农业与畜牧业的可持续发展高度依赖优质种子资源——农业中，种子的抗病性、抗逆性（如抗倒伏、抗旱）直接决定作物产量与品质；畜牧业中，牧草种子的营养价值（如粗蛋白含量）、适口性则影响畜禽养殖效率。传统种子品质鉴定多依赖形态学观察（如种子大小、色泽）、生理生化分析（如发芽率、蛋白含量测定），但此类方法存在周期长、主观性强、无法早期鉴定等局限。随着分子生物学技术的发展，基于核酸水平的鉴定（如基因标记检测、基因型分析）已成为种子品质评价的核心手段，而该技术的前提是获得高纯度、高完整性的核酸。

种子样本的核酸提取面临特殊挑战：一方面，种子富含淀粉、多糖、油脂、植物多酚等杂质，易与核酸结合形成复合物，导致提取纯度下降；另一方面，不同类型种子（如谷物类、牧草类）的成分差异大，需针对性优化提取方案。传统酚 - 氯仿法虽可提取核酸，但操作繁琐、耗时久（单批次样本需2~3h），且易引入人为误差，同时有机溶剂对操作人员存在健康风险。核酸提取仪凭借自动化程度高、提取效率快、结果稳定性强等优势，逐渐替代传统方法，但不同品牌仪器的适配性、核酸质量仍存在差异。

博清生物科技（南京）有限公司研发的核酸提取仪基于磁珠法原理，可通过程序控制实现样本裂解、核酸结合、洗涤与洗脱的全流程自动化，且支持 1~16 个样本灵活处理。本研究旨在验证该仪器在农业与畜牧业典型种子样本中的核酸提取性能，建立标准化提取方案，并通过目标基因 PCR 扩增验证核酸适用性，为种子品质分子鉴定提供高效技术工具。

一、结果与分析

（一）博清提取参数优化结果

通过单因素实验，确定不同种子的最优提取参数：水稻、小麦、玉米种子（淀粉含量较高）需较高裂解温度（65~70℃）和较长裂解时间（15~20 min），以充分破坏细胞壁并释放核酸；紫花苜蓿、黑麦草种子（纤维含量较高）则需适中裂解条件（60~65℃，10~15 min），避免过度裂解导致杂质释放。磁珠结合时间均以6min为宜，过短则核酸结合不充分，过长则降低提取效率。

（二）核酸纯度与浓度对比

博清仪器组提取的5种种子核酸A260/A280均在1.82~1.98之间，符合高质量核酸标准（1.8~2.0）；A260/A230为2.05~2.21，表明多糖、蛋白等杂质去除彻底。传统方法组A260/A280为1.65~1.80，A260/A230为1.72~1.95，显著低于博清仪器组（P<0.05），且玉米、黑麦草种子核酸中检测到明显蛋白残留（A260/A280<1.7）。

浓度方面，博清仪器组核酸平均浓度为85.6~128.3ng/μL，传统方法组为68.5~102.1ng/μL，博清仪器组浓度提升18.7%（黑麦草）~25.3%（水稻），差异显著（P<0.05）。凝胶电泳结果显示，博清仪器组核酸条带清晰、无拖尾，表明核酸完整性良好；传统方法组条带存在轻微拖尾，可能因操作过程中核酸降解所致。

（三）提取效率对比

博清生物核酸提取仪支持16个样本同时处理，单批次提取耗时仅32min（含仪器程序运行与样本装载）；传统酚-氯仿法单批次处理16个样本需2.5h（含离心、移液等手动操作），博清仪器效率为传统方法的4.7倍，且无需人工干预，显著降低人为误差。

（四）目标基因 PCR 扩增结果

以两组提取的核酸为模板进行PCR扩增，结果显示：博清仪器组所有目标基因均扩增出清晰、单一的条带，大小与预期一致（水稻OsGA2ox1：452bp，小麦Lr34：528bp，玉米ZmSh2：610bp，苜蓿MsLEA：385bp，黑麦草LpP5CS：490bp），无杂带；传统方法组虽能扩增出目标条带，但条带亮度较低，且玉米ZmSh2、黑麦草LpP5CS 扩增产物中出现轻微杂带，可能因杂质干扰PCR反应所致。这表明博清仪器提取的核酸可满足种子品质相关基因的分子检测需求。

二、讨论

种子品质的分子鉴定依赖高质量核酸，而种子样本的复杂性（如高淀粉、高纤维、高杂质）是核酸提取的主要障碍。本研究中，博清生物科技（南京）有限公司研发的核酸提取仪通过优化裂解条件（温度、时间），针对不同种子的成分特点实现高效裂解：对于水稻、玉米等淀粉类种子，较高的裂解温度（65~70℃）可促进淀粉酶活性，减少淀粉与核酸的结合；对于苜蓿、黑麦草等纤维类种子，适中的裂解条件可避免纤维碎片与磁珠非特异性结合，提升核酸纯度。磁珠法的优势在于通过特异性吸附核酸，有效去除多糖、蛋白等杂质，这也是博清仪器组A260/A230显著高于传统方法的核心原因。

提取效率是大规模种子筛选的关键需求——农业育种中常需同时检测数百份种子样本，畜牧业牧草种子品质鉴定也需覆盖多个品种。博清生物核酸提取仪的自动化操作不仅将单批次耗时缩短至32min，还减少了移液、离心等手动步骤，降低了核酸降解风险（凝胶电泳显示无拖尾）。此外，该仪器支持1~16个样本灵活处理，既适用于小批量科研验证，也可满足大批量生产检测，具备较强的场景适配性。

目标基因PCR扩增结果进一步证实了博清仪器提取核酸的适用性：抗倒伏基因 OsGA2ox1（水稻）、抗病基因Lr34（小麦）是农业种子抗逆性鉴定的核心标记，高蛋白基因MsLEA（苜蓿）、脯氨酸合成基因LpP5CS（黑麦草）则与畜牧业牧草营养价值、抗旱性直接相关。博清仪器组扩增条带清晰、无杂带，表明其提取的核酸可有效支撑后续分子实验，为种子品质的精准鉴定提供可靠基础。

本研究仍存在一定局限：未探讨种子萌发后（幼苗期）的核酸提取效果，且未涉及RNA提取（如种子萌发过程中基因表达分析）。未来可进一步优化博清仪器的RNA提取方案，拓展其在种子发育分子机制研究中的应用；同时，可结合高通量测序技术，验证该仪器提取核酸在种子全基因组分析中的适用性，进一步提升其在农业与畜牧业分子育种中的应用价值。

本研究通过对农业（水稻、小麦、玉米）与畜牧业（紫花苜蓿、黑麦草）典型种子样本的核酸提取实验，证实博清生物核酸提取仪具有以下优势：

1、核酸质量高：A260/A280稳定在1.82~1.98，A260/A230达2.05~2.21，杂质去除彻底，完整性良好；

2、提取效率高：单批次16个样本耗时32min，效率为传统酚-氯仿法的4倍以上；

3、适用性强：优化参数后可适配不同类型种子，提取的核酸可成功实现品质相关基因的PCR扩增，满足分子鉴定需求。

博清生物科技（南京）有限公司研发的核酸提取仪可作为农业与畜牧业种子品质分子鉴定的高效工具，为种子遗传筛选、抗逆性评价及营养价值分析提供技术支撑，对推动农业育种效率提升与畜牧业牧草品质优化具有重要意义。