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玉米转基因完整流程

农杆菌菌株的培养及感受态细胞的制备挑取根癌农杆菌LBA4404单菌落于3ml的YEB液体培养基(链霉素100mg/ml),28℃振荡培养过夜取过夜培养菌液500μl接种于50mlYEB(链霉素100mg/ml)液体培养基中,28℃振荡培养至OD600为0.5 左右。

5000rpm离心5min,集菌。

加10ml0.15MNaCl悬浮细胞,5000rpm离心5min,加10ml预冷的20mMCaCl2悬浮细胞,冰浴,24小时内使用,或分装成每管200μl,液氮中速冻1min,置于-70℃保存备用。

植物表达载体向农杆菌感受态细胞的转化取200ml 感受态细胞,加入1μg构建好的质粒DNA加入到,混匀后,冰浴30min。

液氮中速冻2-3min,37℃水浴5min,接着冰浴3min。

加入1mlYEB培养基,28摄氏度慢速震荡培养4h。

5000rpm离心5min,弃上清,集菌。

加入0.1mlYEB培养基重新悬浮细胞,涂布于含有100mg/ml Kan和125mg/ml Sm的YEB 平板上,28℃培养阳性克隆的鉴定挑取平板上长出的单菌落,接种于含有100mg/ml Kan和125mg/ml Sm的YEB液体培养基中,28℃振荡培养过夜,小量提取质粒DNA,以质粒DNA为模板进行PCR扩增鉴定。

农杆菌菌液的制备挑取继代2d后的农杆菌单菌落,在加有相应抗生素的液体YEB培养基中,在28℃黑暗条件下震荡培养16-20h(OD600为0.6-0.8)将菌液置于离心管中,18-20℃,5000rpm离心5min收集菌体。

将收集到的菌体用2mlD-inf液体培养基悬浮进行洗涤,以去除残余的YEB培养基18-20℃,5000rpm离心10min收集菌体,将菌体用2mlD-inf液体培养基,加入1‰AS,备用(放1h)农杆菌感染玉米幼胚初生愈伤及共培养将加入到D-inf(含AS)的菌液稀释到OD600为0.3-0.5放置1h以上,将幼胚或愈伤用D-inf(不含AS)洗一次,再浸入菌液中,用手上下颠倒30s,并放置5min,观察幼胚无明显伤口时,取出,用无菌滤纸吸干,放到D-AS固体培养基上,25℃黑暗条件下共培养3d,同时设对照。

植物受体材料幼胚、愈伤组织的制备愈伤组织的准备:玉米授粉后10-13d,取玉米幼穗在超净台上剥去苞叶,取出幼胚,将幼胚盾片朝上,接种于D培养基上,每培养皿接20-40个幼胚,28℃培养2-3d后,即可诱导出愈伤组织。

幼胚的准备:剥去苞叶、丝及一些多余部分,用刀插入上部,放入70%的乙醇,进入超净台,30s,拿出,超净台上吹干约15-20min,剥去玉米粒的2/3的表面部分,剥幼胚。

玉米转化体的筛选、继代和植株再生恢复培养的阶段:将共培养3d后的幼胚在灭菌水(加1‰的cef)中洗3次,每次20min,然后用滤纸吸干,转入D-cef固体培养基上,25℃,暗处,恢复培养7d。

选择加压筛选阶段:分4次第一轮D培养基+cef(1‰)+PPT(5mg/ml)第二轮D培养基+cef(1‰)+PPT(10mg/ml)第三轮D培养基+cef(1‰)+PPT(10mg/ml)第四轮D培养基+cef(1‰)+PPT(10mg/ml)每轮间隔均为2周;其中AgNO3可加(1‰或0.5‰)可不加,或一次加而另一次不加;cef使用浓度250mg/L,存储液浓度为250mg/ml;PPT存储液浓度为10mg/ml。

筛选后的恢复阶段:D培养基+6-BA(5mg/L),其中2,4-D或Dicamba浓度稀释5倍,蔗糖30g/L(或蔗糖20g/L,葡萄糖10g/L),时间为2周,暗培养。

筛选后的诱导阶段:D培养基+6-BA(5mg/L),其中2,4-D或Dicamba浓度稀释5倍,蔗糖50g/L,不加葡萄糖+cef1ml/L,暗培养。

分化阶段:D培养基,但不加任何激素,蔗糖浓度30mg/L不加葡萄糖,+cef1ml/L,光照培养。

生根阶段:培养基及母液的配置D-培养基NaFeEDTA 10ml/LN6 macro 50ml/LB5 micro 10ml/LDi comba(2,4-D) 1ml/L(5ml/L)RTV 10ml/LCasamina acids(酪蛋白水解酶) 0.5g/LL-Prine 700mg/L肌醇100mg/LSucrose 20g/LPH 5.8N6大量元素组成成分终浓度(mg/l)20×(g/L)硝酸钾KN032830 56.6硫酸铵(NH4) 2SO4 463 9.26硫酸镁MgSO4·7H20 185 3.7磷酸二氢钾KH2PO4400 2.58氯化钙CaCl2·2H2O 166 3.32(或无水氯化钙CaCl2 2.58 )配2L时,称取6.64gCaCl2·2H2O溶于600-700ml蒸馏水中,称取其他成分溶于600-700ml 蒸馏水中,分别溶解后,再混合到一起,定容至2000mlB5微量元素组成成分终浓度(mg/l)100×(mg/500ml)MnSO4·H2O 10 378.93MnSO4·4H2O 10 500ZnSO4·7H2O 2.0 100H3BO4 3.0 150KI 0.75 37.5Na2MoO4·2H2O 0.25 12.5CoCl2·6H2O 0.025 1.25CuSO4·5H2O 0.025 1.25Fe盐组成成分终浓度(mg/l)100×(mg/500ml)Na2·EDTA 37.3 1.865FeSO4·7H2O 27.8 1.390Na2·EDTA用温水溶解,放于50℃水浴,后将FeSO4·7H2O加入,定容至500ml。

Dicomba(MW:221.0) 335.1mg/100ml=3.315mg/ml (15μm)μ用2,4-D母液200× 5ml/L(2μg/L)RTV(100 ×,500ml体系)组成成分终浓度(mg/l)100×(mg/500ml) mg/1000ml Chloride Acid (139.63)0.0977 4.885 9.770 (氯化胆碱)Riboflavin(VB2,376.4) 0.0489 2.445 4.890 (核黄素)D-Biotin (VH,244.3)0.10016 5.008 10.016 (生物素)Folic Acid 0.0485 2.425 4.890 (叶酸)(用氨水单独溶解,再加蒸馏水定容)Nicotinic Acid (123.11)0.1994 9.97 19.94 (烟酸)Thiamine HCl (VB1,337.3)0.47222 23.611 47.222Ca-pantothenate (476.53)0.1000 5.0 10.0 (D-泛酸钙)Pyridoxine HCl (VB6,205.6)0.1994 9.97 19.94 (盐酸吡哆辛)C-fane cobalamin (VB12,1355.39)0.000135 0.00675 0.0135P-Aminobenzoic acid (137.13) 0.0494 2.47 4.94 (对氨基苯甲酸)以上各种维生素除叶酸外均溶于水,叶酸需先用氨水单独溶解,再加蒸馏水。

YEB培养基酵母提取物1g/L蛋白胨10g/L蔗糖5g/LMgSO4·7H2O 0.5g/LPH 7.5YEP培养基酵母提取物10g /L胰蛋白胨10g/LNaCl 5g/PH 7.0LB培养基胰化蛋白胨10g/L酵母提取物5g/LNaCl 10g/L琼脂粉15g/LD-AS培养基NaFeEDTA 10ml/LN6 macro 50ml/LB5 micro 10ml/LDicomba(2,4-D) 1ml/LRTV 10ml/LCasamina acids(酪蛋白水解酶) 0.5g/LL-Prine 700mg/L肌醇100mg/LSucrose 20g/L葡萄糖10g/LPH 5.8琼脂粉8g/LAS(0.5M) 200μlAgNO31ml/LAS和AgNO3终浓度均为100μM,且在培养基灭菌后稍凉时加入混匀。

D-Cef培养基D-培养基+ 1ml/LAgNO3 + cef1ml/LD-Inf培养基N6 macro 50ml/LB5 micro 10ml/LRTV 10ml/LNaFeEDTA 10ml/LDicomba(2,4-D) 1ml/LCasamina acids(酪蛋白水解酶) 0.5g/LL-Prine 700mg/L肌醇100mg/L蔗糖68.5g/L葡萄糖36g/LPH 5.2菌液保存甘油占总体积的15%,120ml体系:60%甘油30ml,菌液90ml,液氮速冻后-70℃保存。

摇菌大肠杆菌:5mlLB培养基+50μl菌液+5μlKan,37℃,300rpm,12-16h农杆菌:5mlLB培养基+50μl菌液+5μlSm+5μlKan,28℃,330rpm,12-16h抗性:质粒3301 KanpBI121 Amp农杆菌SmpUC19 Amp筛选后的恢复阶段1L培养基的组分6-BA 1.67ml (母液3mg/ml)NaFeEDTA 10ml/LN6 macro 50ml/LB5 micro 10ml/LRTV 10ml/LDicomba(2,4-D) 1-2.5ml/LCasamina acids(酪蛋白水解酶) 0.5g/LL-Prine 700mg/L肌醇100mg/L蔗糖30g/LPH 5.8琼脂8g/LCef 1ml黑暗培养2周诱导阶段恢复培养基中蔗糖50g/L,其他不变分化阶段恢复培养基中不加2,4-D和6-BA,其他不变,光照培养生根阶段1/2MS培养基MS基本培养基成分分子量使用浓度(mg/L)大量元素20×(g/L)KNO3101.11 1900 38NH4NO380.04 1650 33KH2PO4 136.09 170 3.4 MgSO4.7H2O 246.47 370 7.4CaCl2.2H2O 147.02 440 8.8微量元素使用浓度(mg/L) 200×(g/L)KI 166.01 0.83 0.166H3BO3 61.83 6.2 1.24MnSO4·4H2O 223.01 22.3 4.46ZnSO4·7 H2O 287.54 8.6 1.72Na2MoO4·2 H2O 241.95 0.25 0.05 CuSO4·5 H2O 249.68 0.025 0.005 CoCl2·6H2O 237.93 0.025 0.005铁盐使用浓度(mg/L) 200×(g/L)Na2·EDTA 372.25 37.3 7.46 FeSO4·7H2O 278.03 27.8 5.56有机成分使用浓度(mg/L) 200×(g/L)烟酸0.5 0.1盐酸吡哆醇VB6 0.5 0.1盐酸硫胺素VB1 0.1 0.02甘氨酸 2 0.4MS固体培养基1LMS大量(20×)50mlMS微量(200×)5mlMS铁盐(200×)5mlMS有机(200×)5mlMS肌醇0.1g蔗糖30g琼脂8gPH 5.6-5.8MS盐溶液MS大量MS微量铁盐6-BA:用0.1mlNaOH溶解后,再用蒸馏水定容。

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