白褲瑤是瑤族中民族特色保留較為完整的支系之一,自稱“努格勞”,因其男子穿及膝的白褲而得名“白褲瑤”,主要集居在廣西南丹縣和貴州荔波縣相接壤的里湖瑤族鄉、八圩瑤族鄉和瑤山瑤族鄉等地[1].
人類線粒體 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)是一個由 16569 個堿基組成的閉合環狀雙鏈分子,由于母系遺傳的特性,缺乏重組、進化速率高、群體內變異大等特點,而被廣泛地應用于人類群體的起源、演化和親緣關系以及疾病的遺傳的研究。 本文采用聚合酶鏈反應(PCR)技術及 DNA 測序法對廣西南丹白褲瑤族 mtDNA D-Loop HVRⅠ區進行了研究, 為少數民族群體遺傳學研究提供新的數據。
1 材料與方法
1.1 樣本來源31 名體檢健康的白褲瑤樣本均采自廣西河池市 南丹縣 , 彼此間無親緣關系,3 代均為白褲瑤族,所有研究對象均知情同意。
1.2 mtDNA 的提取用消毒棉簽刮取口腔黏膜細胞,浸泡于生理鹽水中,將采集口腔黏膜細胞的棉簽用生理鹽水把口腔細胞清洗出來于 1.5mlEP 管中,進行13000 rpm,離心 15min,小心棄去上清 ,然后加入 200ul 10%chelex100樹脂,56℃水浴 30min, 取出后振蕩 5-10s,100℃水浴 10min, 離心3min,4℃保存,上清用于 PCR 擴增。
1.3 HVRⅠ區的 PCR 擴增PCR 反 應 總 體 積 為 50ul, 引 物 各 1 umol/L, 上 游 引 物 :5' -TTAACTCCACCA -TTACCACC -3', 下 游 引 物 :5' -GAGGATGGTGGTCAAGGGAC -3‘(由生 工生物工程 ( 上海 ) 股份有 限公司合成,擴增片段長度為 440bp),2×Taq PCR Master Mix 25ul, DNA模板 5ul,去離子水補足 50 ul. 反應條件:94℃預變性 1min,94℃變性30s,58℃退火 30s,72℃延伸 30s,30 個循環后 72℃延伸 10min.
1.4 PCR 產物的檢測及測序每個樣品均取 10μl PCR 產物進行瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色觀察擴增結果; 40ulPCR 產物委托上海立菲生物技術有限公司進行測序。
1.5 統計學分析測序結果與劍橋標準 Anderson 序列比較, 統計變異位點及變異類型。 按照公式 P=∑x2( x 為每個個體單倍型頻率)計算偶合概率,按公式 h =(1-∑x2) n / ( n - 1)( n 為樣本含量)計算基因變異度。
2 結果
2.1 HVRⅠ區的 PCR 擴增
用 1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增產物大小及純度,結果表明,31例白褲瑤樣本均成功擴增,擴增片段大小為 440bp(見圖 1)。
2.2 HVR Ⅰ區的多態性
將 31 例白褲瑤族 HVRⅠ區的 PCR 擴增產物測序后,所得的核苷酸序列分別與 Anderson 標準序列進行比較, 共檢測出 88 個突變位點,其中以堿基置換為主,包括 30 個堿基轉換,57 個堿基顛換,1 個堿基缺失,1 個堿基插入。 堿基顛換明顯高于堿基轉換、插入及缺失,堿基顛換占總堿基變異的 64.77%, 其中 A-C 的顛換占總堿基變異的39.44%(見圖 2)。(圖 2c) 中在 2240cm-1附近明顯存在一個吸收峰, 為 PAN 的特征譜帶,而碳納米管在該處沒有吸收峰。 可以認為已經成功地獲得 MWNTs/PAN 復合物。
2.3 MWNTs/PAN 復合物的熱失重分析
圖 3 所示,碳納米管性質穩定,在氮氣保護條件下,在加熱到高溫時,降解很少。 MWNTs/PAN 大約在 300℃開始降解,與純的聚丙烯腈相比,起始降解溫度變化不大 ,這揭示加入碳納米管后,聚合物起始降解溫度不受影響。 純 PAN 的第二降解溫度是 400℃左右,加入碳納米管后,第二階段的降解溫度為 350℃左右,第二分解溫度降低。 聚丙烯腈的熱性能受碳納米管的影響不大。
2.4 MWNTs/PAN 復合物的 X 射線衍射分析
從上圖可以明顯看出,碳納米管(圖 4a)在 26°處有一個很強的衍射峰,與石墨的(002)面相對應;在 44°附近的衍射峰較弱,與石墨的(100)面相對應。 ;PAN(圖 4b)在 17°和 29°附近出現兩個特征峰,分別對應聚丙烯腈中的 100 晶面和 110 晶面。 MWNTs/ PAN 復合物(圖 4c)在 17°, 26°,29°附近有衍射峰,對應于聚丙烯腈和碳納米管的特 征 峰, 說 明 MWNTs/PAN 復合物的成功制備。
3 結語
通過簡單的“一步法”制備出碳納米分散均勻的 MWNTs/PAN 復合物。 碳納米管在硝酸鈰銨/硝酸溶液中超聲后, 形成分散均勻的 MWNTs 溶液,鈰離子引發丙烯腈聚合,成功制備出MWNTs/PAN 復合物。