺序排好PCR产物,按照以下量, 用10uL排枪分组添加如下产物到管底部。 注意,每个上样板都由三种产物混合,每次DNA吸取后,都要换枪头。
1 | Table 1 Information for the labeld primers |
- 取塑料纸盒,一般每板需要两个2mL ep管的HD,倒入纸盒内。取黄色枪头,每一管,加入30uL 已经混合好的Hi-Di (HD),无需换枪头。
- 用新的黄枪头,将每一列孔的样品反复吸放几次,以混合均匀。 贴96孔板塑料膜。
- 短离心到2000rpm。
- 如有必要,每个孔滴入染料包内附带的一滴矿物油,防止样品蒸发。
二 准备Separation Buffer板
地点:UPSC ,B3-28-48 - 取Buffer取样槽,倒入已经稀释好的Separation buffer,用电子排枪每个Separation buffer板孔中放入250uL的separation buffer。 确认无误后,将剩余Separationbuffer倒回瓶内。用双蒸水冲洗Buffer取样槽,用吸水纸擦干,放回原处。
- 取PAGE胶(在4°C冰箱),形如注射器,注意要事先将包装剪开。
三 从CEQ 8000中拷贝上一次运行的数据
- 双击打开CEQ >CEQ Main > Database(屏幕正下方中央倒数第五个图标)
在新开启的窗口下的导航栏中,选择对应的文件夹(Jinlong), 点击右键,选择 set as working database. - 回到Jinlong 用户下,选择Default > Sample Data> ,在右侧显示的窗口中,将文件按照时间排序。
- 选择要导出的文件,右键export,选择scf作为导出格式。
- 将导出的文件拷贝到桌面Jinlong 文件夹中,新建一个文件夹,命名按照如下规则
例如:
2012-03-27-Plate-I-a (a表示第一组, 即SsrPt_ctg1376, PtTX4001和PtTX3107的混合样)
2012-03-28-Plate-I-b (b 表示第二组, 即SPAC12.5, SsrPt_ctg4363和PtTX3025的混合样)
2012-03-29-Plate-I-c (c表示第三组,即LOP1, PtTX3116 和PtTX2146的混合样)
2012-03-29 即日期 2012年3月29日
Plate-I 表示是第一板DNA的扩增产物。 - 将整个文件夹拷贝到USB Flash Disk中。
- 双击打开CEQ >CEQ Main > Database(屏幕正下方中央倒数第五个图标)
五 上样及运行:
注意: 一定要按照CEQ8000操作系统中的提示,换Separation Buffer, DNA sample 及 Wetting Tray, Gel Catridge。
- 打开CEQ > CEQ Main > Database (屏幕正下方工具栏的倒数第五个图标) > 选择Jinlong>右键 set as working database
- 洗Wetting tray。点击工具栏的Run图标,在新界面的菜单中,点击Replenish> Replenish wetting tray,提示 Do you want to replesh the wetting tray? 点OK。当出现上面的对话框显示为绿色时,可以打开上盖,wetting tray两端的卡子,取下Wetting tray, 打开后,倒掉里面的水及胶的混合液,用双蒸水冲洗。擦干后放回。
- 安装样品,在里面的支架上放样品,放好后再揭开贴膜,在外面的支架上放separation buffer,盖好separation buffer板的盖子, 点Done。
- 如果之前已经将胶卸载,并安装了黄色的Plug,则必须要从 Install gel catridge开始(Release gel catridge为灰色)。点击Install gel catridge,稍等几分钟后,“没有胶或者胶已经泄露”等信息,点击release gel。如果前面的胶未卸载,则直接点击Release gel catridge即可换下前面剩余的胶柱在注射器中。
- 若提示 “Do you wish to release the gel cartridge?”,点OK。待出现“you may now open gel access and change gel catridge”的对话框,则可以打开下面的盖子,卸下已经安装好的黄色塞子(plug),将盛满胶的注射器的安装好。点击 Replenish>Install gel catridge,等待新胶柱安装好。
- 用Direct control打出一些胶,目的是防止胶柱前端的空气进入毛细管中。一般需挤出为0.2mL路径: 菜单 >Direct control > Manifold Purge > 输入0.2mL即可。
- 在屏幕正下方的控制界面中,点击Sample setup(工具条第一个),选择Create a new sample,从excel中拷贝96孔板的样品标签。
在出现的表格中,将96孔板的名称标签粘贴到两个view中(在页面最上面的check point)。第一个界面,每一列的最下方,都要选取Frag3,两个页面核对无误后保存,文件名参照统一命名格式 如 2012-03-29-Plate-I-a。表格将从白色变成蓝色。 - 点击右上角的Run sample Plate
若出现对话框 Capillary Array usage exceeded. Do you want to continue? 选择 Yes
Select a sample plate to Run,选择刚刚保存的2012-03-29-Plate-I-a, - 新弹出的屏幕左侧显示的是Buffer,右侧显示样品,高亮部分表明该板对应位置应该有样品和缓冲液。点击左下角的 Start开始进行毛细管电泳。
- 样品完成后的卸载和塞子安装。96孔板的毛细管电泳大约耗时10h,注意查看Log文件。全部结束后,冲洗wetting tray, Replesh > Replesh wetting tray, 冲洗好后,放回。点击Replenish > Release gel catridge , 提示 “Do you wish to release the gel catridge?” 点OK,等待1 – 2min, 胶柱卸载。
- 换下用过的多半管胶,塞入黄色的塞子(Plug In),关好门后,显示点击 Replenish>Install Gel catridge 出现对话框,Install Plug In. 将没用用过的胶放回4°C冰箱保存。