Summary
这个视频展示了从14日龄拟南芥幼苗组织中分离完整的原生质体的过程。此过程加快,原生质体保持不变的至少96小时,是从,而不是一月龄成熟的植物幼苗孤立的,需要完整的原生质体的检测。
Abstract
原生质体是植物细胞有细胞壁酶去除的。超过40年前首次报道从不同植物组织的原生质体的分离
Protocol
第1部分。制备固体培养基上生长的植物。
我们通常集中Murasige和Skoog(MS)培养基上的文化植物辅以1%蔗糖和0.7%的琼脂。它包含了所有必要的成分,保持健康的植物。
准备介质pH值5.7的MS,1L
- 在1.5 - 2.0L高压灭菌瓶,加入到800毫升的水的MS粉2.15克。
- 放置一个搅拌棒装入瓶中,并解散MS粉搅拌,搅拌板介质。
- 边搅拌,加,一滴一滴,1N氢氧化钾MS培养基的pH值调整到5.7。
- 添加10克的蔗糖,不断搅拌。
- 添加7克,琼脂*
- 调整的准备介质的最终体积1000毫升,并通过高压灭菌消毒.*
- 广场蒸压中等搅拌板,边搅拌冷却下来,因此,琼脂不会沉淀在瓶底。降温介质〜60 ° C。
- 倒入100毫米的Petri板。 '保持在4板° C。
*提示1:不要试图解散琼脂。它会溶解在高压灭菌。
*提示2:保持在高压灭菌过程中瓶中的搅拌棒,你会用到它。
*提示3:如果你能保持你的手10秒的灭菌瓶,这意味着中期有足够的冷却下来,你就可以开始浇筑板。
第2部分。植物材料和生长条件。
- 消毒拟南芥的种子
- 的Eppendorf离心管放入种子100毫克,加1毫升70%的乙醇。充分混匀,孵育2分钟。自旋种子,吸出上清液。
- 添加1.8%的漂白粉溶液1毫升含0.1%Tween - 20的。混合10分钟。离心种子和吸出的漂白粉溶液。
- 这一步要在层流罩。添加1毫升无菌水的种子,拌匀。离心种子,吸水。重复此步骤5次。
- 传播到在步骤1片(100粒种子/盘)准备的种子。
- 种子板块保持在4 ° 24 - C在暗分层。
- 种植植物在生长室为14天8小时light/16 h黑暗光照(250μmol米-2 s - 1时光合作用光子通量密度)和75%,23 / 19 ° C光/暗温度政权的相对湿度。
*提示1:漂白溶液稀释一个家喻户晓的Clorox公司,含有6%次氯酸钠和Tween - 20的加入终浓度为0.1%。
第3部分。 拟南芥原生质体的分离。
- 14日龄的幼苗在15毫升过滤灭菌电视线解决方案的新鲜刀片切片2克。一次性无菌培养皿中,我们砍的植物材料。
- 切碎组织转移到200毫升烧杯中,加20毫升过滤灭菌的酶液,摇动烧杯,让组织与酶液混合,用封口膜,铝箔盖。
- 摇植物组织,在黑暗中在35 RPM,在室温为16-18小时
- 通过8层纱布,在W5的解决方案预湿筛,收集到50毫升猎鹰管释放的原生质体。
- 筛原生质体经水洗布W5的解决方案与15毫升的奶酪布更多的时间。
- 小心覆盖W5的解决方案与10毫升的原生质体,不干扰糖梯度;离心7分钟100克。
- 收集在10毫升原生质体的酶液和W5解决方案(图1B)接口,并转移到一个新的50毫升猎鹰管。
- 添加15毫升W5的解决方案,离心5分钟,在60克去除上清。
- 在60克resuspending15毫升的W5的解决方案,离心机原生质体原生质体酶液洗5min后
- 取出上清,悬浮颗粒的原生质体在13毫升W5的解决方案。
- 评估与血球计数细胞原生质体的产量。
第4部分。试剂:
电视线:0.3 M山梨醇; 50毫米氯化钙2过滤消毒,并保存在-20 ° C 。
酶溶液:0.5 M的蔗糖,MES - KOH pH值5.7,20毫米10毫米氯化钙 ,氯化钾40毫米,1%的纤维素酶(Onozuka R - 10),1%Macerozyme(R10) 。过滤,消毒和新鲜使用。
W5的解决方案:0.1%(W / V)葡萄糖,0.08%(W / V)的氯化钾,0.9%(W / V)氯化钠,1.84%(W / V),2毫米的MES KOH pH值5.7 氯化钙 。过滤,消毒和存放在室温下。
第5部分:代表性的成果:
拟南芥文化1和第2部分中所描述的条件,呈现健康苗,适合于分离原生质体(图1A)。原生质体纯化蔗糖密度梯度耳鼻喉科离心和W5和酶的解决方案(图1B)接口收集。使用第3部分中所描述的原生质体分离过程中,我们通常的收获从一克新鲜苗 5-10完整的原生质体10 6(图1C)。
图1。拟南芥原生质体的分离 。 ,14日龄拟南芥幼苗组织收集,并转换为原生质体修改的过程(陈和Halkier,2000年),B,原生质体纯化蔗糖密度梯度离心法和酶液界面收集和W5的uffer( 白色箭头 ),C,原生质体的明场显微镜。显微收集使用冷却CCD相机与蔡司Axioscope 2加显微镜接口。
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Discussion
为了确保完整的原生质体的产量高,它是非常重要的启动与健康的植物。使用过滤消毒隔离原生质体解决方案。记住,原生质体是脆弱的。因此,当你正在处理的原生质体时,不要混用,吸管或涡他们大力,因为这将制动他们。相反,混合,通过缓慢旋转或胶带的离心管中的原生质体。所描述的过程产量完整的原生质体是可行的至少96小时。因此,原生质体,可用于研究各种细胞过程,如蛋白质的亚细胞定位,隔离和完整的细胞器和有针对性的双链RNA干扰(RNAi)等3-5基因失活的分析,。
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Disclosures
与康奈尔大学的科技企业和商业化中心(CCTEC),2008年6月已提交临时专利,其在植物基因功能分析的使用说明此过程。文案没有50341/015001:Vatamaniuk,确定,和翟,Z快速的植物基因功能分析的方法。
Acknowledgments
这项工作是由美国康奈尔大学农业试验站(CUAES)NYC - 125433哈奇格兰特和康奈尔大学的支持,启动拨款,批到OKV
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MurashigeandSkoogBasalSaltMixture(MS) | Sigma-Aldrich | M5524 | |
Agar | Sigma-Aldrich | A1296 | |
PetriDishes(100x15mm) | Krackeler Scientific, Inc. | 82-4001 | |
Cellulase(OnozukaR‐10) | Research Products International Corp. | C32200 | |
Macerozyme(R10) | Research Products International Corp. | M22010 | |
Cheeseclothwipes | Fisher Scientific | 06-665-29 | |
LabRotator | Fisher Scientific | 1167152Q | |
AllegraX‐15RCentrifuge | VWR international | 392932 | |
Axioskop2PlusMicroscope | Carl Zeiss, Inc. |
References
- Cocking, E. C. A Method for the Isolation of Plant Protoplasts and Vacuoles. Nature. 187, 962-963 (1960).
- Chen, S., Halkier, B. A. Characterization of glucosinolate uptake by leaf protoplasts of Brassica napus. J Biol Chem. 275, 22955-22960 (2000).
- Robert, S., Zouhar, J., Carter, C., Raikhel, N. Isolation of intact vacuoles from Arabidopsis rosette leaf-derived protoplasts. Nat. Protocols. 2, 259-262 (2007).
- Yoo, S. D., Cho, Y. H., Sheen, J. Arabidopsis mesophyll protoplasts: a versatile cell system for transient gene expression analysis. Nat Protoc. 2, 1565-1572 (2007).
- Zhai, Z., Sooksa-nguan, T., Vatamaniuk, O. K. Establishing RNAi as a reverse genetic approach for gene functional analysis in protoplasts. Plant Phys. 149, 642-652 (2009).