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1Department of Evolutionary Functional Genomics, Evolutionary Biology Center, Uppsala University, 2Department of Plant Biology and Forest Genetics, Uppsala BioCenter, Swedish University of Agricultural Sciences
Karlgren, A., Carlsson, J., Gyllenstrand, N., Lagercrantz, U., Sundström, J. F. Non-radioactive in situ Hybridization Protocol Applicable for Norway Spruce and a Range of Plant Species. J. Vis. Exp. (26), e1205, doi:10.3791/1205 (2009).
高通量表达分析技术提供给科学家溢出的表达谱,但他们在组织特异性表达的决议,是因为在剖析个别组织的问题有限。表达数据需要进一步证实,表达用原位杂交,采用的技术,例如本地化细胞特异性mRNA的表达模式与补充。 原位杂交方法是费力,费时,往往需要广泛的优化取决于物种和组织。 原位实验木本物种,如针叶树挪威云杉(云杉冷杉)执行比较困难。在这里, 我们目前在修改后的辛原位杂交协议,这是快速,适用的植物种类广泛 ,包括体育冷杉 。短短几年的调整,包括改变的核糖核酸酶治疗和蛋白酶K的浓度,我们可以使用该协议的研究组织特异性表达的同源基因在男性生殖器官之一裸子植物和两个被子植物 ; P。 冷杉属,拟南芥和甘蓝型油菜 。该协议工作同样适用物种和基因研究。AtAP3和BnAP3螺纹A 中的第二个和第三个花器官观察拟南芥和 B。 油菜和DAL13 P.雄球花microsporophylls 冷杉 。 为 P 冷杉蛋白酶K的浓度,用于permeablize组织,必须增加至3克/毫升,而不是1克/毫升,可能是由于更紧凑的组织和更高水平的酚类物质和多糖。所有种类的核糖核酸酶治疗被删除,由于没有相应增加特异性信号强度降低。通过比较同源基因的组织特异性表达模式,从开花植物和针叶树,我们证明了DIG原位协议提出,只有分钟的调整,可应用于广泛的植物物种。因此,这个协议避免了双方广泛的物种特定的优化和赞成DIG标记的探针的放射性标记的探针费力的使用。我们已经选择了,说明在我们的电影协议的技术要求高的步骤。
高本汉安娜和珍妮卡尔松同等贡献这项研究。
通讯作者:安娜Anna.Karlgren @ ebc.uu.se和Jens楼松德斯特伦Jens.Sundstrom @ vbsg.slu.se高本汉
这在非放射性的mRNA原位杂交协议是挪威云杉组织进行了优化,并详细描述。它是基于拟南芥/ 原位杂交油菜在我们的团体,而这又是基于迈耶罗维茨和爱尔兰实验室的协议,其中包括 1-4周慧敏爱尔兰,辛迪林肯和杰夫的优化优化的协议。
程序
1。固定和嵌入
要提供RNA保留组织需要迷恋和嵌入蜡前进行实地实验。固定和嵌入是关键的一步,因为不好固定材料可能会低或检测不到信号,即使mRNA的是非常丰富的。组织脱水,清除和嵌入式蜡在逐渐变化,以避免组织损伤。为了进一步避免的0.85%,氯化钠添加到第一次在挪威云杉组织脱水乙醇步骤细胞的收缩和肿胀。离开乙醇氯化钠(例如,它是在拟南芥/油菜籽协议),它是可能的。嵌入过程中的脱水步骤可在冰上进行RNase活性保持在最低或在4 ° C。在这个协议中的4%的多聚甲醛修复溶液中含有0.25%的戊二醛,这是应该给予更好的RNA保留,即使有些人认为,它可能没有什么区别(例如,它是在拟南芥/油菜籽协议)。最有可能的任何标准可以用来固定和嵌入协议。至于下面的挪威云杉嵌入看到略有不同,从拟南芥/油菜籽协议。
1.1第1天收集植物材料和多聚甲醛固定
选项1
NB!挪威云杉嵌入版本如下(步骤4-8)。确保闪烁管,或至少在第5步,使用玻璃瓶 。
1.2第2天脱水注!挪威云杉嵌入版本。
| 0.85%氯化钠 | 30分钟 | 在冰 |
| 50%乙醇+ 0.85%的NaCl | 90分钟 | 在冰 |
| 70%乙醇+ 0.85%的NaCl | 90分钟 | 在冰 |
| 85%乙醇+ 0.85%的NaCl | 90分钟 | 4 ° C |
| 95%乙醇(曙红) | 90分钟 | 4 ° C |
| 100%的乙醇(曙红) | 90分钟 | 4 ° C |
| 100%的乙醇(曙红) | 过夜 | 4 ° C |
1.3第3天脱水和嵌入NB!挪威云杉嵌入版本。
| 100%的乙醇(曙红) | 2 H | 室温 |
| 50%的乙醇+ 50%Histoclear二 | 1 H | 室温 |
| 100%的Histoclear II | 1 H | 室温 |
| 100%的Histoclear II | 1 H | 室温 |
| 50%Histoclear II + 50%Histowax | 过夜 | +40-50 ° C |
1.4第4天嵌入注!挪威云杉嵌入版本。
| 100%融化Histowax | 60 ° C | (更改早晨和晚上) |
1.5天5嵌入NB!挪威云杉嵌入版本。
| 100%融化Histowax | 60 ° C | (更改早晨和晚上) |
1.6日6嵌入NB!挪威云杉嵌入版本。
| 100%融化Histowax | 60 ° C | (更改早晨和晚上) |
选项2
NB!拟南芥/油菜籽嵌入版本如下(步骤4-8)。
1.2第2天脱水注!拟南芥/油菜籽嵌入版本。
| 1X PBS | 30分钟 |
| 1X PBS | 30分钟 |
| 30%乙醇 | 60分钟 |
| 40%乙醇 | 60分钟 |
| 50%乙醇 | 60分钟 |
| 60%乙醇 | 60分钟 |
| 70%乙醇 | 60分钟 |
| 85%乙醇 | 60分钟 |
| 95%乙醇(曙红) | 过夜 |
1.3第3天的脱水和embeddING 注!拟南芥/油菜籽嵌入版本。
| 100%的乙醇(曙红) | 30分钟 |
| 100%的乙醇(曙红) | 30分钟 |
| 100%的乙醇(曙红) | 60分钟 |
| 100%的乙醇(曙红) | 60分钟 |
| 75%乙醇+25%Histoclear二 | 30分钟 |
| 50%的乙醇+ 50%Histoclear二 | 30分钟 |
| 25%的乙醇+ 75%Histoclear二 | 30分钟 |
| 100%的Histoclear II | 60分钟 |
| 100%的Histoclear II | 60分钟 |
| 100%Histoclear II + ¼卷Histowax芯片 | 过夜(无抖动) |
1.4第4天嵌入注!拟南芥/油菜籽嵌入版本。
1.5天5嵌入NB!拟南芥/油菜籽嵌入版本。
| 100%融化Histowax | 60 ° C | (更改早晨和晚上) |
1.6日6嵌入NB!拟南芥/油菜籽嵌入版本。
| 100%融化Histowax | 60 ° C | (更改早晨和晚上) |
1.7天7嵌入在拟南芥/油菜籽协议8(日)(Film!的技术细节在电影中 )
2。切片(Film!的技术细节在电影中 )
3。探针的制作
原位杂交检测探针的具体使用一定的mRNA表达。探头,这是最常见的一块互补的RNA,可与地高辛,辛标记。辛是一种小分子,它可以连接到尿苷,从而纳入RNA探针,然后使用地高辛的特异性抗体检测。
探头的设计与制作,是在RNA原位杂交实验中最关键的一步。应谨慎,以确保探针具有高特异性和,是与高品质UTPs标记的。有时,杂交温度和/或反应的长度必须为特定的探头调整。与往常一样,应小心,以避免RNase的污染。
标签之前,隔离模板,根据您的标准协议,如cDNA克隆,PCR扩增片段,和线性模板。正义和反义片段被隔离,并从模板的使用基因特异性引物扩增。对于PCR扩增片段不使用酶产生3'突出。对所有碎片是一个T7(或SP6,或者T3)悬添加使用携带的T7序列的引物,或使用带有T7启动子一个载体。
感探头(mRNA或( - )链)有相同的序列的靶mRNA不会杂交的靶mRNA,而反义(反mRNA或(+)链)探针互补序列,从而杂交目标,使感兴趣的信号。感应探头是用来作为阴性对照,将获得实验工作正常,如果没有信号。阳性对照,也需要,例如一个看家基因探针检测。大多数的幻灯片,应与反义探针杂交,而只有几张幻灯片应不同的控制探针杂交。
3.1探针标记采用体外转录
从DIG RNA标记试剂盒(SP6/T7; 11175025910,罗氏应用科学部,曼海姆,德国)的试剂或类似的标记探针时使用。这里描述的20μL的反应应产量高辛标记的RNA〜10微克。
| 成分 | 数量/金额 |
| 10 × NTP标签的混合物 | 2μL |
| 10 ×转录缓冲液 | 2μL |
| 保护核糖核酸酶抑制剂 | 1μL(20U) |
| RNA T7聚合酶(SP6,或者T3) | 2μL |
| 模板DNA(500-1000吴) | xμL |
| 无RNase MilliQ水 | ŸμL,到终体积18μL |
3.2长期探头的水解
NB!如果您的探头是大于150 bp的应该减少到50-150 BP给予了很高的信号,由于更好地渗透。 探头可在碳酸盐缓冲液(pH值10.2),化学降解。如果探头跳过水解步骤的正确大小,但记得添加一个卷甲酰胺,即30μL,探头 。
| 孵化时间(分钟)=(L 0 - L F)/(K · L 0 * L F) |
| L 0 =长度探头KB |
| L F =探头的最终长度KB = 0.100如KB |
| K =速率常数水解= 0.11 KB,1分钟1 |
4。 原位杂交(Film!技术详情载于电影 )
确保所有解决方案都免费核糖核酸!这是没有必要DEPC对待一切,但至少使用蒸压MilliQ水。确保所有玻璃器皿加热在200 ° C过夜或至少5个小时。处理的塑料容器和搅拌搅拌0.1 M的氢氧化钠酒吧过夜。冲洗塑料容器蒸压MilliQ水(〜500毫升/容器)的好几倍。至关重要的是仔细冲洗容器的NaOH的痕迹,以避免可能扰乱杂交。 DEPC -治疗所有股票的解决方案,除三缓冲。检查开始前的实验,以确保一切可用所有解决方案等。直到第61步(步骤51-52除外),我们一直在机架上,这是很容易容器之间移动的幻灯片。
4.1 原位部分预处理
| 2X 10分钟Histoclear二(使用玻璃容器) |
| 2个1-2分钟100%的乙醇 |
| 1-2分钟,95%乙醇 |
| 1-2分钟90%的乙醇 |
| 1-2分钟80%的乙醇 |
| 1-2分钟60%的乙醇 |
| 1-2分钟30%的乙醇 |
| 1-2分钟H 2 O |
| 30秒30%乙醇 |
| 30秒60%乙醇 |
| 30秒80%乙醇 |
| 30秒90%乙醇 |
| 30秒95%乙醇 |
| 2个30秒100%的乙醇 |
4.2 原位杂交(Film!的技术细节在电影中 )
决定幻灯片使用该探头,不要忘了使用正义和反义探针,以及作为阳性对照。 (NB! ProbeOn加上费舍尔的生物幻灯片,允许他们在该协议的杂交/检测步骤对夹着一个白色的糖霜 。)与相同浓度相同的探针应该是一对特定的幻灯片。确定多少杂交的解决方案,以基于总数的幻灯片对。预热硫酸葡聚糖在+60 ° C。杂交液,硫酸葡聚糖是非常粘稠。将杂交液在60℃,它会更容易处理。空气干燥干净的纸巾或Kimwipe /组织文件的幻灯片应用前探。幻灯片等,必须完全干燥。对于每一个对幻灯片添加探头。重要的是要测试不同的探针浓度(如0.5,2和4μL),以找出最佳的浓度,在实际的实验是预制。
| 杂交液 | 5幻灯片对 | 10幻灯片对 | 15幻灯片对 | 20幻灯片对 |
| 在原位盐的10倍 | 100μL | 200μL | 300μL | 400μL |
| 去离子甲酰胺 | 400μL | 800μL | 1200μL | 1600μL |
| 50%硫酸葡聚糖(+60℃) | 200μL | 400μL | 600μL | 800μL |
| 50X登哈特的解决方案 | 20μL | 40μL | 60μL | 80μL |
| tRNA的(100mg/ml) | 10μL | 20μL | 30μL | 40μL |
| H 2 O(DEPC处理) | 70μL | 140μL | 210μL | 280μL |
| 总成交量 | 800μL | 1600μL | 2400μL | 3200μL |
4.3原位杂交(后Film!的技术细节在电影中 )
食谱/股票解决方案
NB!使用无RNase MilliQ水尽可能多,例如,用DEPC处理MilliQ水(加入0.1%DEPC留下过夜。高压灭菌15磅(20分钟,即1.05公斤/ 厘米 2,液体周期,)或使用至少蒸压MilliQ的水。当准备缓冲区和股票的解决方案,它也可能溶于无RNase盐等DEPC处理过的水,而不是用DEPC处理的缓冲区和股票的解决方案本身,如果你不DEPC处理水,缓冲区和股票的解决方案,至少有高压灭菌器或过滤消毒。
暂停!在室温下存储缓冲区和股票的解决方案,如果没有其他说明。
NB!你可以找到许多的缓冲区,以及关于如何使他们在分子克隆(2001年萨姆布鲁克J,和DW拉塞尔。的提示。分子克隆实验室手册“3版。冷战冷泉港实验室出版社,冷泉港纽约,美国)。
醋酸酐0.1M三乙醇胺(pH值8,体积:800毫升)。
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 三乙醇胺 | 10.4毫升 | 0.1中号三乙醇胺 |
| MilliQ的水 | 786.4毫升 | 终体积为800毫升 |
| 盐酸 | 3.2毫升 | 给予pH值8.0 |
| 醋酸酐 | 4.8毫升 | 0.6% |
NB!请0.1M三乙醇胺新鲜和孵化前添加醋酸酐。
NB!使用玻璃容器。三乙醇胺缓冲使用的醋酸酐是因为在水中不稳定。
琼脂糖(1%)凝胶在1 × TBE(体积:100毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 琼脂糖 | 1克 | 1% |
| 1 x TBE | 100毫升 |
混合琼脂糖1 × TBE。热/煮至琼脂糖融化。蒙上了凝胶。运行1 × TBE缓冲液中的凝胶。
硫酸葡聚糖
稀释5克葡聚糖DEPC处理MilliQ水(即50%(W / V))硫酸10毫升,溶于60 ° C
暂停!储存在-20 ° C。
0.5 M EDTA pH8.0(titriplex三,体积为500毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| EDTA(372.24克/摩尔) | 93.06摹 | 0.5 M EDTA |
| MilliQ的水 | 500毫升 | |
| 氢氧化钠 | 〜10克颗粒 | 给予pH值8.0 |
| 用DEPC | 0.5毫升 | 0.1%DEPC |
溶解于水(pH值8.0的情况)EDTA,调整到终体积为500毫升。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
修复液/固色剂(步骤1-3,42) - 4%(W / V)1X PBS,pH值7.0(650毫升)多聚甲醛
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| MilliQ的水 | 585毫升 | |
| 10X PBS | 65毫升 | 1X PBS |
| 10M的NaOH | 520μL | 给予pH值〜11 |
| 多聚甲醛 | 26日摹 | 4% |
| 浓盐酸 | 449μL | 给人的pH〜7 |
NB!作出新的。
NB!在云杉协议戊二醛添加到终浓度为0.25%,即6.5毫升的总容积为650毫升或10毫升1000毫升的总量25%的戊二醛25%戊二醛(记住水,以减少与平等体积)。
NB!吐温20和/或Triton X - 100添加几滴调整后的pH值,降低表面张力,以方便固定在步骤1-3。不要使用在步骤42!
NB!一般需要较小的体积(如100 - 200毫升)的固定液固定植物组织。
原位盐10X(体积为100毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 5 M氯化钠 | 60毫升 | 3M氯化钠 |
| 1 M Tris - CL的pH值8.0 | 10毫升 | 0.100立方米三 |
| 1米钠磷酸盐pH值6.8 | 10毫升 | 0.100立方米钠磷酸盐 |
| 0.5 M EDTA | 10毫升 | 0.050中号EDTA |
| MilliQ的水 | 100毫升 |
钠磷酸盐缓冲液pH值6.8(46.3毫升1个M娜2 HPO 4 + 53.7毫升1米的NaH 2 PO 4)混合。混合盐,三,钠磷酸盐缓冲液,EDTA和水。高压灭菌。 暂停!储存在-20 ° C。
4米2(体积:100毫升氯化锂,氯化锂)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 氯化锂2(42.39克/摩尔) | 16.956克 | 4M氯化锂2 |
| MilliQ的水 | 100毫升 | |
| 用DEPC | 0.1毫升 | 0.1%DEPC |
溶解于水的氯化锂 2,调整终体积为100毫升。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
暂停!储存在4 ° C。
1个M氯化镁2 · H 2 O(氯化镁,体积:100毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 氯化镁2 · H 2 O(203.30克/摩尔) | 20.33摹 | 1个M氯化镁2 · H 2 O |
| MilliQ的水 | 100毫升 | |
| 用DEPC | 0.1毫升 | 0.1%DEPC |
溶解于水氯化镁2,调整终体积为100毫升。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
NB! MgCl 2的是非常吸湿性。不要长时间储存开瓶。
5 M氯化钠(氯化钠,体积:1升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 氯化钠(58.44克/摩尔) | 292.2摹 | 5 M氯化钠 |
| MilliQ的水 | 至1L | |
| 用DEPC | 1毫升 | 0.1%DEPC |
氯化钠溶解于水,调整到终体积1 L.添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
1个M NaOAc pH值4.7(醋酸钠,体积:100毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| NaOAc(82.03克/摩尔) | 0.8203克 | 1中号NaOAc |
| MilliQ的水 | 100毫升 | |
| 乙酸 | 给予pH值4.7 | |
| 用DEPC | 0.1毫升 | 0.1%DEPC |
NaOAc溶解于水。调整pH值至4.7。调整终体积为100毫升。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
0.2 M NA 2 CO 3的 pH11.4(碳酸钠,体积:10毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| NA 2 CO 3 | 0.21198克 | 0.2 M NA 2 CO 3 PH = 11.4 |
| MilliQ的水 | 10毫升 |
的Na 2 CO 3在水中溶解,调整到10毫升的最终体积。 pH值应为11.4。
NB!作出新的。
0.2 M碳酸氢钠3 pH8.2(碳酸氢钠,体积:10毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 碳酸氢钠3 | 0.16802克 | 0.2 M碳酸氢钠3:pH值= 8.2 |
| MilliQ的水 | 10毫升 |
溶解于水的碳酸氢钠 3调整到10毫升的最终体积。 pH值应为8.2。
NB!作出新的。
1个M NA 2 HPO 4 · 2 H 2 O(500毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 娜2 HPO 4 · 2 H 2 O(177.99克/摩尔) | 88.995克 | 1个M NA 2 HPO 4 |
| MilliQ的水 | 500毫升 | |
| 用DEPC | 0.5毫升 | 0.1%DEPC |
NA 2 HPO 4溶解于水,调整到500毫升的最终体积。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
1米的NaH 2 PO 4 · H 2 O(500毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 的NaH 2 PO 4 · H 2 O(137.99克/摩尔) | 68.995克 | 1米的NaH 2 PO 4 |
| MilliQ的水 | 500毫升 | |
| 用DEPC | 0.5毫升 | 0.1%DEPC |
溶解的NaH 2 PO 4的水,调整到500毫升的最终体积。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
5倍新界东(总容积:1L)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 5 M氯化钠 | 500毫升 | 2.5 M氯化钠 |
| 1 M Tris - CL的pH值8 | 25毫升 | 50毫米的Tris - CL pH值8 |
| 0.5 M EDTA | 5毫升 | 5毫米EDTA |
| MilliQ的水 | 第470笔资料毫升 | 最终卷1升 |
混合盐,三,EDTA和水。不要DEPC治疗的。高压灭菌。
10 × PBS(磷酸盐缓冲液)的pH值7.0(总容积:1L)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 5 M氯化钠 | 260毫升 | 1.3 M氯化钠 |
| 1个M NA 2 HPO 4 | 70毫升 | 70毫米的Na 2 HPO 4 |
| 1米的NaH 2 PO 4 | 30毫升 | 30毫米的NaH 2 PO 4 |
| MilliQ的水 | 640毫升 | 最终卷1升 |
| 用DEPC | 1毫升 | 0.1%DEPC |
混合盐,钠2 HPO 4的NaH 2 PO 4和水。用HCl调节pH值pH值7.0。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
20X SSC pH值7.0(总容积:1L)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 氯化钠(58.44克/摩尔) | 175.32克 | 3 M氯化钠 |
| 柠檬酸钠(294.1克/摩尔) | 88.23摹 | 中号钠柠檬酸0.300 |
| MilliQ的水 | 1升 | |
| 盐酸 | 给予pH值7.5 | |
| 用DEPC | 1毫升 | 0.1%DEPC |
解散NaCl和NA〜800毫升的水柠檬酸。用HCl调节pH值pH值7.0。调节音量与水1升。添加0.1%DEPC。在夜间离开。高压灭菌。
5 × TBE(体积:1L)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 三(121.14克/摩尔) | 54摹 | ~~ 0.45米TRIS |
| 硼酸(61.83克/摩尔) | 27.5摹 | 〜0.45米硼酸 |
| EDTA(372.24克/摩尔) | 3.7摹 | 〜0.01 M EDTA |
| MilliQ的水 | 至1L |
混合三,硼酸,EDTA和水。 pH值应为8.3〜。使用前,稀释至1 × TBE。
10 × TE pH值8.0(TRIS EDTA,体积:1L)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 1米,pH值8.0的Tris - CL | 100毫升 | 0.100立方米的Tris - CL |
| 0.5 M EDTA pH8.0 | 100毫升 | 0.050中号EDTA |
| MilliQ的水 | 至1L |
混合三,EDTA和水。不要DEPC治疗的。高压灭菌。
NB!三,不应DEPC处理过的!使用无RNase的粉末和DEPC-treated/RNase-free MilliQ水稀释 。
1米的Tris - HCl pH值7.5 - 9.5(500毫升)
| 成分 | 数量/金额 | 终浓度 |
| 三(121.14克/摩尔) | 60.57摹 | 1中号三 |
| MilliQ的水 | 500毫升 | |
| 盐酸 | 给予pH值7.5 | |
| 盐酸 | 给予pH值8.0 | |
| 氢氧化钠 | 给予pH值9.5 |
溶解于DEPC处理过的水的TRIS。调整所需的pH值。调整到终体积为500毫升。高压灭菌。
NB!三,不应DEPC处理过的!使用无RNase的粉末和DEPC-treated/RNase-free MilliQ水稀释 。
NB! (见上文)的分子克隆是一个表,说明多少集中盐酸是需要达到正确的pH值。
材料与方法
在原位协议和电影。这里附加在这个特定示例中使用的植物材料和探头的信息。
植物材料和实验设计
来自欧洲云杉男球果属喀斯特。 (挪威云杉),收集在2007年秋季,瑞典乌普萨拉。八圆锥切片和部分从每个锥被用来在每个治疗。三个蛋白酶K的浓度进行了测试; 1,3和5微克/μL,每个浓度或无RNase的处理。核糖核酸酶治疗期间未用RNase处理的幻灯片被留在PBS拟南芥 [L.] Heynh 。 甘蓝型油菜 ,在22个文化室控制的条件下下生长° C/18 ° C昼/夜温度和16小时光照含有花芽,年轻0-10阶段(阶段,根据史密斯5)花序进行了研究。
cRNA探针
从体育中提取总RNA 冷杉雄球花如前所述6, 从 A 拟南芥和 B。 油菜用Trizol(Gibco BRL公司,冯检基,马里兰州,美国)和Qiagen公司的RNeasy植物试剂盒(QIAGEN,Hilden的,德国),分别按照制造商的建议,。合成cDNA,从0.5-1微克总RNA种类的不同,使用标三反转录酶(Invitrogen公司,卡尔斯巴德,美国加利福尼亚州)按照制造商的说明。AtAP3和BnAP3正义和反义片段和P.冷杉感片段进行分离,扩增基因特异性引物(表1)。DAL13反义片段进行分离和扩增引物7 。 从 A片段添加到一个T7悬拟南芥和页冷杉 ,使用携带的T7序列(见表1)修改的反向引物。一个500 bp的片段,是孤立的, 用 BnAP3特异性引物(表1),并克隆到pGEM - T载体T7 -启动子与一个。所有PCR反应在终体积20μL含0.2 ü Phusion DNA聚合酶(Finnzymes,埃斯波,芬兰),1X Phusion HF缓冲,每一个dNTP的200微米,高Fidility 0.3μM每个体育冷杉片段使用底漆和25-50毫微克的cDNA和一个标准的PCR程序退火温度60-55℃(触摸式-10 ° C /周期)55 ° C。正义和反义cRNA的所有三个品种的探头在体外使用DIG RNA标记试剂盒(SP6/T7;罗氏应用科学部,德国曼海姆)转录根据制造商的建议和长探头消化约100-150 bp的合成碎片使用一个Na 2 CO 3缓冲按3。
结果
在结果节中,我们描述三个不同的典型结果例子, 从现场试验。
似乎是进化保守的7-9,尽管这两个种子植物谱系2.85亿年前,10分开,规定在指定的男性和女性的器官特征裸子植物和被子植物生殖发育的遗传机制。 在 A 拟南芥的花卉APETALA3(AP3 11)和PISTILLATA同源基因(PI 12)是必要的和足够花的上下文内指定男性生殖发育,这个功能似乎是沿袭 13被子植物内保守。在裸子植物,没有鲜花和他们的生殖器官,在单独的男性和女性的视锥细胞(图1A - C), 基因排列同源 AP3和PI,具体表现为男性锥 ,microsporophylls 7,14花粉轴承机关。因此,一个类似的设置定义的同源基因在被子植物和裸子植物花粉轴承机关。
基因特异性探针,分别对AtAP3 BnAP3执导,从第3阶段在一个区域对应的螺纹两个年轻的花芽的信号和A中的三个拟南芥和 B。 甘蓝型油菜 。在稍后举行的信号被限制发展的花瓣和花蕊(图2A和B)的花蕾。这些结果是在以往的研究与11,15,16协议。针对P. AP3同源的探头冷杉,DAL13,生产体育 microsporophylls信号冷杉雄球花顶端分生组织终止之前和之后(图2C和D),如预期般从7,14以前的研究。检测探头没有上述背景信号(图3A - B和数据未显示)。两者合计,这些结果表明A 的表达拟南芥AP3及其同源基因在 B 型油菜与P.在发展中国家男性生殖器官的冷杉。

拟南芥和 B 图1。 甘蓝型油菜的花和花粉生产的针叶树体育雄球花冷杉图片显示花芽花序开的花和拟南芥和B.napu在A和 B分别。需要注意的是被子植物花除了从无菌花被港口男性和女性生殖器官,雄蕊和心皮。 在 C中显示的是一根树枝裸子植物体育冷杉与绿色营养针和红色男性生殖锥。

图2 A 的表达。 拟南芥的 AP3和B 中的同源基因型油菜与P.冷杉 。显微照片表明A.纵向部分拟南芥和 B。在A和 B,分别和 P 型油菜花序在C和 D 冷杉雄球花。节对AtAP3 A和乙 BnAP3在第二和第三螺纹花器官的显示信号指示的反义探针杂交。数字表明花香阶段,根据史密斯 5 。针对DAL13基因的反义探针信号的 P.花粉轴承microsporophylls 冷杉雄球花,在CD所示。 microsporophylls的例子是用箭头表示。在AD点杂交信号的箭头,这似乎为紫色。酚类化合物在C和D棕非特异性的颜色,单个细胞在中央髓部。萼片; S,P,花瓣,雄蕊,ST,C,心皮; MS,microsporophyll; PI,髓; PP;前花粉细胞。酒吧:100微米。

图3。DAL13表达P.雄球花冷杉 。顶端分生组织终止后的所有照片(AH),雄球花的纵向部分。箭头指向细胞类型, 其中 DAL13表示。在A和B的部分杂交,从某种意义上讲控制探针来确定背景染色。显微照片彗星到 H与DAL13反义探针杂交。部分从实验和无RNase的治疗表明,在D,F,H和C,E,G分别。从1μg/ ml的蛋白酶K实验的显微照片显示在C和D,在E和F 3微克/毫升,5μg/ ml的G和H酒吧:100微米。
两方面的P.冷杉协议进行了优化比较的A.拟南芥/ B油菜协议,治疗核糖核酸酶和蛋白酶K的浓度。的RNase去除背景信号,从而增加了信号的特异性17。蛋白酶K的治疗是需要通透的组织,使探针可以进入和杂交利益的RNA池。 DAL13反义探针了一个更高的信号无RNase的治疗(图3C,E,G)相比,用RNase处理的部分为30分钟(图2D,F和H) 。由于核糖核酸治疗没有增强信号,这是从协议中删除。蛋白酶K的治疗进行了测试三种不同的浓度; 1,3和5微克/毫升。在P 的情况下冷杉一个低或无信号,观察使用1μg/ ml的蛋白酶K(图3C - D)。一个强烈的信号,两个3微克/毫升(图3E - F)和5微克/毫升(图3G - H)的蛋白酶K由于没有明显的差异,信号强度时发现使用5微克/毫升的蛋白酶K 3微克/毫升相比,我们选择使用我们的协议在3微克/毫升。很可能需要较高的蛋白酶K含量的体育冷杉相比,雄球花的A.拟南芥和 B。 油菜花芽是由于更紧凑的组织水平较高的酚类物质和多糖。
在固定和嵌入的A.之间的一些分歧拟南芥/ B甘蓝型油菜的协议和在体育冷杉协议是显而易见的。是固定的利益的组织提供RNA的保留,这是关键的一步,因为不好固定材料可能会低或检测不到信号,即使mRNA的是非常丰富的。组织脱水,清除和嵌入式蜡在逐渐变化,以避免组织损伤,并在一些协议0.85%的NaCl添加乙醇脱水,以进一步避免收缩和肿胀的细胞 3 。嵌入过程中的脱水步骤,可在冰上进行,保持在最低RNase活性。在体育冷杉协议的4%多聚甲醛修复方案包含0.25%的戊二醛,这是应该给予更好的 RNA保留17尽管有些人认为它可能没有什么区别3。后切片材料固定到幻灯片和预处理(即脱蜡,水化,透,处理,以减少非特异性结合的探针,最后脱水)杂交前。
信号的发展,整个检测过程在这里提出的协议可在普通实验室进行,通常在1-3天,超过背景信号之间的比例可以不断地进行监测。辛标记的探针通常会更鲜明的信号相比,放射性标记的探针,更稳定,可在连续的实验重用。另一方面,灵敏度降低相比,17个放射性探针原位杂交检测表达一定的mRNA的具体使用探针。射频标签是一个强大的和敏感的标记方法,但它需要处理的放射性物质,它需要几个星期前可检测的结果。另一方面抗原标记的探针,更稳定,危险性较小,需要接触到一个只有17几天的检测介质。因此,抗原标记方法是目前的主导。最关键的一步,不管协议是探头的设计。应谨慎,以确保探针具有高特异性和,是与高品质UTPs标记的。有时,杂交温度和/或反应的长度必须为特定的探头调整。
修改后的协议,基于高辛标记探针将促进mRNA的表达本地化, 同时在从A不等的物种拟南芥到 P 冷杉 ,应稍作调整在其他植物中使用。该协议,雄球花旁,也进行了测试在不同阶段的营养芽和合子和体细胞胚胎从P.冷杉与良好的结果(未公布结果;高本汉等 )。
作者们没有透露。
我们非常感谢志愿扬声器的声音安德斯Bovin提供我们的电影音乐和迈克尔埃利奥特股市。提供了支持卡尔Trygger基金会战略研究计划农业功能基因组学在瑞典农业科学院,瑞典研究理事会(VR)的大学(AgriFunGen),瑞典研究理事会和环境,农业科学,空间规划(FORMAS )。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acetic anhydride | Sigma-Aldrich | A6404-200ml | minimum 98% |
| Acrylamide, linear | Ambion | 9520 | |
| Anti-DIG-antibodies | Roche Group | ||
| Blocking reagent | Roche Group | 11 175 041 910 or 11 096 176 001 | |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A7030-50g | minimum 98% |
| Deionized formamide | Sigma-Aldrich | ||
| Denhardts solution | Sigma-Aldrich | D2532-5ml | |
| DEPC, diethylpyrocarbonate | Sigma-Aldrich | ||
| Dextran sulfate | Sigma-Aldrich | ||
| DIG RNA Labeling Kit (SP6/T7) | Roche Group | 11175025910 | |
| Glutaraldehyde (25%) | Histolab | ||
| Glycogen | Ambion | 9510G | |
| Histoclear II | Histolab | You may use Tissue-clear, Histoclear II, xylen or something similar when embedding your tissue. | |
| Histowax | Histolab | Histowax or Paraplast can be used for embedding. | |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148-500g | |
| Paraplast plus | Sigma-Aldrich | P3683-1kg | Histowax or Paraplast can be used for embedding. |
| Phusion™ High-Fidility DNA Polymerase | Finnzymes | ||
| Probe-on Plus slides | Fisher Scientific | 22-230-900 | |
| Proteinase K | Sigma-Aldrich | P2308-5mg | |
| RNase A | Sigma-Aldrich | R5503-100mg | |
| Tissue-clear | Sakura Finetek | You may use Tissue-clear, Histoclear II, xylen or something similar when embedding your tissue. | |
| Triethanolamine | Sigma-Aldrich | T1377-100ml | minimum 98% |
| Triton X-100 | use your standard product in the lab | Use one or both of Triton X-100 and Tween-20. | |
| tRNA | Sigma-Aldrich | 83853-100mg | |
| Tween-20 | use your standard product in the lab | Use one or both of Triton X-100 and Tween-20. | |
| Western Blue | Promega Corp. |
Robart Thomas
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ReplyPosted by: Robart ThomasDecember 4, 2010, 4:04 PM