【原生質體】擬南芥原生質體的製備及轉化

2021-01-15 BioLABs實驗室

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溶液配製:

0.8 M Mannitol儲液:稱取145.74 g Mannitol,加ddH2O溶解後定容至1 L。

0.1 M MES(pH5.7)儲液:稱取1.95 g MES,加ddH2O溶解後定容至100 mL。

1.5 M MgCl2儲液:稱取30.50 g MgCl2•6H2O,加ddH2O溶解後定容至100 mL。

1 M KCl儲液:稱取7.45 g KCl,加ddH2O溶解後定容至100 mL。

1 M CaCl2儲液:稱取14.70 g CaCl2•2H2O,加ddH2O溶解後定容至100 mL。

W5溶液:154 mM NaCl,125 mM CaCl2,5 mM KCl,2 mM MES(pH5.7)。

1 L W5:9 g NaCl,18.37 g CaCl2•2H2O,0.37 g KCl,20 mL 0.1 M MES(pH5.7),ddH2O定容至1 L。

蛋白提取液:0.05 M HEPES-KOH(pH 7.5),0.15 M KCl,1 mM EDTA,0.2% Triton-X 100,1 mM DTT,Protease Inhibitor Cocktail。

酶解液:


10 mL

20 mL

50 mL

Cellulase R10

0.125 g

0.25 g

0.625 g

Macerozyme R10

0.03 g  

0.06 g

0.15 g

0.8 M Mannitol

5 mL

10 mL

25 mL

1 M KCl

200 μL

400 μL

1 mL

0.1 M MES

2 mL

4 mL

10 mL

55℃水浴10 min,冷卻至室溫,再加入下面組分

1M CaCl2

100 μL

200 μL

500 μL

BSA

10 mg

20mg

50 mg

ddH2O

2.7 mL

5.4 mL

3.5 mL

β-巰基乙醇

3.5 μL

7 μL

17.5 μL


10 mL

20 mL

50 mL

0.8M Mannitol

5 mL

10 mL

25 mL

1.5 M MgCl2

100 μL

200 μL

500 μL

0.1 M MES

400 μL

800 μL

2 mL

ddH2O

4.5 mL

9 mL

22.5 mL


10 mL

20 mL

50 mL

PEG4000

4 g

8 g

20 g

0.8M Mannitol

2.5 mL

5 mL

12.5 mL

1 M CaCl2

400 μL

800 μL

2 mL

ddH2O

3 mL

6 mL

15 mL

*以上所有溶液均為ddH2O配製。儲液配製後高壓滅菌,室溫存放。使用時在超淨臺內打開。

*酶解液、PEG、MMg、W5不需滅菌,可4℃存放一周左右。



實驗流程:

1.  質粒提取按QIAGEN質粒大量提取試劑盒(QIAGEN,#12362)說明進行。


2.  反應體系:

1)小反應體系,用於檢測蛋白質定位或表達,每個反應需5片葉子,5 mL酶解液,10 μg質粒。

2)大反應體系:檢測兩個蛋白的相互作用時,每個反應需要30片葉子,10 mL酶解液各100 μg質粒(或根據質粒表達量適當調整),為大反應體系。

3)若進行質譜分析,每個樣品需20個大反應。


3.  選擇短日照4周左右,生長狀態良好的擬南芥野生型Col-0植株進行取材。取青綠色較為平整的葉片,於0.4 M甘露醇中切成細絲,用鑷子挑進裝有酶解液的三角瓶中。酶解液體積及葉片的數量根據反應數而定。


4.  酶解:22℃,45 rpm直到酶解完全,約4 h左右。


5.  120目尼龍網或Miracloth濾布過濾酶解液,濾液裝入50 mL離心管中。


6.  室溫,100 g,離心3 min,收集原生質體細胞。離心機升降速率均設為2,此後離心均按此參數設定。


7.  棄上清,加入20 mL W5溶液,輕輕懸浮細胞。


8.  室溫,100 g,離心3 min,收集原生質體細胞。用20 mL W5溶液清洗細胞一次。


9.  最後用20 mL W5溶液懸浮細胞,冰上放置30 min。


10. 室溫,100 g,離心3 min,收集原生質體細胞。加入適量預冷的MMg溶液,輕輕懸浮細胞後置於冰上備用。


11. 轉化:

1)小反應體系:

a.轉化過程在2 mL離心管中進行。先將質粒加入管底,隨後用剪掉尖端的槍頭吸取200 μL原生質體懸液,加入到離心管中。輕輕將原生質體和質粒混勻。再加入等體積(質粒和原生質體體積之和)的PEG溶液,輕輕混勻後室溫放置7 min進行轉化。

b.加入4倍體積的W5溶液終止反應。室溫,100 g,離心3 min。

c.棄上清,3倍體積W5溶液洗原生質體2次,以去除殘留的PEG。

d.最後加入1 mL W5溶液平放於弱光下,22℃過夜培養。


2)大反應體系:

轉化過程在50 mL離心管中進行。質粒各100 μg加至離心管底。再加入3 mL原生質體,輕輕將原生質體和質粒混勻。然後加入等體積(質粒和原生質體體積之和)的PEG溶液,輕輕混勻後室溫放置7 min進行轉化。其餘清洗步驟與小反應體系相同。最後加入20 mL W5溶液重懸細胞,22℃過夜培養。


12. 原生質體的收集:室溫,300 g,離心2 min收集過夜培養的原生質體。

1)若是直接用於顯微鏡觀察可棄去大部分上清,保留小部分用於重懸細胞,取樣觀察。

2)若是用於蛋白質提取則棄去上清,加少量W5溶液將細胞轉移至1.5 mL離心管。隨後加入適量蛋白提取液裂解細胞。對於大反應,每管中加入600 μL蛋白提取液。


13. 如提取蛋白,則裂解細胞,渦旋振蕩1 min,冰上1 min,重複一次。最後於冰上靜置5 min。


14. 4℃,14000 rpm,離心10 min。取上清用於後續蛋白實驗。




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