來源:http://www.itdecent.cn/p/7321c218a137
實驗概要
1. 學習真核生物的轉基因技術及農桿菌介導的轉化原理。
2. 掌握農桿菌介導轉化擬南芥 的實驗方法,了解擬南芥的生理特點及在基因工程實驗中應用
實驗原理
擬南芥(Arabidopsis thaliana)是一種十字花科植物,二年生草本,高7~40厘米,花期3~5月。廣泛用于植物遺傳學、發(fā)育生物學和分子生物學的研究,已成為一種典型的模式植物,其原因主要基于這種植物具有以下特點:
(1)形態(tài)個體小,生活力強,種子量大;
(2)生長周期快,從播種到收獲種子一般只需6--8周;
(3)基因組小(2n=10),是目前已知植物基因組中最小的,但是具有完成“復雜”的植物生長發(fā)育的所有基因;
(4)擬南芥是自花授粉植物,易于獲得純合突變體。
擬南芥的培養(yǎng):
將擬南芥種子經10%雙氧水消毒后接種于MS培養(yǎng)基上,于22℃、光照10h培養(yǎng)1-2周,長出無菌苗后轉移至坧石和土(3:1)混合物上培養(yǎng)。
注意:濕度要大一些。
轉化原理
1. 農桿菌對雙子葉植物的創(chuàng)傷部位侵染廣泛,在某些條件下對單子葉植物也有一定的感染性。
2. 根癌農桿菌含有? Ti? (tumor-inducing plasmid)質粒,Ti? 質粒上的? T-DNA(transferred DNA)在? Vir區(qū)(virulence region)基因產物的介導下可以插入到植物基因組中,誘導在宿主植物中瘤狀物的形成。因此,將外源目的基因插入到? T-DNA? 中,借助? Ti? 質粒的功能,使目的基因轉移進宿主植物中并進一步整合、表達。
雙元表達載體系統(tǒng)
雙元表達載體系統(tǒng)主要包括兩個部分:
一部分為輔助Ti質粒,這類Ti質粒由于缺失了T-DNA 區(qū)域,完全喪失了致瘤作用,主要是提供Vir基因功能,激活處于反式位置上的T-DNA的轉移。
另一部分是微型Ti質粒(Mini-Ti plasmid),它在T-DNA左右邊界序列之間提供植株選擇標記,如Hyg基因或Lac Z基因等。
主要試劑
1.含有雙元載體的農桿菌GV3101懸浮液(對數(shù)生長期):將目的基因構 建到雙元載體上,之后,將重組的雙元載體轉入農桿菌GV1301并用卡 那霉素(50mg/ml)篩選含有重組雙元載體的菌落。將農桿菌接種在LB 液體培養(yǎng)基(含有慶大霉素25mg/L用于篩選Ti質粒,卡那霉素50mg/L 用于篩選T-DNA)中,28℃,180r/min條件下震蕩培養(yǎng)至對數(shù)生長期, T-DNA 28 180r/min 在4℃和-20℃分別保存菌株備用。
2.浸染液:1/2MS,1×B5維生素,5%蔗糖,50ml/L Silwet L-77, 0.044mM benzylamino purine (10ml/L of 1 mg/ml stock in DMSO) ?;蚴褂弥患尤?%蔗糖和50-500ul/L Silwet L-77的水溶液作為浸染液。(本實驗選用此種浸染液) (5%蔗糖200ml 10ulSilwet L-77 )
實驗材料
農桿菌GV3101重組菌株,重組雙元表達載體pCAMBIA1300 ,擬南芥
實驗步驟
1.在轉化前三天,接種含有雙元載體的農桿菌到5ml含有抗 生素(慶大霉素20mg/L,卡那霉素50mg/L)的LB液體培 養(yǎng)基中,28℃下震蕩培養(yǎng)2天。
2.兩天后,將1ml培養(yǎng)的農桿菌轉移到100ml含有抗生素的 LB液體培養(yǎng)基中,28℃繼續(xù)震蕩培養(yǎng)24小時。(前面步驟由實驗技術人員準備:保證每組有約80ml-100ml 的農桿菌,事先分裝到兩個50ml的離心管中。)
3.將農桿菌轉入離心管中,6000rpm/min,室溫條件下, 離心10分鐘,然后將上清倒出。
4.將沉淀用200ml浸染液重懸,形成均勻的農桿菌懸浮液 (OD600=0.8左右),并將農桿菌懸浮液轉移到一個敞口 的器皿中(500ml燒杯)。
5.選取初果期的健壯植株,帶盆缽一起倒扣于盛有農桿菌懸 浮液的容器上方,將整個花序浸入上述農桿菌懸浮液中約 20-30秒,注意葉片盡量不與浸染液接觸。同一個燒杯中 的農桿菌懸浮液可以轉化10株或者更多株擬南芥。在此過 程中,盡量避免將蛭石倒入農桿菌懸浮液中。
6.將盆缽取下,橫放于暗箱中約24小時。注意保持一定的 濕度。
7.24小時后將處理過的擬南芥植株放于22~25℃的光照條 件下使其正常生長。
8.大約三周后收取成熟種子。
注意事項
1. 在箱底撒水保濕,然后將花盆平放到箱子中,并用塑料袋罩住箱子暗培養(yǎng)16-24h(過夜)后,將擬南芥放置于塑料培養(yǎng)池內,并澆足horgland營養(yǎng)液,恢復正常培養(yǎng)。
2. 為了提高轉化率,去除塑料袋3d后,用吸管吸取適量重懸目的質粒的新鮮轉化液,逐個醮沾花蕾。
3. 轉化后擬南芥的培養(yǎng)恢復正常管理,一旦再出現(xiàn)側蘗或主苔出現(xiàn)分枝,及時剪除。
4. 轉化5-6周后,為了加速擬南芥成熟可以適量少澆營養(yǎng)液。待擬南芥?zhèn)€別角果開始枯黃后,可將其角果剪下放于培養(yǎng)皿內干燥。擬南芥角果大部分
5. 枯黃后,即可收取全部種子存于1.5ml 的EP管中(在蓋上扎一小孔以便干燥)。種子完全干燥后,放于1.5ml 新EP管中4℃短期保存。如需要可放于-20℃冰箱內長期保存。
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作者:天明豆豆
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