葡萄原生质体分离及瞬时转化体系的建立

为了建立葡萄原生质体进行遗传转化的技术,该研究以葡萄品种‘黑香蕉’的叶片和愈伤组织为材料,分析纤维素酶和离析酶的浓度与配比、渗透压和酶解时间等主要因素对葡萄原生质体分离的影响,探讨建立稳定、高效的葡萄原生质体分离与瞬时转化体系,为鉴定目标基因的功能奠定基础。结果表明:(1)葡萄叶片原生质体的分离以3.0%纤维素酶和0.75%离析酶的酶组合,在0.6mol/L甘露醇溶液中,酶解14h为宜,每克游离产量为4.09×106个原生质体,活力为83.12%。(2)葡萄愈伤组织原生质体的分离以2.0%纤维素酶和0.5%离析酶的酶组合,在0.5mol/L甘露醇溶液中,酶解14h为宜,每克游离产量为6.05×106个原生质体,活力为84.13%。(3)利用该方法得到的葡萄原生质体为受体,采用40%PEG-4000介导转化质粒载体pEZS-NL,目标基因瞬时表达产物检测表明,GFP蛋白表达稳定、清晰。该研究建立的葡萄原生质体制备和转化体系,可以用较少量的质粒DNA获得外源基因在原生质体内的表达,为葡萄功能基因的研究提供技术支持。     

非洲菊原生质体制备及瞬时转化系统的建立

非洲菊(Gerbera hybrida)已成为研究复杂花序进化与发育的模式植物。以非洲菊无菌组培苗叶片为材料,分析不同浓度纤维素酶及离析酶配比对非洲菊原生质体提取效率的影响,建立了稳定、高效的非洲菊原生质体提取与瞬时转化体系。结果表明,以2.0%纤维素酶+0.3%离析酶组合,在0.4 mol·L~(–1)甘露醇溶液中,酶解4小时,酶解温度为25°C,得到产量高达2.2×10~7个·g~(–1) FW及活力较高的原生质体,可直接用于植物蛋白亚细胞定位和蛋白间相互作用实验,转化效率达80%。该研究建立了非洲菊原生质体制备和瞬时转化体系,为非洲菊基因功能研究奠定重要的技术基础。     

沙冬青子叶原生质体瞬时表达体系的建立及其AmDREB1蛋白的亚细胞定位

以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)Cheng f.)幼苗的子叶为材料,对其原生质体的分离、纯化和瞬时表达体系进行了研究。结果表明,子叶原生质体分离的最佳酶解液组成为CPW溶液+3.0%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.3%半纤维素酶+9.0%甘露醇(p H5.8);最佳酶解条件为室温、避光、40 r/min轻摇14 h。采用W5溶液作为漂洗液将酶解物稀释后进行过滤,将过滤液在4℃、700 r/min条件下离心5 min,所得纯化原生质体的产量约为2.50×106cells/g,活力达到90%;以纯化的原生质体作为受体,利用聚乙二醇(PEG)介导法成功将植物瞬时表达载体p BI-GFP导入其中,转化效率达到50.8%。利用本研究建立的原生质体瞬时表达体系,检测到沙冬青脱水应答转录因子Am DREB1定位于细胞核内。     

玉米、小麦、水稻原生质体制备条件优化

玉米Zea mays L.、小麦Triticum aestivum L.、水稻Oryza sativaL.是三大重要粮食作物,对其原生质体制备条件的优化具有重要意义.以玉米(综3)、小麦(中国春)、水稻(日本晴)10日龄幼苗为材料,研究了叶肉细胞原生质体分离过程中的酶浓度、酶解时间和离心力大小等因素对产量和活力的影响.结果表明:酶浓度和酶解时间对原生质体产量影响显著,随着酶解液浓度和酶解时间的提高,原生质体产量增加,但细胞碎片同时增多.水稻经真空处理后,原生质体产量大幅度提高.通过正交实验设计得出如下结果:玉米叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶1.5％,离析酶0.5％,50 r/min酶解7h,100×g离心2 min收集,原生质体产量为7×106/g FW;小麦叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶1.5％,离析酶0.5％,50 r/min酶解5h,100×g离心2 min收集,原生质体产量为6×106/g FW;水稻叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶2.0％,离析酶0.7％,50 r/min酶解7h,1 000×g离心2 min收集,得到的原生质体产量为6×106/g FW.通过二乙酸荧光素染色发现原生质体活力均在90％以上.用PEG-Ca2+介导法将含有绿色荧光蛋白的质粒转化入原生质体,转化率可达50％ ～80％.     

苦荞叶肉细胞原生质体的分离纯化及瞬时转化

高效分离原生质体是遗传转化、细胞融合和再生培养的基础性工作。该实验以苦荞(Fagopyrum tartaricum)品种‘榆6-21’的叶肉细胞为材料,研究了酶类组合、甘露醇浓度、酶解时间以及离心速度对苦荞叶肉细胞原生质体分离纯化的影响。结果表明:酶解液组成为1.5%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.5mol/L甘露醇+20mmol/L MES+20mmol/L KCl+10mmol/L CaCl2+0.1%牛血清白蛋白,以第5~7片真叶为材料,用胶带纸撕去叶片下表皮后,25℃黑暗酶解4h,以900r/min离心收集,可以获得高质量的原生质体,原生质体产量可达6×106个/g,活力达到90%以上;用双荧光素酶报告基因载体检测原生质体的转化效率,以分离纯化的苦荞叶肉细胞原生质体为受体,将双荧光素酶报告基因载体与其混合后,在终浓度为20%PEG4000介导下,黑暗转化20min,可以检测到较高活性的萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶,证明双荧光素酶报告载体可成功转化到原生质体中。研究结果为苦荞原生质体瞬时转化及遗传操作提供了技术基础。     

“红颜”草莓原生质体制备及瞬时转化体系的建立

为探索“红颜”草莓悬浮细胞系原生质体提取的最优条件,并建立“红颜”草莓原生质体瞬时转化体系,以“红颜”草莓悬浮细胞为材料,对酶液组成、酶解温度、酶解方式进行研究。用PEG介导的瞬时转化法将标记基因GFP转化到“红颜”草莓原生质体中。结果显示：以“红颜”草莓悬浮细胞系作为分离材料,酶液组合为CPW中含有0.5%PVP+0.1%MES+1%纤维素酶+0.5%离析酶+0.01%半纤维素酶+0.9 mol/L甘露醇,在低速（50 r/min）恒温（31 ℃）震摇下进行酶解反应,酶解10 h时,达到“红颜”草莓原生质体最佳分离效果,每克鲜重产量可得原生质体6×10⁸ 个,活力值可达93.0%。PEG介导法成功将含有绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）的植物表达载体转化“红颜”草莓悬浮细胞原生质体,转化效率达44%。通过实验筛选得到“红颜”草莓悬浮细胞原生质体的最佳制备条件,建立“红颜”草莓悬浮细胞原生质体的瞬时转化体系,为进一步开展“红颜”草莓功能基因及合成生物学研究奠定基础。     

茶树叶肉原生质体的分离与纯化

以茶树幼苗叶片为材料,分析了甘露醇浓度、不同酶液组合、酶解时间等因素对叶肉原生质体分离及2种高密度分离液对原生质体纯化的影响。结果表明,叶片在含0.6 mol/L的甘露醇、1.5%的纤维素酶和2.5%的离析酶的酶解液中黑暗酶解16~18 h,叶肉原生质体的分离效果最好。此外,研究发现原生质体在10%的甘露醇与25%的碘克沙醇界面处聚集形成了一条带。     

基于亚细胞定位的大豆和鹰嘴豆原生质体分离体系的建立与优化

以湘豆3号大豆和Kabuli型鹰嘴豆幼嫩叶片为材料,研究了酶解种类及配比、酶解液中甘露醇浓度、酶解液p H和酶解时间对两种豆科植物幼嫩叶片原生质体产量和存活率的影响。结果表明,湘豆3号大豆叶片在含有0.5%纤维素酶Onozuka R-10、0.8%半纤维素酶Hemicellulase、0.8%离析酶Macerozyme R-10、0.4%果胶酶Pectolyase Y-23、0.1%2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)和10%甘露醇的酶解液中(pH 6.0),27℃黑暗条件下恒温水浴振荡(45 r/min)酶解6 h,分离得到的原生质体产量和存活率最高;Kabuli型鹰嘴豆叶片在含有0.5%纤维素酶Onozuka R-10、0.8%半纤维素酶Hemicellulase、0.8%离析酶Macerozyme R-10、0.1%MES和10%甘露醇酶解液中(pH 4.8),27℃黑暗条件下恒温振荡水浴(45 r/min)7–8 h,分离得到的原生质体产量和存活率最高。通过上述件分离到的湘豆3号大豆和Kabuli型鹰嘴豆幼嫩叶片原生质体用于亚细胞定位的效果最好。     

蕨麻愈伤组织原生质体制备条件的优化

以青海‘蕨麻4号’诱导培养的愈伤组织为材料,采用4因素3水平L9(34)正交实验,研究酶类组合、酶解时间、甘露醇浓度及离心速度等主要因素对蕨麻原生质体分离的影响,建立高效、稳定的蕨麻原生质体分离体系,为进一步通过原生质体融合、基因工程等方法对蕨麻进行品种改良奠定基础。结果表明:各因素对蕨麻原生质体产量的影响顺序为:酶类组合酶解时间甘露醇浓度离心速度;青海‘蕨麻4号’愈伤组织原生质体的最适酶解条件为:2.0%纤维素酶+0.75%果胶酶,40r/min振荡酶解10h,甘露醇浓度为0.5mol/L,离心转速为1 000r/min时原生质体的产量达最大(8.96×10~5 cells/g),活力为92.77%。     

雷公藤悬浮细胞原生质体的制备及瞬时转化体系的建立

为探索药用植物雷公藤(Tripterygium wilfordii)悬浮细胞原生质体提取的最优条件,并建立雷公藤原生质体瞬时转化体系,以雷公藤悬浮细胞为材料,对酶解液配比、酶解时间、甘露醇浓度及处理转速进行考察。用PEG介导的瞬时转化法将外源基因转化到雷公藤原生质体中。结果表明,以雷公藤悬浮细胞为材料提取原生质体的最佳条件是酶液配比为2.0%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.5%离析酶,甘露醇浓度为0.6 mol·L–1,酶解10小时,处理转速为67×g;用PEG介导法将含有编码GFP的植物表达载体转化雷公藤悬浮细胞原生质体,激光共聚焦扫描显微镜下细胞显示绿色荧光。通过实验筛选得到雷公藤悬浮细胞原生质体的最佳提取条件,建立了雷公藤悬浮细胞原生质体的瞬时转化体系,为进一步开展雷公藤功能基因及合成生物学研究奠定了基础。     

贡蕉胚性悬浮细胞原生质体分离的研究

目的:研究不同方法对贡蕉胚性悬浮细胞原生质体分离的影响,筛选适合用于贡蕉胚性悬浮细胞原生质体分离的方案.方法:用不同的酶浓 度、酶组合及不同的酶解时间对贡蕉胚性悬浮细胞进行原生质体分离,并对不同继代时间的胚性悬浮细胞的原生质体产量和活力进行研究.结果:贡蕉胚性悬浮细胞 在酶组合为3.5%纤维素酶R-10、1%离析酶R-10和0.15%果胶酶Y-23的酶溶液中,酶解8h可获 得高产量的原生质体,采用继代7d的贡蕉胚性悬浮细胞进行原生质体分离时获得的原生质体产量最高,达到1.2×107个/mL PCV ECS,原生质体活力达到85%以上.结论: 合适的酶组合、酶浓度和酶解时间有利于贡蕉胚性悬浮细胞的原生质体分离,继代7d 后的贡蕉胚性悬浮细胞最适合用于原生质体分离.     

丹参悬浮培养细胞原生质体的制备和活力检测

对丹参悬浮培养细胞原生质体制备条件进行了研究,并利用FDA染色和钙离子荧光探针Fluo-3/AM装载对制备得到的原生质体的活力和功能进行了检测。丹参悬浮培养细胞原生质体的制备条件为:悬浮培养细胞酶解的适宜酶液组合为纤维素酶1.5%、果胶酶0.3%和离析酶0.5%;适宜的甘露醇浓度为0.4 mol/L;酶解时间为12 h;在600 r/min转速下离心5 min收集,纯化得到原生质体,其产量为1.1×106/g FW,FDA检测显示其活力为95%以上,荧光探针Fluo-3/AM可成功装载到原生质体中。     

狗头枣叶片原生质体分离研究

以培养25d的狗头枣试管苗叶片为材料,研究了不同酶液浓度,不同甘露醇浓度对狗头枣组培苗叶片原生质体分离的影响.结果表明适合狗头枣组培苗叶片原生质体分离的适宜酶液配比为1.0 g/L纤维素酶、0.4 g/L果胶酶,0.6 mol/L甘露醇,黑暗条件下,酶解8h,可获得大量有活力的原生质体.其叶片原生质体的产量为2.12×106个/g,活原生质体获得率为80.88％.     

石牌广藿香原生质体的分离及培养研究

以石牌广藿香悬浮细胞为材料,对影响其原生质体分离和培养的酶浓度、作用时间、溶液渗透压和材料的生理状态等因素进行了研究。结果表明:以0.5%的果胶酶、0.2%离析酶和0.8%的纤维素酶组合处理继代培养3～11d的悬浮细胞8h,渗透压调节剂为9%甘露醇,原生质体产量达1.65×106 protoplasts·mL-1 PCV,活力超过86%。在原生质体的液体浅层培养中,细胞分裂频率为13.5%。     

辣椒子叶原生质体分离条件的研究

以不同基因型的辣椒子叶为供体组织进行辣椒原生质体分离条件的研究,结果表明：幼龄子叶的原生质体产量与活力均高于老龄子叶;酶解过程中酶液渗透压、酶液浓度、酶解时间均对原生质体分离效果产生重要影响。对于辣椒子叶原生质体,最佳分离条件为酶液甘露醇浓度０．５ｍｏｌ／Ｌ,纤维素酶Ｃｅｌｌｕｌａｓｅ Ｏｎｚｕｋａ Ｒ－１０ １．５,果胶酶Ｍａｃｅｒｏｚｙｍｅ Ｒ－１０ ０．６％,酶解时间８－１０ｈ。不同基因型辣     

高粱品种BTx623原生质体分离及瞬时表达体系的建立

高粱(Sorghum bicolor)是世界上仅次于小麦、水稻、玉米和大麦的重要粮食作物之一,虽然高粱基因组已经完成了测序,但是针对高粱测序品种BTx623,遗传转化方法的缺乏限制了高粱遗传育种和功能基因组研究的发展。而原生质体瞬时表达技术,则因为其高效、快速的特性,在功能基因组研究中具有重要的作用。为了在高粱品种BTx623中建立原生质体瞬时表达体系,本研究以BTx623幼苗为材料,对原生质体分离过程中的渗透压、酶液成分、酶解时间进行研究。结果表明:BTx623幼苗的原生质体分离过程中,最佳酶解液组成为1%纤维素酶、0. 25%离析酶、0. 6 mol/L甘露醇、10 mmol/L吗啉乙烷磺酸、1mmol/L CaCl_2、0. 1%小牛血清蛋白和5 mmol/Lβ-巯基乙醇,并获得了每毫升1×107个的高质量原生质体,所获原生质体活性在90%以上。之后利用PEG介导的转化方法,将含有35S::egfp的质粒导入到原生质体中,并通过荧光显微观察统计,遗传转化率达到(61. 31±3. 91)%。本研究通过优化高粱品种BTx623原生质体制备及瞬时转化的条件,成功建立了其原生质体瞬时表达体系,为进一步开展高粱品种BTx623功能基因组的研究奠定了基础。     

菠菜原生质体游离与纯化的研究

以菠菜为实验材料进行原生质体分离、纯化、活力鉴定。结果表明:1.5%纤维素酶OnozukaR-10+1%果胶酶Pectolase+0.5mol/L甘露醇+CPW盐的酶液,酶解时间5h,菠菜原生质体的获得率高。纯化时,适当降低离心时间有利于原生质体纯化过程中产量及活力的保持,500r/min离心5min,效果较好。     

新疆杨愈伤组织原生质体的游离与纯化

目的:以愈伤组织为材料,研究新疆杨原生质体的游离、纯化。方法:以新疆杨愈伤组织为材料,采用简单试验设计和方差分析方法,对新疆杨原生质体游离的影响因素进行研究,并利用二乙酸荧光素染色法观察原生质体活力。结果:适宜新疆杨愈伤组织原生质体游离的较适宜条件是:CPW+2.0%纤维素酶R-10+1.0%离析酶R-10+1.0%果胶酶Y-23+0.6 mol/L甘露醇,酶解温度27℃,酶解时间8 h。在此条件下,原生质体产量达8.5×106个/(g.FW),活力达83.6%。原生质体纯化可采用蔗糖等密度离心法,较适蔗糖浓度为30%。结论:研究筛选出的酶解因素组合与等密度离心条件较适宜新疆杨愈伤组织原生质体的游离和纯化。     

梭梭原生质体快速制备方法的建立及其在亚细胞定位中的应用

梭梭是中国西北荒漠半荒漠地区防沙治沙首选建群树种。目前梭梭蛋白亚细胞定位采用洋葱表层细胞以及鹰嘴豆和拟南芥原生质体等进行,但采用不同体系进行亚细胞定位,可能会出现不同结果,这与同源或异源表达的植物细胞特性有关。因此,梭梭蛋白采用其原生质体进行亚细胞定位结果更真实可信。通过对酶种类及配比、质壁分离时间、酶解液pH、酶解时间等的优化,本研究拟建立梭梭原生质体快速制备方法,并探讨其在亚细胞定位中的应用。结果表明:以2～3 cm长的幼嫩同化枝,置于pH值5.6的CPW酶解液(10%甘露醇, 0.1%MES, 1.0%纤维素酶, 0.4%离析酶)中,黑暗条件下27℃恒温水浴45 r/min酶解10～11 h,为梭梭原生质体快速制备最佳条件,原生质体产量可达0.41×10~7个/g·FW,存活率为70.32%;所得原生质体应用于亚细胞定位研究效果良好。本制备方法可应用于梭梭原生质体培养、细胞研究、基因瞬时表达等领域。     

大花蕙兰原生质体分离纯化

以大花蕙兰的叶片、根为试材,分析不同酶液组合、摇床转速、酶解温度、材料酶液比、酶解时间等因素对其原生质体分离的影响。大花蕙兰叶片、根经过90 min质壁分离预处理后,在温度28 ℃,于摇床上50 r·min^-1振荡酶解6 h,叶、根分别在酶解液为纤维素酶2.0%＋果胶酶0.1%＋离析酶0.2%＋崩溃酶0.2%和纤维素酶2.0%＋果胶酶0.3%＋离析酶0.1%＋崩溃酶0.1%中得到最高产量的原生质体。