紫薇叶片原生质体的分离及瞬时转化

【目的】研究紫薇叶片原生质体的分离方法,并对制备的原生质体进行瞬时转化,为紫薇本源物种的基因功能分析提供技术支持。【方法】以F₁株系S047（以屋久岛紫薇（L. fauriei）为母本、紫薇品种‘Pocomoke’为父本杂交获得）及‘Ebony Embers’和‘Pocomoke’3个紫薇品种幼嫩叶片为材料,对其进行酶解,筛选最适紫薇品种,在此基础上,采用单因素试验初步筛选纤维素酶、离析酶质量浓度（5,10,15,20,25,30 g/L）及甘露醇浓度(0.4,0.6,0.8 mol/L),之后采用3因素3水平正交试验筛选纤维素酶（10,20,30 g/L）、离析酶(3,5,7 g/L)和果胶酶(2,4,6 g/L)的最适质量浓度,确定分离紫薇原生质体的最优条件。用聚乙二醇（PEG）介导法将质粒pSuper1300::GFP转化紫薇原生质体。【结果】分离原生质体的最适紫薇品种为S047株系,其在酶解过程中无褐化现象,分离液呈明亮绿色,可得到完整的原生质体;其他2个品种未分离到原生质体。单因素试验结果显示,最适的纤维素酶质量浓度为15~20 g/L,离析酶质量浓度为5~10 g/L,甘露醇浓度为0.6 mol/L。正交试验结果表明,10 g/L纤维素酶、5 g/L离析酶、4 g/L果胶酶和0.6 mol/L甘露醇混合液为最佳酶解溶液,在黑暗条件下酶解紫薇幼嫩叶片5 h,可成功分离出紫薇原生质体,其产量达28×10⁵ g^-1,破损率为14%。将纯化的原生质体进行PEG介导的转化后,在激光共聚焦荧光显微镜下观察到绿色荧光信号,表明基因转化成功。【结论】获得了紫薇叶片原生质体分离体系,并成功进行了基因瞬时转化。     

连翘叶片原生质体分离及瞬时转化

【目的】研究高效分离连翘叶片原生质体的条件，并以PEG介导进行瞬时转化，为连翘基因的同源表达提供技术。【方法】以金叶连翘（Forsythia koreana‘Suwon Gold’）组培苗幼嫩叶片为材料，采用4因素3水平L₉(3⁴)正交试验，分析纤维素酶质量浓度（15，20，25 g/L）、离析酶质量浓度（3，5，7 g/L）、甘露醇浓度（0.2，0.4，0.6 mol/L）及酶解时间（5，7，9 h）对原生质体分离的影响，探索最优酶解条件，并在此条件下分离原生质体，之后以PEG介导转化pSuper1300::GFP质粒，研究其遗传转化效果。【结果】L₉(3⁴)正交试验结果显示，不同处理的金叶连翘叶片原生质体产量为1.17×10⁶~5.71×10⁶ g^-1，影响最大的因素为离析酶质量浓度，且4个因素对产量均有极显著影响；原生质体活力为81.19%~90.69%，影响最大的因素为离析酶质量浓度，且其对活力的影响达到显著水平。最佳酶解条件为：在20 g/L纤维素酶、5 g/L离析酶、0.2 mol/L甘露醇的混合液中酶解9 h，在此条件下原生质体产量为5.57×10⁶ g^-1，活力为86.79%。PEG介导法结果显示，以GFP为报告基因，在转化后的金叶连翘原生质体中可以检测到绿色荧光信号。【结论】获得金叶连翘叶片原生质体分离的最佳条件，且在此条件下原生质体产量、活力较高，能够成功进行瞬时转化。     

番木瓜幼叶原生质体分离研究

【目的】探讨番木瓜幼叶原生质体的最佳分离条件。【方法】以20～30日龄番木瓜无菌苗幼叶为材料,对原生质体分离过程中酶液组合、酶解时间、纯化离心速度（500～1500rpm）及离心时间（6～10min）进行探讨。【结果】随着酶解液中纤维素酶和果胶酶含量的提高,番木瓜原生质体产量逐渐升高,而其活力逐渐降低,其中以为2.0%纤维素酶＋0.5%果胶酶组合的效果较好,解离时间以8h为宜。随着酶解液中甘露醇浓度的升高,原生质体的产量呈现先增加后降低的趋势,在0.55mol/L时达到最大（2.48×106个/gFW）。在悬浮纯化原生质体时,以1000rpm离心6～8min的效果较好。【结论】适宜原生质体分离的酶解液为2.0%纤维素酶＋0.5%果胶酶＋25mmol/LMES＋0.55mol/L甘露醇,最适酶解时间为8h;在原生质体纯化时,使用1000rpm离心6~8min,有利于获得产量及活力较高的原生质体。     

番木瓜幼叶原生质体分离研究

【目的】探讨番木瓜幼叶原生质体的最佳分离条件。【方法】以20～30日龄番木瓜无菌苗幼叶为材料,对原生质体分离过程中酶液组合、酶解时间、纯化离心速度（500～1500 rpm）及离心时间（6～10 min）进行探讨。【结果】随着酶解液中纤维素酶和果胶酶含量的提高,番木瓜原生质体产量逐渐升高,而其活力逐渐降低,其中以为2.0%纤维素酶+ 0.5%果胶酶组合的效果较好,解离时间以8 h为宜。随着酶解液中甘露醇浓度的升高,原生质体的产量呈现先增加后降低的趋势,在0.55 mol/L时达到最大（2.48×106个/gFW）。在悬浮纯化原生质体时,以1000 rpm离心6～8 min的效果较好。【结论】适宜原生质体分离的酶解液为2.0%纤维素酶+0.5%果胶酶+25 mmol/L MES+0.55 mol/L甘露醇,最适酶解时间为8 h;在原生质体纯化时,使用1000 rpm离心6~8 min,有利于获得产量及活力较高的原生质体。     

月季原生质体分离条件的研究

采用质壁分离和冰冻预处理月季幼叶.用纤维素酶、果胶酶、甘露醇的混合酶液分离原生质体,并对影响原生质体产量及活力因素进行分析.结果表明,纤维素酶对原生质体产量有极显著影响,适宜月季幼叶原生质体提取的酶液组合为:纤维素酶1.5%、果胶酶0.5%、甘露醇0.6 mol/L、酶解12 h;质壁分离后,原生质体产量增加,但活力降低;冰冻处理使产量提高,处理12 h时,原生质体活力达到最高.     

棉花真叶原生质体分离及瞬时表达体系的优化

【目的】真叶细胞能模拟植物内源条件,建立基于棉花真叶原生质体的高效瞬时表达体系,为快速有效研究棉花基因功能提供方法。【方法】以陆地棉TM-1真叶为材料,采用常用的纤维素酶和离析酶组合分离原生质体,探究影响原生质体分离的叶龄、渗透压、酶解液成分和酶解时间,及渗透压和酶解时间对原生质体活力的影响,并分析渗透压、PEG浓度和培养液种类对原生质体瞬时转化的影响,进而优化棉花真叶原生质体瞬时表达体系。构建GhLTP-GFP表达载体,对比融合蛋白在拟南芥、棉花原生质体和烟草表皮细胞中的亚细胞定位,验证该体系。【结果】不同于棉花子叶,酶解液中高浓度CaCl₂会显著抑制真叶细胞壁的酶解,含10 mmol·L^-1 CaCl₂的酶解液能有效分离棉花真叶原生质体。甘露醇显著影响原生质体得率,含0.5 mol·L^-1甘露醇的酶解液分离原生质体得率最高,且细胞形态维持较好,而0.4 mol·L^-1甘露醇条件下原生质体活力降低一倍,表明0.5 mol·L^-1甘露醇能较好维持棉花真叶原生质体渗透压。陆地棉刚展平的真叶分离所得原生质体大小合适,而展平后的嫩叶分离得到的原生质体细胞较大,得率降低一倍。酶解处理7 h前,原生质体游离缓慢,酶解9 h原生质体产量达到高峰,继续酶解原生质体将破裂,得率降低。在等渗条件下用40% PEG4000转化所得原生质体,转化效率最高,而普遍采用的低渗条件不利于棉花真叶原生质体的转化。转化后,用WI溶液继续培养原生质体,会引起原生质体的大量破裂,用含0.5 mol·L^-1甘露醇的W5溶液继续培养,有利于原生质体形态的维持,转化率提高到90%。表达载体35S:GhLTP-GFP分别转入棉花、拟南芥原生质体和烟草表皮细胞,GFP信号在细胞中的定位结果一致。 【结论】建立的棉花真叶原生质体瞬时表达体系,可获得8.10×10⁶个/mL活力在95%以上的高质量原生质体,原生质体得率提高8倍,转化效率达到90%,可用于亚细胞定位、蛋白互作,以及代谢调控网络研究等。     

盾叶薯蓣原生质体分离

以盾叶薯蓣叶片、种子愈伤为材料,探讨了不同的酶浓度、酶解时间及渗透压对原生质体分离的影响.结果表明:生长5～10d的叶片置于0.6%纤维素酶、0.5%果胶酶、0.9mol/L甘露醇的酶液中、黑暗处理21h,其原生质体产量和活力最高;悬浮培养5～10d的愈伤组织在2.0%纤维素酶、1.0%果胶酶、0.7mol/L甘露醇的混合酶液中黑暗处理6～8h原生质体产量和活力最高.     

玉米和拟南芥的原生质体制备及瞬时表达体系的研究

[目的]优化玉米和拟南芥原生质体的制备条件及瞬时表达体系.[方法]以不同时期玉米叶片和拟南芥为材料分离原生质体,通过对不同酶浓度,解离时间和渗透压的研究,优化最佳分离原生质体体系;原生质体再经PEG介导的转化,通过GFP基因表达百分比鉴定原生质体活性和转化效率.[结果]玉米和拟南芥原生质分离的最佳条件为：纤维素酶1.5％,离析酶0.5％;拟南芥酶解4h,甘露醇浓度0.4 mol/L;玉米酶解6h,甘露醇浓度0.45 ～0.50 mol/L.最佳生长时期为：拟南芥6～8片叶;玉米二片叶.用去内毒素质粒经PEG（玉米30％ PEG,拟南芥40％ PEG）诱导转化置于黑暗下培养,原生质体活性和转化效率较高,原生质体中可以观察到明显的GFP荧光.[结论]玉米和拟南芥原生质体的制备受酶浓度,解离时间和渗透压的影响,在原生质体转化过程中,质粒DNA纯度,PEG浓度等是影响转化效率的关键因素,与拟南芥原生质体相比玉米原生质体要稳定性差一些.     

云南疣粒野生稻原生质体高效分离培养体系的建立

【目的】为云南疣粒野生稻原生质体的培养、细胞融合、细胞再分化成植株奠定基础。【方法】测定不同酶解组合及浓度、酶解时间、渗透压稳定剂浓度下云南疣粒野生稻原生质体的产量和活力,同时筛选云南疣粒野生稻原生质体分离和培养的较优条件。【结果】优化后建立云南疣粒野生稻胚性悬浮细胞系的周期可缩短至45～60 d;在纤维素酶1.5%+果胶酶0.3%+甘露醇0.6 M+MES 5 mM+CaCl_(2 ) 5 mM条件下酶解2 h,云南疣粒野生稻原生质的产量为1.45×10~(6 )个/g·FW,活力达到90.17%,制备出的原生质体在固液培养下得到云南疣粒野生稻原生质体再生植株。【结论】建立了一套快速高效分离培养云南疣粒野生稻原生质体的体系,对研究重要植物资源、种质创新和发掘其优良基因具有重要意义。     

不同酶解条件对普通红豆草下胚轴原生质体分离的影响

对普通红豆草原生质体分离条件进行研究.以无菌发育5～7 d种子的下胚轴为材料,研究了不同的酶组合、酶解时间、渗透压和pH等因子对其原生质体游离的影响.结果表明:当酶液组合为2;纤维素酶+0.5;果胶酶+0.3;离析酶,25℃黑暗条件下酶解6 h可获得大量有较高活力的原生质体,其产量达到3.53×106个/g,存活率为90.6;;以甘露醇作为酶解渗透调节物质较为理想,酶解液中添加浓度为0.55 mol/L的甘露醇最为适合原生质体分离;酶解液pH调至6.0时原生质体产量、活力均高于其他各组.