MTI2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
拟南芥TDNA插入突变体的鉴定

遗传学实验报告拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定一、实验目的:1、学习和掌握基本的植物DNA的CTAB提取法,掌握PCR、琼脂糖凝胶电泳等基本实验操作技能2、了解T-DNA插入突变体的鉴定原理,掌握其方法。
二、实验原理1、拟南芥(Arabidopsis thaliana)十字花科,植物遗传学、发育生物学和分子生物学的模式植物。
植株形态个体小,高度只有30cm左右;生长周期快,从播种到收获种子一般只需8周左右;种子多,每株可产生数千粒种子;形态特征简单,生命力强,用普通培养基就可作人工培养;遗传转化简单,转化效率高;基因组小,只有5对染色体,125MB;在2000年,拟南芥成为第一个基因组被完整测序的植物。
2、突变体突变体是遗传学研究的最重要材料。
突变体可以通过自然突变和人工诱变的方法获得。
拟南芥诱变常用方法有EMS诱变、T-DNA插入突变、激活标签。
由于T-DNA插入突变体便于对突变基因进行追踪,目前拟南芥、水稻中已经有大量的T-DNA插入突变体;SALK中心提供的拟南芥T-DNA插入突变体超过十万种。
3、T-DNA插入突变原理T-DNA,转移DNA(transferred DNA ),是根瘤农杆菌Ti质粒中的一段DNA序列,可以从农杆菌中转移并稳定整合到植物基因组。
人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,获得转基因植株。
除用于转基因以外,T-DNA插入到植物的基因中可引起基因的失活,从而产生基因敲除突变体,T-DNA大多为单拷贝插入,使其利于进行遗传分析。
4、T-DNA插入突变体PCR鉴定图 1 结果鉴定图 2 PCR引物设计三、实验材料1、材料:T-DNA插入的突变拟南芥植株;2、仪器:离心管,离心机,水浴锅,移液枪,PCR仪,电泳槽等;3、试剂:液氮,CTAB提取液,氯仿/异戊醇(24:1),无水乙醇,70%乙醇,10xTaq buffer,MgCl2,引物,琼脂糖,溴化乙锭(EB)。
拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定

拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定09生工吴超 200900140129一、实验原理T-DNA插入法是反向遗传学研究的重要手段。
T-DNA是农杆菌的一个大质粒,长度在25kb左右。
野生型农杆菌的T-DNA上带有激素合成基因,感染植物后会导致植物细胞快速增殖形成愈伤组织,失去分化能力。
所以一般实验使用改造后的农杆菌——T-DNA中导入了卡那霉素抗性基因和抗除草剂基因。
因此在农杆菌感染植物后可用除草剂来筛选转化子。
在转化子培养到F2代出现分离后,就需要对其基因型进行鉴定。
T-DNA插入突变体鉴定方法主要有两种:三引物法和双引物法。
在本实验中使用三引物法。
三引物法的原理如图1所示,即采用三引物(LP、RP、BP)进行PCR扩增。
野生型植株目的基因的两条染色体上均未发生T-DNA插入,所以其PCR产物仅有1种,分子量约900bp(即从LP到RP);纯合突变体植株目的基因的两条染色体上均发生T-DNA插入,T-DNA本身的长度约为25kb,过长的模板会阻止目的基因特异性扩增产物的形成,所以也只能得到1种以BP与LP或RP为引物进行扩增的产物,分子量约为400-700bp;杂合突变体植株只在目的基因的一条染色体上发发生了T-DNA插入,所以PCR扩增后可同时得到两种产物。
上述3种情况的电泳结果差异明显,能有效区分不同基因型的植株。
此法优点是可同时鉴定出纯和突变体并确证T-DNA的插入情况。
图1 T-DNA插入示意图CATB,即十六烷基三甲基溴化铵,是一种离子型表面活性剂。
能溶解细胞膜和核膜蛋白,使核蛋白解聚,从而使DNA得以游离出来。
并且CATB可在高离子强度的溶液里与蛋白质和大多数多聚糖形成复合物进而形成沉淀,但不沉淀核酸。
本实验使用CATB抽提DNA。
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是体外核酸扩增技术。
它具有特异性高、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点;能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至几万倍,使肉眼能直接观察和判断。
实验十、模式植物拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定-23页精选文档

模式植物拟南芥
拟南芥(Arabidopsis thaliana )又称为阿拉伯芥,是一种十字花 科植物,广泛用于遗传、发育和分子生物学的研究,已成为一种典 型的模式植物。该植物具有以下特点:
植株形态个体小,高度只有30cm左右,1个茶杯可种植好几棵; 生长周期快,每代时间短,从播种到收获种子一般只需8周左右; 种子多,每株可产生数千粒种子; 形态特征简单,生命力强,用普通培
养基就可作人工培养; 基因组小,只有5对染色体。 拟南芥是严格的闭花自花受粉植物,
基因高度纯合。易获通过理化处理 获得各种功能的突变体。
外成像仪
实验步骤-拟南芥的栽培
一.在播种前将种子进行消毒,然后置于4℃冰箱中,使 种子在湿润条件下春化2至3天。
二.将春化好的种子播种于有麦氏培养基(MS培养基)的 培养皿中,置于培养室内培养。
三.待幼苗长出后,再选择茁壮的幼苗移栽到土壤中,置 于培养室内培养。
实验步骤-拟南芥T-DNA插入突变体PCR鉴定法
1. CATB法提取DNA:液氮、2×CTAB抽提缓冲溶液、氯仿:异戊醇 =24:1、无水乙醇、70%乙醇、TE
2. PCR:ddH2O、Buffer、MgCl2、dNTP、引物(LP、RP、BP) 、DNA模版、Taq DNA聚合酶
3. 电泳:琼脂糖、Maker、Buffer、EB、TAE
❖ 仪器:离心机,水浴锅,移液器,PCR仪,电泳槽,紫
每小组按10倍准备混合体系; 每个同学需做一颗植株的鉴定(两管PCR)。
LP: JDM17-1NR2 RP: JDM17-1F2 BP: LBb1.3
《珠美海棠Mz2NHX1基因转化拟南芥后代的鉴定与分析》

《珠美海棠Mz2NHX1基因转化拟南芥后代的鉴定与分析》一、引言随着分子生物学技术的快速发展,基因工程已经成为研究植物生长和发育机制的重要手段。
其中,植物基因转化技术能够为科学家们提供大量具有特定遗传性状的转基因植物,从而有助于揭示基因功能及其在植物生理过程中的作用。
珠美海棠作为一种重要的观赏植物,其花朵繁复艳丽,具有重要的园艺观赏价值。
而其Mz2NHX1基因在调控盐胁迫下的植物响应中可能发挥重要作用。
本研究将珠美海棠Mz2NHX1基因转化到拟南芥中,并对其后代进行鉴定和分析,以期进一步探究该基因在植物生理过程的作用。
二、材料与方法1. 材料本实验所用的材料包括:珠美海棠、拟南芥、Mz2NHX1基因载体、实验所需的分子生物学试剂和工具等。
2. 方法(1)基因转化:通过农杆菌介导法将珠美海棠Mz2NHX1基因转化到拟南芥中。
(2)筛选阳性植株:通过PCR技术对转化后的拟南芥进行筛选,获得阳性植株。
(3)鉴定与分析:对阳性植株进行表型观察、生理指标测定、基因表达分析等,以探究Mz2NHX1基因在拟南芥中的功能。
三、实验结果1. 阳性植株筛选结果通过PCR技术对转化后的拟南芥进行筛选,成功获得Mz2NHX1基因阳性的拟南芥植株。
2. 表型观察与生理指标测定对阳性植株进行表型观察和生理指标测定,发现Mz2NHX1基因的转入显著提高了拟南芥的耐盐性。
在盐胁迫条件下,转基因拟南芥的生长状况明显优于非转基因拟南芥。
3. 基因表达分析通过对阳性植株进行基因表达分析,发现Mz2NHX1基因在转基因拟南芥中的表达水平明显高于非转基因拟南芥。
这表明Mz2NHX1基因的转入确实能够影响其表达水平。
四、讨论本研究成功将珠美海棠Mz2NHX1基因转化到拟南芥中,并通过表型观察、生理指标测定和基因表达分析等方法,探究了该基因在植物生理过程中的作用。
实验结果表明,Mz2NHX1基因的转入显著提高了拟南芥的耐盐性,这表明该基因在植物应对盐胁迫的过程中发挥了重要作用。
毕业论文-拟南芥突变体的鉴定 精品

拟南芥突变体的鉴定摘要在真核细胞的细胞核中,基因组DNA缠绕在组蛋白上,形成核小体的结构。
核心组蛋白的末端会发生一系列翻译后水平上的共价修饰,主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP-核糖基化等。
这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用。
组蛋白的甲基化发生在赖氨酸和精氨酸位点,这些位点的甲基化参与异染色质形成,X染色体失活和基因转录的激活与沉默等许多重要的生物学功能。
早先认为组蛋白上的甲基化是不可逆的。
然而近年来在哺乳动物和酵母中相继发现了许多组蛋白去甲基化酶。
其中最大的一个基因家族是包含有JMJC结构域的组蛋白去甲基化酶家族。
在植物中还没有报道有组蛋白去甲基化酶。
我们通过基因组注释以及序列比对从拟南芥中鉴定出21个编码包含有JMJC结构域蛋白的基因。
并从SALK突变体库中筛选鉴定了相应的T-DNA插入突变体。
利用分子标记,我们筛选出了37个纯合T-DNA插入株系。
给我们以后分析这些基因在植物生长发育中所起的作用打下了坚实的基础。
关键词组蛋白密码, 甲基化,去甲基化,T-DNA插入突变体1 背景介绍1.1 “组蛋白密码”理论与表观遗传学在真核细胞的细胞核中,基因组DNA与组蛋白和非组蛋白相互结合,构成遗传信息的物质载体——染色质。
染色质由其基本单位核小体重复连接而成,每个核小体包含一个组蛋白八聚体(H2A/H2B-H3/H4-H3/H4-H2A/H2B)和围绕其上的两圈超螺旋DNA(146KB),核小体之间通过不同长度的超螺旋DNA和H1组蛋白前后相接。
组蛋白八聚体的成员作为核小体的基本组成元件,在所有真核生物中高度保守。
尽管核心组蛋白均具有一个三螺旋的结构严整的组蛋白折叠区,其两个末端却没有形成固定结构。
然而,这些末端却会发生一系列翻译后水平上的共价修饰,主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP-核糖基化等。
这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用(1,2)。
6、GFP转基因拟南芥的筛选及荧光观察

卡那培养基上筛选tubulin-GFP转基因幼苗
生长一个月左右的GFP转基因植株
体式荧光显微镜观察GFP转基因植株
Bars= 100 μm
CONFOCAL荧光显微镜观察GFP-TUBULIN 在气孔保卫细胞中的定位
材料与试剂
• 材料:野生型拟南芥种子WT、 GFP转基因拟南芥种子
• 试剂:
75%乙醇; 50%84消毒液; 无菌水; MS培养基;
。 MS+kan(卡那霉素)培养基 1ml 移液器
实验操作注意事项: • 严格无菌操作! • 消毒过程动作要快! • 枪头不要重复使用,物品不要拿出超净 台! • 点种时每个位置尽量只点一颗种子! • 操作时尽量避免说话和人员走动! • 注意小组内的配合和小组间的协调!
种子消毒及播种实验流程 (超净工作台中完成所有步骤)
1. 将培ห้องสมุดไป่ตู้皿做好标记, 2. WT和GFP两种类型的种子已春化( 置于4℃冰箱48h)(已
做); 3. 用1 ml量程的移液器去掉EP管中的ddH2O,加入新的500 ul
ddH2O ,再加入500ul 84消毒液,混匀;颠倒数次,孵育6 min (混匀,尽量将液体吸净,动作要快); 4. 1 ml无菌ddH2O水,洗3遍后,去上清 5. 最后加入200 μl ddH2O 6. 用移液器吸取单颗种子,将种子点在培养基表面(每皿4-5 颗种子 尽量均匀); 7. 封膜,正置平放于培养架上培养。
实验六、八
GFP转基因拟南芥的筛选及荧光观察
2019-11-13
实验六 拟南芥种子消毒及无菌培养
实验目的
1.建立无菌实验操作的概念; 2.掌握植物(拟南芥)无菌培养的方法。
GFP报告基因
转基因植物的筛选与检测

8
• Western 印迹是将蛋白质从 SDS-PAGE胶 中电泳转移至固相支持体上 , 然后对固定化 蛋白质进行免疫学测定的方法。 • 特点:
1
一、筛选的方法与原理
• 通过特定基因在转化体内的表达,利用特 定的试剂,选择出来转化细胞。
• 注: 1.特定基因又称“抗性基因” 2.表达方式:蛋白质的合成、酶的失活等
表“植物遗传转化中的选择试剂及其抗性基因”
2
3
二、检测的方法与原理
• 利用特定基因在转化体内的表达,对其表 达产物进行检测。
扩增产物经琼脂糖凝胶电泳 ,染色后很容易观察, 不通过杂交分析就可以鉴定出基因组中的一些顺 序。材料用量少,检测方便,可以在试管苗阶段, 甚至对愈伤组织进行检测,了解转化早期的信息, 便于及时优化试验方案。DNA提取方便,适合于 大批量样品分析,又能检测目的基因的完整性, 是早期检测的一种较好方法。
• 注意: • 此过程最重要的是保持各DNA片段的转膜的固相支持物有多种,包括硝酸纤维素 膜(NC膜)、尼龙膜(Nylon) 、化学活化膜和 滤纸等。
13
Western
• • • • • • 1.制胶及上样 2.电泳 3.转膜 4.封闭 5.抗体孵育 6.曝光显影
10
Southern杂交
• • • • • • • 1.提取DNA 2.电泳 3.变性 转移 DNA 印迹 4.转膜 5.固定DNA 6.探针的标记 7.杂交与检测(NBT/BCIP显色)
膜
11
实验十、模式植物拟南芥T-DNA插入突变体的鉴定

仪器:离心机,水浴锅,移液器,PCR仪,电泳槽,紫
一提取植物DNA;
二.PCR反应;
三.琼脂糖凝胶电泳;
一.提取植物DNA的步骤
(略)
二.PCR鉴定
1.制作反应体系(先混合在分装最后单独加模板)
试剂 ddH2O 10×Tap buffer(Mg2+ free) 模板DNA(3050ng/ul) 引物LP(10um) 引物RP(10um) 引物BP(10um) dNTP(各2.5mM) Tap酶(5U/ ul) 反应体系总体积 单管I(μl) 16 2.5 2 1 1 NO 2 0.5 25 20 5 混合I 160 25 10 10 单管II(μl) 16 2.5 2 NO 1 1 2 0.5 25 10 10 20 5 混合II 160 25 -
杆菌侵染植物细胞时,该DNA区段能自发转移,插入植物染色体DNA 中,Ti质粒上的这一段能转移的DNA被叫做T-DNA。 T-DNA插入到植物染色体上的位置是随机的。如果T-DNA插入某个功 能基因的内部,特别是插入到外显子区,将造成基因功能的丧失。利用
农杆菌Ti质粒转化植物细胞,是获得植物突变体的一种重要方法。
实验目的
1.熟练掌握植物基因组DNA快速提取的方法; 2.掌握利用PCR方法鉴定拟南芥T-DNA插入突变 体的方法。
实验材料
野生型(Col)、ibm1突变体(SALK_023533)拟南 芥植株 IBM1(AT3G07610)是拟南芥中组蛋白修饰酶的编码基 因,能影响植物的诸多的发育和生殖过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
内蒙古农业大学
硕士学位论文
MTI2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
姓名:王晓娟
申请学位级别:硕士
专业:作物遗传育种
指导教师:于卓;杨丽梅
20070501
18MTl2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
试验设定了7个卡那霉素浓度梯度,分别为:50、100、200、300、400、5001119/L。
由表l可见,卡那霉素对试验材料的发芽率没有显著影响,而对幼苗白化率有显著影响,随着浓度的增大,幼苗白化率逐渐增高。
说明卡那霉素不影响种子萌发却能抑制芽的生长。
当浓度达到300mg/L时,未转化基因的野生型拟楠芥种子3个处理全部白化,无一株成活的绿茁,而转基因Tl代种子仍有部分幼苗正常生长。
本试验采用的卡那霉素筛选浓度定为300mg/L。
图2卡那霉素浓度从左至右分别为50、200,300mg/L时对照Colombia筛选20d的表现Fig.2Theresultofnon·transformedArabidopsisthalianaseedsselectedbykanamycin
表5a00mg/L卡那霉素对TI代种子筛选结果
Table5TheresultofT5generationseedsselectedbykanamycin300mg/L
图3卡那霉素浓度300m∥L时Ts代转基因种子和未转化亲本筛选20d时的对比
Fig3TheresultofLgenerationsoedsandnon-transformedArabidopsisthalianaseeds∞le,ctedbykanamycin
内蒙古农业大学硕士学位论文19将试验中得到的Tl代87株抗性苗编号移栽到苗钵中,在人工气候培养室培养。
待到收获时严格单株收获种子,即T2代种子。
继续用300mg/L的卡那霉素进行筛选,直到抗性不再发生分离时,结束试验。
试验中,在T3代就已经有全部呈现抗性的材料出现,后又对其进行了两代筛选,确保抗性基因达到了纯合。
对转MTl2基因的T5代材料在卡那300mg/L下进行20d的筛选,全部生长正常,而对照全部死亡,说明T5代材料抗性基因已经得到纯合(筛选结果见图3和表5)。
3.2抗性植株的PCR检测结果
3.2.1DNA提取结果
取幼嫩新鲜的叶片,采用CTAB微量法提取基因组DNA,所提DNA经1%琼脂糖凝胶电泳检测(凝胶成像结果见图4),条带清晰,无降解,多糖与蛋白质含量少,RNA消化彻底,DNA的质量符合PCR检测的要求。
图4洲^检测结果
Fig,4AnalysisofDNAtemplateonI%aggrosegel
泳道l~2为mNA,分别是50rig和100ag,其他为单株系的DNA。
3.2.2POR扩增结果
图5PeR扩增结果
Fig.5GenomeDNAPCRofArabidopsisplantstransformedwithMTl2
1.MarkerII;2.未转化的阴性植株对照;3,阳性质粒对照;4~12.转化植株
20盯12和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
提取T6代抗性植株的基因组DNA,根据MTl2基因的cDNA序列设计特异引物Rw-MTl2和Rev-MTl2,以含有相应插入片段的质粒DNA作阳性对照,以野生型拟南芥基因组DNA作阴性对照,进行PCR检测。
本试验共对100株卡那筛选呈抗性的植株进行了PCR扩增,全部扩增出与阳性对照扩增产物大小一致300bp的特征带,未转化的阴性对照无此特征带出现(结果见图5)。
3.3抗虫性生物测定结果
对两种转基因材料的抗虫性评价,试验从对害虫的致死率和对害虫生长延缓抑制两方面进行分析。
围6转MTl2基因拟南芥生物测定照片
Fig.6ThepholoofBioassayresullswithExylostellalarvaeofnormal(ws)andtransgcnicMTl2plantsleavesI、2分别是试验24h后对照材料WS和转MTl2基因材料TF38叶片被咬食状况;3、4分别是试验3d后对照材料WS和转MTl2基因材料TF3¥叶片被咬食状况
22MTl2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
3.4转Bt拟南芥回交后代的抗虫性鉴定结果
用野生型拟南芥WS做对照,对转pTCl2基因材料、回交第一代材料、回交第二代材料进行抗虫性鉴定。
因转pTCl2基因拟南芥对一龄小菜蛾幼虫表现出极强的毒杀效果,喂饲3d致死率达到100%,故此试验中接种的小菜蛾幼虫为二龄幼虫。
结果显示,转pTCl2材料和回交第一代的毒性都很强,试验中叶片上几乎看不到被咬食的痕迹:回交第二代毒性低于回交第一代,植株叶片明显有被咬食的孔洞;对照材料WS被咬食的程度远远大于回交第二代,说明回交第二代与对照相比仍然有较强的抗虫性。
田8转Bt基因拟南芥回交后代生物测定照片
resultswithP,xylostellalarvaeofnormal(wS)andbaekerosspopulation(pTCl2,BCI,BC2)leaves
Fig.8Bioassay
1.对照材料WS;2.转Bt基因材料;3.转Bt基因材料回交第~代;4.转Bt基因材料回交第二代
表7可见,随着回交世代增加小菜蛾二龄幼虫的校正死亡率逐渐降低,在回交二
内蒙古农业大学硕士学位论文
附图
附图1拟南芥植株照片
MTl2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
附图2生物测定时拟楠芥照片
内蒙古农业大学硕士学位论文
附图3拟南芥回交授粉植株及拟南芥花序照片
MTI2和Bt转基因拟南芥的鉴定及筛选
作者:王晓娟
学位授予单位:内蒙古农业大学
1.张好富酿酒酵母Rad52基因转化拟南芥及转化体筛选技术研究[学位论文]2008
2.张好富.张宪银.ZHANG Hao-fu.ZHANG Xian-yin一种不依赖于无菌培养的拟南芥活体转基因种子筛选方法[期刊论文]-浙江大学学报(农业与生命科学版)2009,35(4)
3.张军杰.刘凡.赵泓.罗晨.ZHANG Jun-jie.LIU Fan.ZHAO Hong.LUO Chen蛋白酶抑制剂基因真空渗入法转化不结球白菜获得抗虫性材料[期刊论文]-植物保护学报2006,33(1)
4.许小龙.韩丽娟.顾中言.Xu Xiaolong.Han Lijuan.Gu Zhongyan江苏主要菜区小菜蛾的抗药性[期刊论文]-江苏农业科学2000(2)
5.张立生.温辉芹.李生海.白瑞繁.郭明慧小麦抗(耐)热种质资源的鉴定筛选[期刊论文]-华北农学报2001,16(4)
6.张志祥.程东美.徐汉虹.吴毓林.范俊发茼蒿素类似物的生物活性与作用机理[期刊论文]-植物保护学报2004,31(4)
本文链接:/Thesis_Y1138149.aspx。