一种提高剑麻斑马纹病抗性的方法_2

文档序号:9592832阅读:来源:国知局
,剩余40yL采用宝 生物公司的凝胶回收试剂盒回收,取2μL回收产物16°C与PMD19-18载体连接2~4h,连 接产物转化大肠杆菌JM109感受态细胞,采用蓝白斑筛选阳性转化子,经PCR检测后送公司 测序,测序结果证实所得到的序列为牵牛花橡胶素类多肽蛋白酶基因AFP1和AFP2。核酸和 氨基酸序列如SEQIDN0. 1、SEQIDN0. 2、SEQIDN0. 3、SEQIDN0. 4。
[0023] 二.含AFP1和AFP2基因植物表达载体构建 构建含有AFP1和AFP2基因的植物表达载体,采用农杆菌浸染法转化剑麻,获得转AFP1 和AFP2转基因剑麻,从而提高剑麻对斑马纹病的抗性。
[0024] 1.带酶切位点编码区的扩增 设计带酶切位点的引物,引物序列如下: 正向引物AFPIF: 5 ' -GCTCTAGAGCATGAAATACTGTACTATGTT-3 ' ; 反向引物AFP1R:5'-CGGAATTCCGTCAGTTGGCACCGCCGGCGG-3' ; 正向引物AFP2F5 ' -CGGAATTCCGATGAAATACTGTACTATGTT-3 ' ; 反向引物AFP2R5 ' -CCCTCGAGGGTCAGTTGGCACCGCCGGCGG-3 ' ; 以第一链cDNA为模板,分别采用AFP1F和AFP1R、AFP2F和AFP2R为引物扩增目的基因AFP1 和AFP2〇
[0025]PCR反应体系为:50yL反应体系:10yL5Xbuffer,5yLdNTP(10mmol/L), 上下游引物(10ymol/L)各 1yL,酶(5U/L) 1yL,cDNA2yL,水 29yL。
[0026]反应程序为95°C5min,[%°C30s,58°C30s,72°C40s] 3〇 个循环, 72°C10min〇
[0027]PCR产物切胶纯化后与pBS-T载体连接,连接产物命名为pBS-AFPl和pBS-AFP2, 转化大肠杆菌JM109感受态后,采用蓝白斑筛选转化子,取白斑进行PCR检测后送公司测 序,测序结果证实得到的转化子分别为带酶切位点的AFP1和AFP2基因。
[0028] 2.植物表达载体构建 用限制性内切酶XbaI和EcoRI双酶切含有APF1目的基因的重组质粒pBS-AFPl和 植物表达载体PISV2678,回收目的片段并连接,转化大肠杆菌T0P10感受态后,采用蓝白斑 筛选转化子,取白班进行PCR检测后送公司测序,测序结果证实得到的转化子为带酶切位 点的PISV2678-AFP1单价表达载体。
[0029] 用限制性内切酶EcoRI和XhoI双酶切pBS-AFP2和pISV2678-AFPl表达载体, 回收目的片段并连接,将连接产物转化大肠杆菌JM109感受态细胞,经PCR鉴定后送公司测 序,若所测序列含有目的基因,则证明植物表达载体构建成功。
[0030]PCR扩增引物为:上游引物AFP-F: 5 ' -CACAACAGTGTGGGAGTCAAGCC-3 ' ;下游引 物AFP-R: 5'-CGGTTGATTGGTTTGCAGTGGTAG-3'。PCR反应体系为:20yL反应体系:2yL 10Xbuffer,2yLdNTP(10mmol/L),上下游引物(10μ mol/L)各 0.5yL,酶(5U/L) 0.2yL,质粒DNA2yL,水 12.8yL。反应程序为 95°C5min,[95°C30s,56°C 30s,72°C40s] 30 个循环,72°C10min。
[0031] 3.植物表达载体导入农杆菌 采用电击转化的方法将植物表达载体导入根癌农杆菌EHA105中,具体步骤如下: 农杆菌感受态细胞的制备 (1)挑取根癌农杆菌EHA105单菌落接种于含有10μg/ml利福平和100mg/l卡那霉素 的3mLLB液体培养基中,28 °C,220rpm震荡培养过夜。
[0032] (2)取lmL过夜培养的菌液加到200lmL含有同样抗生素的LB培养基中,28 °C, 220rpm震荡培养3-4小时,直至0D600在0. 4至0. 8之间。收集菌液并分装于50ml离心管 中,冰上放置15-30分钟(说明:接下来的操作均在冰上进行,所用试剂和耗材必须提前预 冷)。
[0033] (3) 4°C4000rpm离心15分钟。弃上清,加入等体积的无菌水悬浮细胞,冰上放 置10分钟。
[0034] (4)4°C4000rpm离心15分钟,弃上清,加入1/2体积的无菌水,悬浮细胞,冰上 放置10分钟。4°c4000rpm离心15分钟,弃上清,加入1/4体积的无菌水,悬浮细胞,冰 上放置10分钟。
[0035] (5)4°C4000rpm离心15分钟,弃上清,加入1-2mL无菌水(0D600=0.4加1mL, 0D600=0.8加2mL)悬浮细胞,加入DMS0至浓度为7%,混匀后即为电击用农杆菌EHA105感 受态。将上述感受态细胞分装于1.5mLEP管中,液氮速冻后-80°C保存备用。
[0036] 电击转化 将电击杯清洗干净后用75%酒精浸泡2小时,然后用无水乙醇冲洗,晾干备用。
[0037] 取2yL质粒DNA于40yLEHA105感受态中,轻打混匀后移入预冷的电击杯中, 1800V电击,直到啪的一声电击完毕。
[0038] 迅速加入1 mL LB液体培养基至电击杯中,混匀,将混合液转入1.5mL EP管中, 28 °C,120rpm轻摇2-4小时。
[0039] 取适量菌液涂布于含50mg/L利福平和100mg/L卡那霉素的LB固体培养基上, 28°C培养36-48小时。并对菌落进行PCR检测。剩余的菌液-80°C保存备用。
[0040] 三.农杆菌介导法转化剑麻 以剑麻H. 11648茎尖愈伤组织为受体材料,采用农杆菌介导法转化剑麻。具体步骤如 下: 取保存于实验室的剑麻无菌苗茎尖,切成3mmX5mm大小,接种于愈伤组织诱导培养 基(培养基组成:MS基本培养基+3. 0mg/L6-BA+0. 2mg/LNAA)上培养,每天光照12-14小 时,暗培养10-12小时,光照强度2000Lux,培养温度为28±2°C。待愈伤组织长出后,挑取 色泽鲜艳的浅黄绿色愈伤组织,将其切成1/2绿豆大小后接种在愈伤组织诱导培养基中, 作为转化的受体。
[0041] 取保存于-80 °C的菌液适量,涂布于含50mg/L利福平和100mg/L卡那霉素的LB 固体培养基上,28 °C培养36-48小时。挑取单克隆于添加有50mg/L利福平和100mg/L 卡那霉素的LB液体培养基中,200rpm,28 °C培养,待吸光度0D600值在0. 6-0. 8之间,5000 rpm离心,收集菌体,然后加入1mLMS液体基本培养基重悬菌液,最后加入20mL添加有 200mg/L的乙酰丁香酮AC的MS液体基本培养基,混匀后作为转化浸染液备用。
[0042] 将提前准备好的剑麻H. 11648愈伤组织转入三角瓶中,快速加入转化浸染液后摇 匀,150rpm震荡15min,过滤,用滤纸吸干,然后将浸染后的愈伤组织接种在MS基本培养 基+3. 0mg/L6-BA+0. 2mg/LNAA+200mg/L的乙酰丁香酮AC的培养基中共培养2-3天,用 无菌水洗三遍后滤纸吸干,最后将愈伤组织转入含有卡那霉素(kan+)和除草剂(Basta)的 不定芽诱导培养基上诱导不定芽,待不定芽长到4-6厘米高时,转入生根培养基上进行生 根,愈伤组织诱导培养基为:MS基本培养基+0. 1-1. 0mg/L萘乙酸NAA+1. 0-3. 5mg/L6-苄 氨基腺嘌呤6-BA,不定芽诱导培养基为:SH基本培养基+1.0-5.0mg/L6-苄氨基腺嘌呤 6-BA+0-1.5mg/L萘乙酸NAA+0-1.5mg/L吲哚3丁酸IBA+ 200mg/L卡那霉素kan++ 250 除草剂Basta。生根培养基为添加200mg/L羧苄霉素的MS基本培养基。培养基的pH 为5.8-6. 0;光照12-14h,黑暗10-12h,光照强度为2000Lux,温度28±2 °C。待再生植 株长出4-5条壮根时,将其置于自然条件下炼苗1周,然后将其移出,洗净基部残留的培养 基,用3%高锰酸钾浸泡1-3min后移植到基质为椰糠和河沙(椰糠:河沙=1:1)的塑料遮 光大棚中,大棚遮光度75%,白天最高温度不超过32°C,夜晚最低温度不低于20 °C,每天早 晚各浇透水1次,再生植株的成活率在90%以上,幼苗长出新叶后开始追施2%复合肥水肥, 施肥后用清水喷淋一次,待幼苗长出新叶3片、苗高10cm即移栽到育苗盆中继续培育。
[0043] 四.转基因植株PCR检测 取1克转基因植株叶片,采用天根生化科技公司的植物基因组DNA提取试剂盒提取基 因组DNA,以DNA为模板,以AFP-F和AFP-R为引物,以非转基因植株为阴性对照,PCR反应 体系为:20yL反应体系:2yL10Xbuffer,2yLdNTP(10mmol/L),上下游引物(10 μ mol/L)各 0.5yL,酶(5U/L) 0.2yL,质粒DNA2yL,水 12.8yL。反应程序为 95 °C5min,[95°C30s,56°C30s,72°C40s] 30 个循环,72°C10min。:经PCR检测 后发现基因AFP1和AFP2已经成功转入剑麻。PCR检测结果见附图2d。
[0044] 五.转基因剑麻斑马纹病抗性鉴定 1.转基因剑麻离体叶片斑马纹病抗性鉴定 取转基因剑麻叶片和非转基因剑麻叶片,冲洗干净后晾干,采用叶面针刺法接种烟草 疫霉菌,48小时后观察斑马纹病发病情况。具体步骤如下: 用灭菌的大头针将叶片正面的表皮刺破,将菌饼的菌丝生长面贴在针刺的位置,用无 菌湿棉花覆盖后放入托盘中,用保鲜膜把整个托盘覆盖后,置于28°C,湿度80%以上的条件 下培养,48小时后测量病斑大小。结果发现,接种24小时后非转基因剑麻叶片明显出现病 斑,48小时后病斑扩展迅速,病斑大小均在3厘米以上(附图2f),而转基因剑麻叶片病斑明 显比非转基因剑麻病斑小,病斑大小均在〇. 8-2厘米之间(附图2f)。即转基因剑麻叶片抗 斑马纹病的能力明显比非转基因剑麻强。
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