植物表达载体转化农杆菌操作步骤来源:郭庆水的日志植物表达载体转化农杆菌操作步骤第一部分:农杆菌介导转化水稻1、农杆菌选择:LBA4404、EHA105、GV31012、农杆菌活化:将保存的农杆菌在固体LB培养基上画线(或加或不加抗生素,LBA4404:Rif 或Str;EHA105:Rif或Str;GV3103:庆大霉素。
如果不加抗生素就有可能造成这些菌株的Ti质粒丢失,导致农杆菌缺乏侵染性),抗生素浓度为:50μg/ml。
28℃培养。
3、农杆菌感受态细胞的制备:1)挑取单菌落接种于3ml LB液体培养基中,220rpm 28℃振荡培养至OD600 =0.5。
2)吸取1.5ml菌液于离心管中,冰浴10min;3)5000(13000)rpm离心30s,弃去上清液;4)沉淀用1.5 ml 0.5M NaCl悬浮,冰浴20min;5)5000(13000)rpm离心30s,弃去上清液;6)每管用100μl 20mMCaCl2悬浮,用于转化;制备好的感受态细胞可马上使用,也可按每管200ul分装于无菌离心管中,于4℃保存48小时内使用,长期贮存时必须在液氮中速冻后转一70℃保存。
使用时从一70℃取出,置冰上融化后使用。
4、DNA直接转化农杆菌:1)50μl农杆菌感受态细胞中加入质粒DNA 0.1~1μg(5-10ul),之后冰浴30 min;2)放入液氮中5min(或1min),然后立即放入37℃水浴锅中水浴5min;3)取出离心管,加入0.5mlLB,28℃、220rpm振荡培养3~5hr;4)取出菌液于含相应抗生素的LB平板上涂板,在培养箱中28℃条件下倒置培养。
2天左右菌落可见。
(pEmu载体:AMP+Rif/Str;pK载体:Kan+Rif/Str;pTCK载体:Kan+Rif/Str)5、重组农杆菌鉴定:1)挑取单菌落,接种于含相应抗生素的LB液体培养基中,28℃振荡培养过夜。
(pEmu载体:AMP+Rif/Str;pK载体:Kan+Rif/Str;pTCK载体:Kan+Rif/Str)2)小量提取质粒DNA,加GTE同时加5μL溶菌酶(50μg "ml -1,贮藏浓度为50mg/ml或10mg/ml)。
3)质粒酶切或PCR鉴定。
6、三亲交配法:参考一:1)接种含重组质粒的大肠杆菌于含的LB平板,于37℃培养;(pEmu载体:50μg"ml -1AMP;pK载体:50μg"ml -1Kan;pTCK载体:50μg"ml -1Kan)2)接种含动员质粒pRK2013的大肠杆菌于不含抗生素的LB平板上,于37℃培养;3)接种受体农杆菌EHA105/LBA4404于50μg"mL-1 Rif/Str的LB平板上28 ℃培养;4)分别挑取上述平板单菌落,分别于LB液体培养基中震荡培养;5)待三种菌生长到对数期时,各取50μL,混匀,涂布于无抗生素的LB 平板上,28℃培养过夜;6)挑取长出的小块菌,接种于含相应抗生素的LB液体培养基中,28℃振荡培养24h;(pEmu载体:50μg"ml -1AMP+50μg"mL-1 Rif/Str;pK载体:50μg"ml -1Kan+50μg"mL-1Rif/Str;pTCK载体:50μg"ml -1Kan+50μg"mL-1 Rif/Str)7)用接种环将上述培养液划线于含相应抗生素的LB平板,28℃培养至长出单菌落;(pEmu载体:50μg"ml -1AMP+50μg"mL-1 Rif/Str;pK载体:50μg"ml -1Kan+50μg"mL-1 Rif/Str;pTCK载体:50μg"ml -1Kan+50μg"mL-1 Rif/Str)8)随机挑取若干克隆,于含相应抗生素的LB液体培养基振荡培养;9)小量提取质粒DNA进行PCR鉴定。
10)将阳性单菌落再次划线纯化。
三亲交配法:参考二:1)从保存根癌农杆菌LBA4404的平板上挑取一个单菌落,接种于10m1不含抗生素的LB液体培养基中,28℃, 200rpm培养24h;2)从保存中间载体的平板上挑取一个单菌落,接种于10ml不含抗生素的LB液体培养基中,37℃,250rpm培养约8h;3)从保存辅助质粒pRK2013的平板上挑取一个单菌落,接种于10ml不含抗生素的LB液体培养基中,37℃, 250rpm培养约8h;4)分别取以上三种细菌培养物50u1于1.5m1离心管中混匀,取100u!涂布于无抗生素的LB平板上,28℃培养过夜;5)用接种环将长出的菌落转接到含有Kan 50ug/ml,Str 25ug/ml和Rif 25ug/ml的LB平板上,28℃培养过夜;同时各取1, 2, 3步骤中的菌液100u}分别涂布于含有三种抗生素的LB平板上,作为对照。
注意一、农杆菌提取质粒,拷贝数较低,很难用酶切鉴定的方法鉴别。
因此一般用PCR鉴定。
(PCR鉴定时要做好阴性对照。
一般以未带有目的基因的空载体和未经转化的空农杆菌做对照)。
另外,未完善起见,可做回转化:即将农杆菌中提取的质粒电泳和PCR鉴定后,再将其回转到大肠杆菌中,再提取质粒酶切鉴定。
注意二、LBA4404为利福平和链霉素抗性,EHA105为利福平抗性,pRK2013为Kan抗性注意三、1)、利福平,溶于甲醇或氢氧化钠溶解后无菌蒸馏水定容,贮液20mg/ml,-20保存三个月,使用浓度50~100L。
2)、利福平(Rif)先用少量无水乙醇溶解,最后用无菌水配成50mg/ml的母液,过滤灭菌。
3)、利福平用甲醇配成浓度为20mg/ml,于-20度保存。
工作浓度50ug/ml4)、链霉素用水融解至浓度为10 mg/ml后于-20度保存。
工作浓度50ug/ml5)、溶解0.5g链霉素硫酸盐于足量的无水乙醇中,最后定容至10ml。
分装成小份于-20℃贮存。
常以10ug/ml~50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。
抗生素储存液工作浓度浓度(mg/ml) 保存条件严紧型质粒(μg/ml) 松弛型质粒(μg/ml)氨苄青霉素 50 (溶于水) -20℃ 20 60羧苄青霉素 50 (溶于水) -20℃ 20 60氯霉素 34 (溶于乙醇) -20℃ 25 170卡那霉素 10 (溶于水) -20℃ 10 50链霉素 10 (溶于水) -20℃ 10 50四环素 5 (溶于乙醇) -20℃ 10 507、水稻胚性愈伤组织的诱导取授粉后10-15d的未成熟水稻种子剥去种皮,于70%酒精浸泡3min(或75%酒精浸泡1min),再于0.1%升汞中浸泡15min(或再转入20%的次氯酸钠溶液中于摇床振荡灭菌25min),超净工作台中无菌水清洗3-5次,将消毒后种子的幼胚用镊子挤出,接种于诱导培养基上,每个皿约放35粒,28℃暗培养4-5d,切除胚根,继续培养12-15d,待愈伤长大后进行继代培养,每两周继代一次,共继代2-3次;成熟胚去壳,用镊子将有胚的一半切下,经上述方法消毒后,置于诱导培养基上。
28℃暗培养至长出愈伤组织。
选用培养或预培养4天的愈伤组织作为转化材料。
(第三代开始可以选择适当的胚性愈伤用于农杆菌转化)8、根癌农杆菌的培养平板挑取单菌落,接种于含相应抗生素的LB液体培养基中(pEmu载体:50μg"ml -1AMP+50μg"mL-1 Rif/Str;pK载体:50μg"ml -1Kan+50μg"mL-1 Rif/Str;pTCK载体:50μg"ml -1Kan +50μg"mL-1 Rif/Str),28℃摇床过夜,再按1%接种量转接入50mL同样培养基中(含相应抗生素)培养8小时左右至OD600为0.5左右。
4℃,5000rpm离心5min ,收集菌体。
然后用5mL含100 uM AS的AAM液体培养基重新悬浮沉淀,将菌液转入50mL的含100uM AS的AAM液培中,28℃摇床上培养至OD600=0.5。
9、愈伤组织的预培养取生长旺盛的胚性愈伤组织(从继代培养上挑选分散状,颜色鲜黄的2-3mm的胚性愈伤颗粒)转接到预培养培养基,27℃暗培养3-4天。
生长旺盛的愈伤用于农杆菌转化。
10、愈伤组织与根癌农杆菌的共培养取生长旺盛的水稻胚性愈伤组织(预培养4d的水稻幼胚去掉胚芽或继代2-3周后2-3mm的愈伤颗粒转入新鲜培养基中预培养4d),置于灭菌培养皿中,浸泡入新鲜的AAM农杆菌菌液(含100uM AS)中10-15min后将幼胚取出,中间轻缓晃动数次,倒掉菌液,将愈伤于无菌滤纸上,吸除残余的菌液并凉干,随即转移到共培养培养基上,于28℃(或25℃)暗培养2-3天。
11、洗除农杆菌共培养2-3天后,即农杆菌生长至可见愈伤下有少量菌斑时,挑取共培养的愈伤置于无菌三角瓶中,用(含有250mg"L-1羧苄青霉素的)无菌水冲洗3-5次,每次摇动数次,直至水中看不到丝状菌体。
最后一次清洗时静止1小时,让黏附于愈伤上的农杆菌充分扩散到水中。
最后,加入含500mg/L的羧苄青霉素的无菌水,静止30-50min,期间振荡几次,倒掉液体,置愈伤于无菌滤纸上凉干,然后转移到筛选培养基上,置25℃培养箱内暗培养。
11、抗性愈伤的筛选将愈伤转移到选择培养基上筛选抗性愈伤,每两周转接1次。
培养4-8周,多数愈伤褐化死亡,有少数瘤状抗性愈伤从干瘪褐化的愈伤表面长出。
挑选这些抗性愈伤继续在选择培养基上暗培养2次,挑选长大后愈伤的一部分转移到分化培养基上。
(并转入筛选培养基N6-S1中,进行选择培养。
两周后挑选出幼胚盾片处新长出的愈伤组织,转到N6-S2筛选培养基上继续筛选2-3代,2周/代)。
(N6 -S1:N6,100mg"L-1G418,250mg"L-1羧苄青霉素)(N6 -S2:N6,50mg"L-1G418,125mg"L-1羧苄青霉素)12、抗性愈伤的分化培养经抗生素筛选长出的抗性愈伤,PCR初步鉴定后,转入分化培养基中继续培养,26℃暗培养1周,然后转入25℃光照培养(12h光照,12h黑暗)。
13、转基因植株的再生及幼苗移栽转移到分化培养基上的愈伤组织,培养2周后愈伤开始转绿,3周后即可长出幼芽,随之根也长出。
(筛选4周后,选择生长旺盛,色泽淡黄的抗性愈伤组织,转移到分化培养基进行分化出苗,光照24h/d,再生的小苗长至2-3cm左右时)将幼苗转移到含生根培养基的小三角瓶内,每瓶一株,继续光照培养,待苗高7~10cm时,打开瓶盖于温室中炼苗5~7天,待小苗生长健壮后,移出培养瓶,洗净跟上的培养基,移至温室盆栽(铁盘中)。