【一起學】農桿菌浸花法如何轉化擬南芥?-自主發布-資訊-生物在線

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【一起學】農桿菌浸花法如何轉化擬南芥?

作者:北京安必奇生物科技有限公司 2020-03-19T11:16 (訪問量:56452)

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以下是蘸花法的protocol(徐遠濤,徐強 2018):
材料與試劑
培養缽、保鮮膜、營養土 (泥炭土:蛭石:牛糞=1:1:1)、帶有目的基因載體的農桿菌菌株、苗齡5周左右的擬南芥植株、蔗糖、Silwet-77、含抗生素的LB培養基VB
儀器設備
剪刀、生長室、震蕩培養箱、離心機、分光光度計
實驗步驟
  1. 長日照 (光照16 h、黑暗8 h) 環境下種植健壯的擬南芥植株 (約5周)。
  2. 剪掉最開始抽出的1-5 cm長的初生主花序 (促進長出更多的側生花序)。修剪后一個星期內進行滲透轉化 (一般3~5 d)。并且在滲透轉化的前1 d植株需充分澆水,以便植物氣孔在轉化時充分張開。
  3. 準備農桿菌液。通常先用1 ml 含抗生素的LB培養基培養已經轉化了目的表達載體的農桿菌液,然后再吸取150 μl培養過夜的菌液加入到150 ml 新鮮的液體LB培養基中28 °C環境下震蕩培養24 h。
  4. 4,000 x g,20 min離心菌液,然后將菌重懸于120 ml滲透液 (10%蔗糖 + 400 μl/L Silwet-77,蘸花前充分混勻,OD600=0.8-1.0) 中。與此同時,剪掉植株上的果莢和已經完全開放的花。
  5. 將植株的地上部分浸入菌液中1 min,輕微震蕩。
  6. 用保鮮膜將侵染過的植株罩起來以保持濕度,暗培養1 d,然后置于正常培養條件,2~3 d后可去掉保鮮膜,轉化后1周左右方可澆水,并定期繼續侵染幾次。
  7. 繼續培養至植物成熟,收種子放在干燥環境中1周左右,即可篩選轉化子。
注意事項
  1. 在去除初生花序后,次生花序約2-10 cm時最適宜侵染。因為此時有許多可用來侵染的花蕾。
  2. 滲透液濃度在0.15~1.74之間時,轉化率沒有明顯變化。
  3. Silwet L-77濃度在0.02%~0.1%時,轉化率是0.005%時的10-20倍,故一般采用的濃度為0.05%。但是,值得注意的是利用高濃度的Silwet L-77進行侵染時,在某些環境下會導致植物組織壞死。

服務推薦:

北京安必奇基于專業的的擬南芥遺傳轉化平臺,提供多種擬南芥生態型的轉化,有多種載體和選擇標記可選。我們一直在努力為客戶提供更好的服務,以滿足不同研究需求。
如有任何相關的問題,請您聯系我們的工作人員,我們盡快為您解答和服務!

詳情點擊:https://www.abace-biology.com/arabidopsis-thaliana.htm
參考文獻
1. 徐遠濤 , 徐強 . (2018). 擬南芥蘸花侵染. Bio-101: e1010203. DOI: 10.21769/BioProtoc.1010203.
, 擬南芥作為模式生物,具有很多其他常見植物無法比擬的優勢:
1.基因組較小,大約包含1.57億個堿基,僅為小麥的1/80,只含有5對同源染色體。小的基因組規模為盡早地全基因組詮釋提供了便利,蛋白組學也有很大進展。
2.植株小,環境適應能力強,方便人工規模化培養;

3. 生活周期短,繁殖能力強,節省實驗周期。
4. 嚴格的閉花自花傳粉,基因高度純合,能保留基因突變和其他遺傳特征。
5. 很強的可誘變性,可通過物理手段(X-Ray和慢中子)和化學手段(EMS,生物的T-DNA插入等)進行較高突變率地人工誘變。。
6. 分布廣,種質資源豐富。大量的野生突變體和超過300 000個獨立的T-DNA插入株可通過T-DNA database網站查閱。
7. 整個幼苗以及成苗的根呈現半透明,方便光學顯微鏡進行直觀研究。


擬南芥轉基因技術

目前,擬南芥轉基因技術主要是利用農桿菌介導的轉化。該方法簡單,不需要經過復雜、技術含量要求高的組織培養和重新誘導分化,即可直接獲得轉基因植物,為植物基因功能、遺傳發育和生理代謝研究提供便利。擬南芥轉基因的原理是將目的基因以及相關元件插入載體比如pCAMBIA系列pPZP系列等。具體構建方法同一般的質粒構建構建好的質粒在大腸桿菌中進行擴增制備,再通過化學轉化或電擊法將載體轉入農桿菌GV3101菌株的感受態細胞中。菌株帶有慶大霉素(Gent)和利福平(Rif)抗性而載體攜帶卡那霉素(Kan)抗性基因,經三種抗生素共同抗性篩選去除大腸桿菌和轉化的農桿菌。再利用PCR或酶切鑒定得到陽性農桿菌克隆。
擬南芥蘸花法示意圖。
浸花法(floral dip method)(Clough等,1998)是農桿菌介導擬南芥遺傳轉化的一種常用方法。用于轉化的植株需培養4~5周,直到其抽苔開花,轉化前去除果莢和已授粉的花,提高轉化的陽性率。將擬南芥的花序放到含有農桿菌的轉化介質中浸泡3~5分鐘農桿菌可以穿過植物細胞壁和質膜,侵染胚囊,將帶有目的基因和元件的T-DN**段整合到雌配子的基因組上完成轉化
以下是蘸花法的protocol(徐遠濤,徐強 2018):

材料與試劑
培養缽、保鮮膜、營養土 (泥炭土:蛭石:牛糞=1:1:1)、帶有目的基因載體的農桿菌菌株、苗齡5周左右的擬南芥植株、蔗糖、Silwet-77、含抗生素的LB培養基VB
儀器設備
剪刀、生長室、震蕩培養箱、離心機、分光光度計
實驗步驟
  1. 長日照 (光照16 h、黑暗8 h) 環境下種植健壯的擬南芥植株 (約5周)。
  2. 剪掉最開始抽出的1-5 cm長的初生主花序 (促進長出更多的側生花序)。修剪后一個星期內進行滲透轉化 (一般3~5 d)。并且在滲透轉化的前1 d植株需充分澆水,以便植物氣孔在轉化時充分張開。
  3. 準備農桿菌液。通常先用1 ml 含抗生素的LB培養基培養已經轉化了目的表達載體的農桿菌液,然后再吸取150 μl培養過夜的菌液加入到150 ml 新鮮的液體LB培養基中28 °C環境下震蕩培養24 h。
  4. 4,000 x g,20 min離心菌液,然后將菌重懸于120 ml滲透液 (10%蔗糖 + 400 μl/L Silwet-77,蘸花前充分混勻,OD600=0.8-1.0) 中。與此同時,剪掉植株上的果莢和已經完全開放的花。
  5. 將植株的地上部分浸入菌液中1 min,輕微震蕩。
  6. 用保鮮膜將侵染過的植株罩起來以保持濕度,暗培養1 d,然后置于正常培養條件,2~3 d后可去掉保鮮膜,轉化后1周左右方可澆水,并定期繼續侵染幾次。
  7. 繼續培養至植物成熟,收種子放在干燥環境中1周左右,即可篩選轉化子。
注意事項
  1. 在去除初生花序后,次生花序約2-10 cm時最適宜侵染。因為此時有許多可用來侵染的花蕾。
  2. 滲透液濃度在0.15~1.74之間時,轉化率沒有明顯變化。
  3. Silwet L-77濃度在0.02%~0.1%時,轉化率是0.005%時的10-20倍,故一般采用的濃度為0.05%。但是,值得注意的是利用高濃度的Silwet L-77進行侵染時,在某些環境下會導致植物組織壞死。

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如有任何相關的問題,請您聯系我們的工作人員,我們盡快為您解答和服務!

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參考文獻
1. 徐遠濤 , 徐強 . (2018). 擬南芥蘸花侵染. Bio-101: e1010203. DOI: 10.21769/BioProtoc.1010203.
2. https://lt.cjdby.net/thread-1250501-1-1.html擬南芥作為模式生物,具有很多其他常見植物無法比擬的優勢:
1.基因組較小,大約包含1.57億個堿基,僅為小麥的1/80,只含有5對同源染色體。小的基因組規模為盡早地全基因組詮釋提供了便利,蛋白組學也有很大進展。
2.植株小,環境適應能力強,方便人工規模化培養;

3. 生活周期短,繁殖能力強,節省實驗周期。
4. 嚴格的閉花自花傳粉,基因高度純合,能保留基因突變和其他遺傳特征。
5. 很強的可誘變性,可通過物理手段(X-Ray和慢中子)和化學手段(EMS,生物的T-DNA插入等)進行較高突變率地人工誘變。。
6. 分布廣,種質資源豐富。大量的野生突變體和超過300 000個獨立的T-DNA插入株可通過T-DNA database網站查閱。
7. 整個幼苗以及成苗的根呈現半透明,方便光學顯微鏡進行直觀研究。


擬南芥轉基因技術

目前,擬南芥轉基因技術主要是利用農桿菌介導的轉化。該方法簡單,不需要經過復雜、技術含量要求高的組織培養和重新誘導分化,即可直接獲得轉基因植物,為植物基因功能、遺傳發育和生理代謝研究提供便利。擬南芥轉基因的原理是將目的基因以及相關元件插入載體比如pCAMBIA系列pPZP系列等。具體構建方法同一般的質粒構建構建好的質粒在大腸桿菌中進行擴增制備,再通過化學轉化或電擊法將載體轉入農桿菌GV3101菌株的感受態細胞中。菌株帶有慶大霉素(Gent)和利福平(Rif)抗性而載體攜帶卡那霉素(Kan)抗性基因,經三種抗生素共同抗性篩選去除大腸桿菌和轉化的農桿菌。再利用PCR或酶切鑒定得到陽性農桿菌克隆。
擬南芥蘸花法示意圖。
浸花法(floral dip method)(Clough等,1998)是農桿菌介導擬南芥遺傳轉化的一種常用方法。用于轉化的植株需培養4~5周,直到其抽苔開花,轉化前去除果莢和已授粉的花,提高轉化的陽性率。將擬南芥的花序放到含有農桿菌的轉化介質中浸泡3~5分鐘農桿菌可以穿過植物細胞壁和質膜,侵染胚囊,將帶有目的基因和元件的T-DN**段整合到雌配子的基因組上完成轉化
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