新型抗病模式植物地钱的高通量遗传转化体系的建立【字数:8141】
目录
摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words 1
引言(或绪论 1
1实验材料2
2实验方法2
2.1地钱的组织培养2
2.2观察蔗糖对地钱生长的影响 2
2.3地钱的转化 2
2.3.1叶状体的转化2
2.3.2gemmae的转化(1 )3
2.3.3gemmae的转化(2) 4
2.3.4spore的转化 4
2.4预实验测定能够筛选出突变体的抗生素的浓度范围 5
3结果与分析 5
3.1gemmae转化方法转化结果分析 5
3.2叶状体转化方法转化结果分析 9
3.3spore转化方法转化结果分析 11
3.4三种转化方法的比较 11
3.5培养基中蔗糖含量对地钱生长的影响 11
3.6不同抗生素的筛选效果比较 13
3讨论 14
致谢 15
参考文献16
新型抗病模式植物地钱的高通量遗传转化体系的建立
植物保护学院 谢雨晨
引言
引言
随着人们对植物研究的日渐深入,传统的模式植物拟南芥等植物已经慢慢地不能满足人们想高效地研究植物的渴求,而处于进化上游同时又是单倍体植株的地钱则是人们新的选择。
地钱(Marchantia polymorpha)是一种绿色陆地植物 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
,在植物的进化中占有很关键的地位[1],而且相对于其他双倍体植物来说,它以单倍体为主的生活周期给了它在遗传学和分子生物学上的操作带来了极大的便利,对于克服基因功能冗余,进一步挖掘植物的遗传性状具有重要意义。此外,地钱的生长周期短,无性繁殖的周期仅为4周,而且生长条件和环境要求也不苛刻,可以在实验室条件下大量培养。作为一个新出现的模式物种,正受到越来越多生命科学植物工作者的关注。
当然,随着地钱的研究越来越被重视,也出现了大量的研究地钱的文章。在地钱的遗传操作上,转化方法也多种多样:有直接的粒子轰击,也有基于大肠杆菌的转化方法。其中,对于这些不同的转化方法,也有不同的植物组织对象,有对于2周大小的叶状体的粒子轰击[2],也有对于孢子的粒子轰击[3],也有对于两周大小的叶状体的农杆菌转化,也有对于gemmae的农杆菌转化,还有对于孢子的农杆菌转化。而在突变体的制备上基因编辑技术被广泛使用,目前主要的方法有用TALEN介导的转化法[4],有用CRISPR/Cas9方法介导的基因编辑方法[5]。CRISPR/Cas9技术(clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/Cas9 protein)是一项精准的靶向基因编辑技术,这个CRISPR/Cas9系统只使用一个酿脓链球菌的Cas9内切酶蛋白和一个可以定位切割位点的gRNA序列[6、7]。切割之后,再基于DNA修复的非同源重组造成基因突变,从而达到基因敲除的目的。而且CRISPR/Cas9技术已经被成功运用到真核生物中来制造各种各样的突变体,从人类细胞[8]到酵母[9]。而植物中的成功的基因编辑案例也在水稻[10、11]、玉米[10]、烟草[12、13]、高粱[14]和拟南芥[15、16]中获得成功。
然而,利用CRISPR/cas9工具制备突变体需要花费大量重复劳动,作为一个模式生物,建立高效率的遗传转化系统并构建高通量的遗传突变体库,是学界近期的共识。该突变体库的建立将极大的推动地钱作为模式植物的研究水平,有望间接推动整个植物学领域的研究水平。
1、实验材料
地钱(TAK1种)、1/2MS培养基(0.22% MS盐+维他命(Duchefa M0222),0.8% Agar,PH 5.8)、蔗糖、OM51C培养基、抗生素(潮霉素、氯磺隆、G418、磺胺)、30mm培养皿、50mm培养皿、200ml锥形瓶,spore(来源于cam1和cam2杂交),载体:pMpGWB101(Hygromycin)
2、实验方法
2.1地钱的组织培养
先往30mm的培养皿里加入1/2MS培养基再将gemmae点在平板中央,在22℃ 光强5060umol m2s1持续光照下培养34周,便能观察到新的地钱长出,且叶状体表面出现芽杯。
2.2 观察蔗糖对地钱生长的影响
在1/2MS培养基中分别加入0%、1%、1.3%、1.5%、2%的蔗糖,观察地钱的生长情况以及芽杯产生的数目,从而判别蔗糖成分是否对地钱的生长有较大影响。
2.3 地钱的转化
2.3.1叶状体的转化[17]
Day 1: 挑取gemmae培养成为单独的成熟个体
从成熟的地钱(Marchantia polymorpha)上取单个的gemmae,置于50mm的培养皿上培养,一个培养皿一个gemmae。挑取方法,往培养皿里倒水,用1ml枪头取浮出水面的单个gemmae。如果浮在水面上的gemmae不多,可以用枪头捣碎芽杯,使得里面的gemmae露出来,从而浮出水面。等候gemmae生长14天。
Day 15:切除thali,培养3天。
原文链接:http://www.jxszl.com/nongxue/zwbh/561584.html
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