农杆菌介导的烟草转化.pptx
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1 实验背景什么是“植物转基因技术”“转基因植物”?植物转基因技术:把从动物、植物或微生物中分离获得的目的基因,或者经过修饰的目的基因,通过各种方法转移重组到植物基因组内,使之稳定遗传并赋予植物新的遗传性状的方法。
转基因植物:通过植物转基因技术获得的、整合有外源基因的植物个体。
1 实验背景为什么要进行植物转基因?优势:◆农业:生产抗逆、高产、优质、抗病虫、除草剂、营养品质改良等优良性状的作物;遗传育种等。
◆制药、化工等:可作为生物反应器,生产药用蛋白和有用次生代谢物,或生产某些有机化合物等。
◆园艺:美化生活等,如蓝玫瑰等。
◆科学研究:生物学、遗传学等多领域基础研究等。
1 实验背景怎样将外源基因转入植物?间接转化法(载体介导)病毒介导法农杆菌介导法(双子叶/单子叶)种质系统介导法胚囊和子房注射法生殖细胞侵染法花粉管通道法直接转化法物理法化学法基因枪法(单子叶植物)显微注射法电击法超声波法PEG 法脂质体法1 实验背景各种转基因方法的区别是什么?(引自崔广荣,2003)1 实验背景针对不同植物,怎样选择转基因方法?目前转基因植株中,约80%以上通过“农杆菌介导转化法”获得。
植株特点首选方法备注对农杆菌敏感农杆菌介导法效率高,方法成熟,转基因植株遗传稳定。
原生质体培养容易直接转化法(如PEG 法)转化率高,可克服转基因植株嵌合体的难题。
多胚珠花粉管通道法提高转化率子房中有较大单胚珠植物(如核果类)显微注射法提高转化率转化难度大的植物基因枪法其它方法不可行时的备选放射性农杆菌发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes根瘤农杆菌Agrobacterium tumefaciens旋钩子农杆菌1 实验背景农杆菌为什么能够介导基因转入植物?土壤农杆菌革兰氏阴性菌RiTi 质粒(tumor inducing plasmid )约150~200 kb向植物细胞传递外源基因Ti1 实验背景农杆菌为什么能够介导基因转入植物?Vir 区:毒性区,包含多个致病基因,能激活T-DNA 的加工、剪切、复制及转入植物细胞,并使农杆菌表现出毒性。
利用农杆菌侵染烟草进行体内瞬时表达的方法[精华提要]通常,我们可以利用烟草的瞬时表达系统来观察感兴趣蛋白的亚细胞定位(通过与绿色荧光蛋白构成融合蛋白)。
同时,还可以检测蛋白的表达量。
这一个过程是通过农杆菌作为一个工具将目的基因整合到到烟草的细胞内的。
材料与试剂1. 携带表达载体的农杆菌菌株(通常表达载体由35S启动子驱动)2. 2-4周的烟草植株3. LB培养基4. 乙酰丁香酮5. 2-(N-吗啉代) 乙磺酸6. 抗生素7. 注射器工具1. 50ml离心管2. 光谱仪3. 紫外灯4. 荧光显微镜步骤:1. 挑取单克隆于5mlLB液体培养中,28-30°C震荡培养。
通常,LB中加入100ug/ml 庆大霉素(农杆菌株GV3101携带抗性),50ug/ml大观霉素(载体携带)。
2. 将1ml过夜培养的农杆菌转接到25mlLB液体培养基中(加有与1相同的抗生素,另外加入高压灭菌的乙酰丁香酮)。
3. 检测过夜培养的菌液OD600的值。
4. 5000g,15分钟集菌,用重悬液重悬菌体,最终OD600为0.4。
5. 室温放置2-3h后注射烟草。
6. 将侵染液装入5ml注射器内,用拇指按压注射器反板将液体从叶片下表皮注射到烟草叶片内(勿使用子叶)。
注射后,烟草叶片会出现湿润的现象。
7. 注射后2-5天,在便携式长波长紫外灯下检测GFP荧光信号(只适用于荧光很强的叶片)。
8. 通过荧光显微镜或者激光共聚交荧光显微镜检测GFP信号。
同时,可以提取蛋白,检测蛋白的含量。
配方1. 加有相应抗生素的LB液体培养基(一种抗生素是菌株携带,一种为载体携带)。
2. 乙酰丁香酮(100mM 溶于乙醇,-20°C储存)。
3. 1M MgCl24. 重悬液(10mM MgCl2,10mM 2-(N-吗啉代) 乙磺酸(pH5.6)高温高压灭菌15分钟,100uM 乙酰丁香酮,高温高压灭菌)。
5. 乙酰丁香酮(来自Aldrich):又名3’,5’-二甲基-4’-羟基苯乙酮,或4’-羟基-3’,5’-二甲基苯乙酮。
农杆菌介导的烟草转化农杆菌介导的烟草转基因技术一、实验目的了解转基因的基本原理及操作方法。
二、基本原理根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是一种能诱发植物产生肿瘤的细菌,根癌农杆菌中含有诱导植物产生肿瘤的质粒(Tumor inducing plasmid),简称为Ti质粒。
野生型农杆菌的Ti 质粒,含有两个与致瘤有关的区域:一个是T-DNA区(transferred DNA region),含致瘤基因;另一个是毒性区(Virulence region),在T-DNA的切割、转移与整合过程中起作用。
农杆菌可将T-DNA插入到植物基因组中,并且可以通过减数分裂稳定地遗传给后代。
我们将目的基因插入到经过改在的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。
三、材料1、植物材料:烟草无菌苗2、农杆菌与载体:EHA105;PBI121四、方法步骤1、试剂的配制(1)LB固体培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母提取物5g/L,氯化钠10g/L,琼脂8g/L。
(2)液体MS/MT培养基PH:5.8-6.0 (3)烟草共培养培养基:固体MS培养基(4)烟草筛选培养基:MS +(2.0mg/L)6-BA + (0.3mg/L)NAA + (30g/L)蔗糖+ (400mg/L)头孢霉素+ (50mg/L)卡那霉素+ (7.5g/L)琼脂PH:5.8-6.0(5)烟草生根培养基:固体MS培养基2、农杆菌侵染菌液的制备方法:(1)超净工作台紫外灯灭菌15min,接种环酒精灯灼烧灭菌备用(2)铺皿:LB(50mg/L卡那霉素+25mg/L利福平)(3)划线:用接种环沾取预转化的农杆菌菌液于铺好的培养基划“之”字或者“#”字(4)封皿,做标记(5)28℃恒温培养1d-2d(6)用无菌刀刮取适量菌体于50mL液体MS培养基中,28℃,180r/min震荡培养1-2h至均匀悬浮液,紫外分光光度计测量菌液的OD600值,用液体MS调整浓度至OD600值约为0.8-1.0为宜,备用。
准备菌液LB 300ml(加抗生素Kan,Rif)
1L MS, 分装300ml (SIM,无抗生素20个平板),500ml(SIM,有抗生素,倒培养瓶),200ml(液体,做悬浮液)
Kan,Rif / Basta,Rif
1.根癌农杆菌的活化
挑取单菌落,接种于含抗生素的LB 液体培养基(Rif 50μ g/ml和Kan 50-100μg/ml)中,28℃-30℃200rpm 振荡培养过夜。
2.农杆菌介导叶盘法转化植物
①农杆菌菌体处理
挑取农杆菌菌株接种于LB培养基中(含rif 50μg/ml和kan50μg/ml),200rpm,28℃培养24h,菌液OD600至1.0 左右,离心10min(3000rpm),沉淀菌体。
再用10ml左右的MS液体培养基悬浮,稀释菌体的OD600值为0.3-0.5。
②叶盘法转化转化植物程序
选取理想状态的外植体,在超净台上剪成小方块或者打成叶圆片(大小不限),在制备好的农杆菌菌液中浸染3-5min,置于无菌吸水纸吸干,平铺于SIM (MS+1mg/L6-BA+0.1mg/LNAA)培养基(无抗生素)上黑暗共培养2 天,2天后将外植体转移至含筛选因子的芽诱导培养基如SIM(MS+1mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+Basta 5mg/L+500μg/ml的carb素或500Cef)上进行筛选。
待有芽生成(3~4周)后,继续培养到苗高2~3厘米时,转入生根培养基RIM(MS+ kan50μg/ml+500μg/ml的羧卞青霉素或500Cef)上,进行根诱导生长。
Cb: 羧卞青霉素; Cef:头孢霉素。
农杆菌注射烟草转化
农杆菌注射烟草实验步骤
农杆菌转化
1. 取1μl 质粒加入50μl 刚冻解的农杆菌感受态中(提前准备1mlLB 培养液,1.5ml 灭菌管,电击杯,移液枪,枪尖等)。
★感受态易失效,准备工作须充分
2. 吸取菌液打入电击杯,(不要产生气泡),放入电击仪(调manal 至1.6-1.7)。
3. 电击完立即加入1mlLB 培养基,混匀,并吸至新的离心管中。
4. 28℃,摇2h (过程中可以准备抗性板子,或提前准备)。
5. 涂板,(使用kan+rif 双抗板)28℃培养36h 。
6. 可做菌落PCR 检测是否转化成功,同时做菌种保藏(根据实验需要)。
接菌注射
1. 挑菌转接
3ml 双抗培养基,27℃摇菌过夜。
★玻璃试管摇菌效果要好些
2. 取20μl 菌液到20 mlLB 培养基中,(20mlLB + 100ml/L MES + 20μmol/L AS +500μlkana/L )摇菌过夜至OD 值为1.0-1.5。
●不加Rif ★准备两份,最后调OD 值会用到。
3. 3560r/min ,10min 弃上清。
4. 配缓冲液MMA (H 2O+MES 10ml +MgCl 2 10ml +AS 1ml ),现配现用。
用等量缓冲液重悬菌液。
一份等量,一份少量
5. 调菌液OD 值至1.0,室温放置1h 。
将需要混合的菌液等体积混合,可注射。