水稻的转基因实验步骤
一、水稻组织的诱导(以水稻成熟胚为试材诱导愈伤组织)
1. 消毒
取水稻成熟种子,人工或者机械脱壳,挑选饱满光洁无菌斑的种子按以下步骤消毒:
1)将种子放到100 mL 无菌三角瓶中倒入70%的酒精消毒1min;
2)倒去酒精,加入100mL 3%的次氯酸钠溶液,放入摇床振荡60 min;
3)倒去次氯酸钠溶液,用无菌蒸馏水清洗种子4-5遍,最后一遍浸泡30 min。
2. 诱导与继代培养(以下步骤需要无菌操作)
1) 种子放在无菌滤纸上吸干,置成熟胚于诱导培养基中,每皿10颗;
2) 操作完毕用封口膜封好培养皿,在26℃培养箱,培养10-15天
3) 在超净工作台上打开培养皿,用镊子挑取自然散落的胚性愈伤组织(淡黄色、致密呈球状),在26℃培养箱继代培养两周(继代两次)。(没有任何脱落可在原培养基上继续培养7天,次数多了效果会减弱)
二、预培养
将继代两次的状态较好的愈伤颗粒,接种到预培养基26℃ 暗培养4天。预培养基碳源为20克蔗糖 + 20 mL 50%葡萄糖(115℃灭菌30min),乙酰丁香酮(AS)浓度为100
(每毫升培养液中加入100mM的AS 1微升)。
三、农杆菌培养
把-70℃保存的菌种首先用含125g/L的壮观霉素、50mg/L利福平的YEP液体培养基,在26-28℃,150r/min振荡3-4培养16-18小时,活化转入打靶载体的农杆菌。
在预培养的第二天,用含125g/L 的壮观霉素、50mg/L利福平的YEP固体培养基,划线接种农杆菌菌株,28℃静止培养2-3天,3天后将单菌落农杆菌刮入农杆菌悬浮液体,培养基或者AAM培养基,28℃振荡培养3-4小时。分光光度计测定菌液浓度,并将其浓度调整至0.5-1.0 OD600。
四、感菌与共培养
1)将预培养后的愈伤组织接入100mL三角瓶中,加入调制好的农杆菌悬浮液浸染30min,期间摇动数次;
2)倒去菌液,将愈伤组织取出,置于无菌滤纸上吸干表面菌液(30-40min);
3)将愈伤组织置于共培养基上(共培养基上面垫上一层225px无菌滤纸)。19-20℃暗培养三天。
五、愈伤组织的抗生素筛选
将共培养后的愈伤组织取出,用无菌水快速摇动清洗四次,然后加入无菌水浸泡10min,使愈伤组织内部的菌体游离出来;倒去洗液,再用含400mg/L头孢的无菌水浸泡20min,最后置于无菌滤纸上沥干3h。
第一轮筛选:将沥干的愈伤组织转入含400mg/L羧苄青霉素和400mg/L的头孢霉素的选择培养基(没有选择压力)上,26℃暗培养5-7天;然后将愈伤组织转到含400mg/L羧苄青霉素、400mg/L头孢霉素和50mg/L潮霉素的培养基上进行选择,26℃,暗培养,两周一次,培养两次。
六、抗性愈伤组织的诱导分化和生根
1) 将筛选获得的抗性愈伤组织接入预分化培养基中,26℃,暗培养5-7天;
2) 预分化培养的抗性愈伤组织转入分化培养基,26℃,2000Lx光照培养,再生转基因植株。
3) 待小苗长到3-125px;转入生根培养基上发根。
4) 将根系健壮的植株移入盆中,凉棚过度3-5天;然后转移到自然条件下生长,直至成熟。
七、转化苗的检测验证
材料准备:瞬时表达检测取浸染后的愈伤组织;稳定表达取分化前的愈伤组织
叶片。幼根等徒手切片(或者剪成小块、小片)。
1) GUS检测将准备好的材料浸泡在染液中,于37℃保温过夜。
2) GFP检测:将材料放在共聚焦显微镜下观察成像;
3) PCR检测:设计潮霉素抗性基因引物HYG-F。PCR反应条件为:95℃变性5min,55℃退火2min,72℃保温10min,反应结束后,PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳分析。