农杆菌介导的植物转基因技术实验指导
农杆菌的活化培养及介导的遗传转化
农杆菌的活化培养及介导的遗传转化一、目的要求通过实验掌握农杆菌的活化与培养技术与农杆菌介导获得目的基因的转化植株。
二、基本原理农杆菌共培养法最早是由Marton 等(1979 年)以原生质体为受体建立起来的,经过一系列改进后,目前已经成为最常用的转化方法。
共培养法是利用Ti 质粒系统,将农杆菌与植物原生质体、悬浮培养细胞、叶盘、睫段等共同培养的一种转化方法。
三、材料及方法1.含目的基因共整合载体或双元载体的根癌农杆菌。
2.植物幼苗。
(一)细菌培养液直接浸染法操作︰(1)无菌受体材料的准备︰叶片、睫段、胚轴、子叶等均可做受体材料,有两种来源。
取自无菌试管苗。
取自田间或温室栽培植株︰叶片、睫尖、睫段用蒸馏水冲冼1 遍后,70%乙醇洗45 秒,0.1%升汞消毒6~8 分钟,无菌水冲洗三遍,无菌滤纸吸干水分。
(2)受体材料预培养︰将无菌叶片剪成0.5cm×0.5cm 的小块或用6mm 打孔器凿成圆盘,无菌胚轴、睫切成约0.8~1cm 长的切段,接种在愈伤组织诱导或分化培养基上进行预培养,注意叶片近轴面向下︰预培养2~3 天,材料切口处刚刚开始膨大时即可进行侵染。
(3)农杆菌培养︰从平板上挑取单菌落,接种到20mL 附加相应抗生素的细菌培养液体培养基(pH7.0)中,在恒温摇床上,于27℃, 180r/ min 培养至OD600 为0.6~0.8。
取OD600 为0.6~0.8 的菌液,按1%~2%的比例,转入新配制的无抗生素的细菌培养液体培养基中,可在与上相同的条件下培养6 小时左右,OD600 为0.2~0.5 时即可用于转化;或同时加入100~500μmol/的AS;(4)侵染︰于超净工作台上,将菌液倒入无菌小培养皿中(可根据材料对菌液的敏感情况进行不同倍数的稀释)。
从培养瓶中取出预培养过的外植体,放入菌液中,浸泡适当时间(一般1~5 分钟,不同材料处理时间不同)。
取出外植体置于无菌滤纸上吸去附着的菌液。
20 【终版】农杆菌介导的烟草转gfp基因(叶盘法)
1 实验背景什么是“植物转基因技术”“转基因植物”?植物转基因技术:把从动物、植物或微生物中分离获得的目的基因,或者经过修饰的目的基因,通过各种方法转移重组到植物基因组内,使之稳定遗传并赋予植物新的遗传性状的方法。
转基因植物:通过植物转基因技术获得的、整合有外源基因的植物个体。
1 实验背景为什么要进行植物转基因?优势:◆农业:生产抗逆、高产、优质、抗病虫、除草剂、营养品质改良等优良性状的作物;遗传育种等。
◆制药、化工等:可作为生物反应器,生产药用蛋白和有用次生代谢物,或生产某些有机化合物等。
◆园艺:美化生活等,如蓝玫瑰等。
◆科学研究:生物学、遗传学等多领域基础研究等。
1 实验背景怎样将外源基因转入植物?间接转化法(载体介导)病毒介导法农杆菌介导法(双子叶/单子叶)种质系统介导法胚囊和子房注射法生殖细胞侵染法花粉管通道法直接转化法物理法化学法基因枪法(单子叶植物)显微注射法电击法超声波法PEG 法脂质体法1 实验背景各种转基因方法的区别是什么?(引自崔广荣,2003)1 实验背景针对不同植物,怎样选择转基因方法?目前转基因植株中,约80%以上通过“农杆菌介导转化法”获得。
植株特点首选方法备注对农杆菌敏感农杆菌介导法效率高,方法成熟,转基因植株遗传稳定。
原生质体培养容易直接转化法(如PEG 法)转化率高,可克服转基因植株嵌合体的难题。
多胚珠花粉管通道法提高转化率子房中有较大单胚珠植物(如核果类)显微注射法提高转化率转化难度大的植物基因枪法其它方法不可行时的备选放射性农杆菌发根农杆菌Agrobacterium rhizogenes根瘤农杆菌Agrobacterium tumefaciens旋钩子农杆菌1 实验背景农杆菌为什么能够介导基因转入植物?土壤农杆菌革兰氏阴性菌RiTi 质粒(tumor inducing plasmid )约150~200 kb向植物细胞传递外源基因Ti1 实验背景农杆菌为什么能够介导基因转入植物?Vir 区:毒性区,包含多个致病基因,能激活T-DNA 的加工、剪切、复制及转入植物细胞,并使农杆菌表现出毒性。
植物遗传转化大实验
植物遗传转化大实验一、实验目的与原理简介农杆菌介导的遗传转化系统是外源DNA进入植物细胞的最成功和应用最广泛的方法,农杆菌可浸染大多数双子叶植物和少数单子叶植物,甚至裸子植物。
转化植物细胞的农杆菌主要有两类,即根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)。
已有研究表明,影响农杆菌介导植物基因转化的因素很多,农杆菌菌株、植物基因型和外植体、培养方法、不同的选择标记等因素都影响农杆菌介导的遗传转化。
目前报道已有许多植物通过农杆菌的遗传转化获得了转基因植株或毛状根。
二、发根农杆菌介导的遗传转化步骤1.无菌组织的培养取组培苗幼嫩叶片,在超净工作台中切成0.5x0.5cm的方块,并在叶片上刻痕,接种于愈伤诱导培养基中,暗培养3周后作为受体。
在农杆菌浸染前,将愈伤组织在无菌条件下切割成小块在愈伤诱导培养基上分别预培养,增加受体细胞的活性进而提高转化率。
2.农杆菌的培养在转化平板上挑取c58c1单菌落在1ml农杆菌培养基中培养。
在50ml农杆菌培养基(含相应抗生素)中加入1ml上述培养物,200rpm,28℃振荡培养过夜;室温下4000rpm, 10min,弃上清夜,菌体用1/2MS液体培养基悬浮,稀释到原体积的5-20倍,在与上相同的条件下培养2hr,使菌液的OD600=0.5左右。
3.共培养剪取无菌苗的叶片和茎段,放入发根农杆菌MS悬液中浸泡5min,倒出悬液,用无菌吸水纸吸干表面余菌,转到共培养培养基MS上,光照培养2天。
4.毛状根的诱导和培养将共培养的外植体转入到1/2 MS + Cef 500mg/L培养基上光照培养。
随时检测外植体的染菌情况,如出现细菌生长过多,须马上转移到新筛选培养基中培养。
20天左右即可长出毛状根,剪取毛状根,接种于1/2 MS + Cb 250mg/L培养基上暗培养数周,选择生长快、分枝好的毛状根转入脱菌筛选培养基中继代筛选。
白菜转基因实验报告
一、实验背景随着科学技术的不断发展,转基因技术在农业领域的应用越来越广泛。
白菜作为我国重要的蔬菜作物之一,其转基因研究对于提高产量、改善品质、增强抗病性等方面具有重要意义。
本实验旨在通过农杆菌介导法将抗病毒基因导入白菜,探究转基因白菜在抗病毒性方面的表现。
二、实验材料与方法1. 实验材料- 白菜(Brassica rapa ssp. chinensis):取材于本地种植的结球白菜。
- 农杆菌:选择含有Ti质粒的根癌农杆菌C58。
- 抗病毒基因:TuMV-NIa及LMV-CP。
- 植物激素:6-BA、NAA、AgNO3。
2. 实验方法1. 基因转化1.1 准备农杆菌:将根癌农杆菌C58在含有卡那霉素的YEB培养基中培养至对数生长期。
1.2 制备外植体:取白菜叶片,用70%酒精消毒后,用无菌水清洗3次,再将其切成小块。
1.3 共培养:将外植体与农杆菌混合,共培养于含有植物激素的培养基上,共培养时间为2-3天。
1.4 诱导再生:将共培养后的外植体转入含有植物激素的再生培养基中,诱导其再生。
1.5 抗性筛选:将再生植株转入含有抗生素的培养基中,筛选出阳性植株。
2. 分子鉴定2.1 PCR检测:提取转基因植株DNA,进行PCR扩增,检测目的基因是否存在。
2.2 Southern blot检测:将转基因植株DNA进行 Southern blot,检测目的基因是否整合到植物基因组中。
3. 抗病毒性检测3.1 人工接种:将转基因植株和对照植株分别接种TuMV和LMV病毒。
3.2 观察记录:观察记录植株发病情况,比较转基因植株和对照植株的抗病毒性。
三、实验结果1. 基因转化通过共培养和诱导再生,成功获得转基因白菜植株。
2. 分子鉴定PCR和Southern blot检测结果均显示,目的基因已成功导入白菜基因组中。
3. 抗病毒性检测与对照植株相比,转基因植株在接种TuMV和LMV病毒后,发病率明显降低,表现出较强的抗病毒性。
农杆菌转化实验步骤
农杆菌转化实验步骤
农杆菌转化实验步骤
农杆菌转化是一种常用的基因转移技术,可以将外源DNA导入植物细胞。
下面是农杆菌转化实验的基本步骤:
1. 制备农杆菌:首先,选择适合的农杆菌株,常用的是农杆菌株Agrobacterium tumefaciens。
接种农杆菌于适宜的培养基中,培养至合适的生长期。
2. 构建质粒:在进行转化实验前,需要构建包含目标基因的质粒。
质粒可以通过常规的分子生物学技术,如PCR扩增、限制性酶切和连接等方法来获得。
3. 准备细菌:将构建好的质粒转化到农杆菌中。
通常采用电穿孔或热激方法,使质粒能够进入农杆菌内。
4. 感染植物:选择适当的植物愈伤组织或幼苗作为接受体,将其暴露在含有农杆菌的培养基中。
农杆菌会侵入植物细胞,并将质粒转移
到植物基因组中。
5. 抗生素筛选:转化后的细菌通常在培养基中含有特定抗生素。
将被转化的植物细胞接种于含有抗生素的选择培养基中,该抗生素能够选择出已转化的细胞。
只有具备目标基因的细胞能够生长并形成抗性。
6. 再生植物:选定抗生素抗性的植物细胞,进一步培养和处理以促进其发育和增殖。
通过激素处理和适当的培养条件,可以使其分化成完整的植株。
7. 验证转化:最后,通过分子生物学技术,如PCR和Southern blot 分析,来确认转化的植物是否成功地获得了外源基因,以及其在植物细胞中的表达。
农杆菌转化实验是一种常用且有效的方法,可用于植物基因工程及改良研究。
通过以上步骤,可以成功将目标基因导入植物细胞中,以获得具有所需性状的转基因植物。
农杆菌介导植物的遗传转化实验报告
农杆菌介导植物的遗传转化实验报告
本实验使用农杆菌介导植物的遗传转化技术,将外来基因导入到拟南芥植物中。
通过将拟南芥的幼苗浸泡在农杆菌中,再经过一定的培养条件,使外来基因被顺利地导入到拟南芥植物的细胞中,并观察到了转化成功的基因表达现象。
实验过程:
1. 构建外源基因载体——将目的基因把它克隆进载体中,构建出我们所需要的质粒;
2. 建立农杆菌表达载体——通过将农杆菌表达载体连接到质粒上,形成我们的转化载体;
3. 准备转化基质——通过将农杆菌营养培养在一定条件下,形成我们所需要的转化基质;
4. 转化拟南芥中——通过将拟南芥幼苗浸泡到农杆菌基质中,利用细胞壁酶和孔道蛋白结合作用,导入外源基因,最终实现基因转化;
5. 鉴定转化水平——通过将转化后的拟南芥植株置于含有抗生素的培养基中,筛选出转化成功的植株。
实验结果:
通过观察实验结果,我们发现拟南芥细胞成功地接受了外源基因,使其表达了目
的蛋白。
同时,通过筛选,我们也成功得到转化成功的植株。
结论:
农杆菌介导植物的遗传转化技术是一种有效的基因转化方法,可以将外源基因导入到植物细胞中,从而实现第二代遗传分析、基因功能研究、新品种选育等方面的应用。
简述利用农杆菌介导法进行植物基因转化的具体流程
简述利用农杆菌介导法进行植物基因转化的具体流程农杆菌介导的植物基因转化技术是利用细菌“农杆菌”这一自然载体,将特定的基因从一个植物中转移到另一个植物,或者将外源基因引入到植物体内,以获得期望的新特性。
近年来,越来越多的研究者开始应用农杆菌介导的植物基因转化技术,以获得期望的新基因和新特征。
农杆菌介导的植物基因转化一般可以分为以下步骤:(1)质粒制备:将要进行转化的外源基因连接到质粒上,形成可转化的质粒。
(2)农杆菌介导的转化:使用传统的农杆菌介导转化或者现代的抗性转化技术,将质粒转化到农杆菌中,从而形成转化的农杆菌。
(3)转化的农杆菌的特殊处理:将转化的农杆菌带入植物体内,通过不同的处理,使其能够将外源基因转入植物体内,形成期望的植物体。
(4)细胞内克隆:将转化后的植物细胞放入适当的生长培养基中,使其接受稳定的培养基环境,在此基础上进行细胞内克隆,以获得具备期望特性的植物体。
(5)鉴定特异性植物:为了取得具备期望特性的植物体,对转化过程中获得的基因进行特异性检测,以筛选出具有期望特性的基因组植物。
农杆菌介导的植物基因转化技术能够有效地促进基因转化,提高新基因的成功率。
在植物基因转化过程中,根据转化的具体目标,研究者可以选择不同形式的农杆菌载体来进行转化,具有非常好的灵活性和适应性。
另外,农杆菌介导的植物基因转化技术在植物基因工程应用中占有重要地位。
此外,农杆菌介导的植物基因转化技术还可以改变植物的形态和特性,提高农作物的抗病性和对环境的适应性,改善其营养价值,以提高其品质和市场价值。
例如,可以将外源抗性基因引入到植物体内,使其具有抗病虫性;也可以将外源优生基因引入到植物体内,使其具有高效优良的生产性状;还可以将外源营养基因引入植物体内,使其具备营养价值。
因此,农杆菌介导的植物基因转化技术能够更好地改善农作物的性能,为农业的发展提供重要的帮助。
总之,农杆菌介导的植物基因转化技术是一种新型的植物基因转化技术,它可以有效地将外源基因引入植物体内,以获得期望的新特性,可大大提高农作物的生产效率,在植物育种及农业发展中发挥着重要作用。
农杆菌介导实验报告
一、实验目的1. 掌握农杆菌介导植物遗传转化的基本原理和操作步骤;2. 了解农杆菌转化过程中的影响因素;3. 通过实验验证农杆菌介导植物遗传转化的可行性。
二、实验原理农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是一种革兰氏阴性土壤细菌,其Ti质粒(肿瘤诱导质粒)能够将外源基因导入植物细胞中。
Ti质粒上的T-DNA(转移DNA)片段能够插入到植物基因组中,从而实现外源基因在植物中的稳定遗传和表达。
三、实验材料1. 植物材料:拟转化植物的外植体(如叶片、茎段等);2. 农杆菌菌株:含有T-DNA的农杆菌菌株(如LBA4404);3. 转化载体:含有目的基因的载体(如质粒);4. 培养基:MS培养基、诱导培养基、选择培养基等;5. 试剂:抗生素、酶、DNA标记物等。
四、实验步骤1. 构建转化载体:将目的基因克隆到载体上,构建含有T-DNA片段的转化载体。
2. 农杆菌活化:将农杆菌菌株接种于含有抗生素的LB培养基中,37℃培养过夜。
3. 外植体消毒:将外植体在70%乙醇中浸泡30秒,然后在无菌水中清洗3次,最后在无菌条件下用无菌刀片切取适当大小的外植体。
4. 农杆菌转化:将活化后的农杆菌与外植体在MS培养基上共培养,使农杆菌感染外植体。
5. 诱导再生:将转化后的外植体接种于诱导培养基上,诱导再生丛生芽。
6. 选择转化植株:将再生丛生芽在含有抗生素的选择培养基上培养,筛选出转化植株。
7. 鉴定转化植株:通过分子生物学方法(如PCR、Southern blot等)鉴定转化植株。
五、实验结果与分析1. 农杆菌转化频率:实验结果表明,农杆菌转化频率较高,转化植株数量较多。
2. 转化植株的遗传稳定性:通过分子生物学方法鉴定转化植株,发现转化植株的遗传稳定性较好,目的基因在植物基因组中的插入位置和拷贝数稳定。
3. 转化植株的表达:转化植株中目的基因的表达水平较高,达到预期效果。
六、实验结论通过农杆菌介导植物遗传转化实验,成功地将目的基因导入植物细胞中,实现了植物遗传改良。
农杆菌转化的实验报告
一、实验目的1. 掌握农杆菌转化法的基本原理和操作步骤。
2. 将抗虫基因导入植物细胞,观察转化效果。
二、实验原理农杆菌转化法是一种将目的基因导入植物细胞的方法。
该方法利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)将目的基因转移到植物细胞中,并整合到植物细胞染色体DNA上,从而实现目的基因的遗传表达。
三、实验材料1. 植物材料:拟南芥种子、生长培养基、诱导培养基、选择培养基。
2. 农杆菌:根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。
3. 抗虫基因:Bt基因。
4. 工具酶:限制性内切酶、DNA连接酶、T4 DNA连接酶。
5. 试剂:LB液体培养基、LB固体培养基、IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)、抗生素、CaCl2、DNA标记染料等。
四、实验步骤1. 目的基因克隆(1)设计引物:根据Bt基因序列设计一对引物,用于扩增Bt基因。
(2)PCR扩增:以Bt基因的DNA为模板,进行PCR扩增。
(3)克隆:将PCR产物连接到载体上,转化大肠杆菌,筛选阳性克隆。
2. 农杆菌工程(1)制备感受态农杆菌:将根癌农杆菌接种于LB液体培养基,37℃培养过夜,按1:100的比例接种于新鲜的LB液体培养基,37℃培养3小时,加入IPTG和CaCl2,使农杆菌进入感受态。
(2)目的基因转化:将克隆有Bt基因的载体与感受态农杆菌混合,在冰浴中孵育30分钟,然后将混合液涂布于含有抗生素的LB固体培养基上,37℃培养过夜。
3. 植物转化(1)种子处理:将拟南芥种子用70%酒精消毒后,用无菌水冲洗干净。
(2)农杆菌感染:将处理好的种子接种于含有农杆菌的培养基上,28℃恒温培养3天。
(3)筛选转化植株:将感染后的种子接种于选择培养基上,筛选出转化植株。
4. 抗虫鉴定(1)PCR检测:提取转化植株的DNA,进行Bt基因的PCR检测。
(2)生物测定:将转化植株与抗虫性差的拟南芥进行抗虫性比较,观察转化植株的抗虫效果。
大豆遗传转化实验报告
一、实验目的本研究旨在通过农杆菌介导法对大豆进行遗传转化,将目的基因导入大豆基因组中,并成功获得转基因大豆植株。
通过本实验,旨在探索大豆遗传转化技术,为大豆育种提供新的技术手段,提高大豆的产量和品质。
二、实验材料1. 大豆品种:Williams822. 农杆菌菌株:E. coli DH5α3. 转化载体:含有目的基因的质粒pBI1214. 实验试剂:抗生素、植物激素、DNA提取试剂盒等5. 实验设备:离心机、PCR仪、凝胶成像系统、组织培养室等三、实验方法1. 质粒提取与鉴定(1)采用DNA提取试剂盒提取质粒DNA。
(2)通过PCR扩增质粒中的目的基因,并进行琼脂糖凝胶电泳鉴定。
2. 农杆菌培养与活化(1)将农杆菌菌株E. coli DH5α接种于含有抗生素的LB培养基中,37℃培养过夜。
(2)将活化后的农杆菌接种于含有抗生素的YEB培养基中,28℃培养过夜。
3. 转化载体的构建(1)将目的基因插入到质粒pBI121的T-DNA区域。
(2)通过PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定转化载体。
4. 农杆菌介导的大豆遗传转化(1)将转化载体与活化后的农杆菌共培养,使农杆菌吸收转化载体。
(2)将农杆菌接种于含有抗生素的YEB培养基中,28℃培养过夜。
(3)将农杆菌悬浮液滴加到大豆子叶节上,进行农杆菌介导的大豆遗传转化。
5. 转基因大豆植株的再生与筛选(1)将转化后的大豆子叶节接种于含有抗生素和植物激素的培养基上,进行组织培养。
(2)通过PCR和琼脂糖凝胶电泳筛选阳性植株。
6. 转基因大豆植株的鉴定(1)采用RT-PCR技术检测目的基因在转基因大豆植株中的表达。
(2)通过Western blot技术检测目的蛋白在转基因大豆植株中的表达。
四、实验结果1. 质粒提取与鉴定:成功提取质粒DNA,并通过PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定出目的基因。
2. 农杆菌培养与活化:成功活化农杆菌菌株E. coli DH5α。
3. 转化载体的构建:成功构建含有目的基因的转化载体。
农杆菌介导的植物转基因技术试验指导
农杆菌介导的植物转基因技术一、实验目的1 了解低温离心机、恒温振荡培养箱、超净工作台等仪器的使用。
2学习真核生物的转基因技术及农杆菌介导的转化原理;掌握农杆菌介导转化植物的实验方法,了解转基因技术的操作流程。
二、实验原理农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤。
农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。
因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。
人们将目的基因插入到经过改造的丁-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,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。
实验一培养基配制一、仪器和试剂1、仪器:高压灭菌锅,超净工作台2、药品:Beef extract (牛肉浸膏)5g/L,Yeast extract (酵母提取物)1g/L, Peptone (蛋白胨)5g/L,Sucrose (蔗糖)5g/L,100ml,Agar (琼脂)100ml, MS粉,有机溶液,肌醇,Fe盐,NAA (萘乙酸),6-BA(6-苄氨基腺嘌吟),卡那霉素(kan),利福平("「,链霉素(str)。
二、实验方法第一组配制YEB固体培养基1、配制250mlYEB固体培养基:先称取Beef extract (牛肉浸膏);Peptone (蛋白胨);Yeast extract (酵母提取物);Sucrose (蔗糖);1g ;琼脂粉;将上述药品置于250ml三角瓶中,用量筒称取200ml蒸馏水将其溶解混匀,然后再定容至250ml,用NaOH调pH=。
2、灭菌:将盛有250ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、抗生素的加入:高压灭菌后,待培养基温度降到50-60℃时(手可触摸)加入已经过滤好的抗生素(100ug/ml kan+50Dg/ml Str+50ug/ml rif),以免温度过高导致抗生素失效。
农杆菌的活化培养及介导的遗传转化
一、目的要求通过实验掌握农杆菌的活化与培养技术与农杆菌介导获得目的基因的转化植株。
二、基本原理农杆菌共培养法最早是由Marton 等(1979 年)以原生质体为受体建立起来的,经过一系列改进后,目前已经成为最常用的转化方法。
共培养法是利用Ti 质粒系统,将农杆菌与植物原生质体、悬浮培养细胞、叶盘、茎段等共同培养的一种转化方法(图6-1)三、材料及方法1.含目的基因共整合载体或双元载体的根癌农杆菌。
2.植物幼苗。
(一)细菌培养液直接浸染法操作:(1)无菌受体材料的准备:叶片、茎段、胚轴、子叶等均可做受体材料,有两种来源。
①取自无菌试管苗。
②取自田间或温室栽培植株:叶片、茎尖、茎段用蒸馏水冲冼1 遍后,70%乙醇洗45 秒,0.1%升汞消毒6~8 分钟,无菌水冲洗三遍,无菌滤纸吸干水分。
(2)受体材料预培养:将无菌叶片剪成0.5cm×0.5cm 的小块或用6mm 打孔器凿成圆盘,无菌胚轴、茎切成约0.8~1cm 长的切段,接种在愈伤组织诱导或分化培养基上进行预培养,注意叶片近轴面向下:预培养2~3 天,材料切口处刚刚开始膨大时即可进行侵染。
(3)农杆菌培养:①从平板上挑取单菌落,接种到20mL 附加相应抗生素的细菌培养液体培为0.6~0.8。
②取OD600养基(pH7.0)中,在恒温摇床上,于27℃, 180r/ min 培养至OD600为0.6~0.8 的菌液,按1%~2%的比例,转入新配制的无抗生素的细菌培养液体培养基中,可在与上相同的条件下培养6 小时左右,OD为0.2~0.5 时即可用于转化;或同时加入600100~500μmol/的AS;(4)侵染:于超净工作台上,将菌液倒入无菌小培养皿中(可根据材料对菌液的敏感情况进行不同倍数的稀释)。
从培养瓶中取出预培养过的外植体,放入菌液中,浸泡适当时间(一般1~5 分钟,不同材料处理时间不同)。
取出外植体置于无菌滤纸上吸去附着的菌液。
(5)共培养:将侵染过的外植体接种在愈伤组织诱导或分化培养基上(烟草为MS 十IAA0.5mg/L BA2.0mg/L) ,在28℃暗培养条件下共培养2~4 天(光对某些植物的转化有抑制作用,故需暗培养,共培养时间因不同植物而异)。
农杆菌介导转化方法
农杆菌介导转化方法农杆菌介导转化方法是一种常用的基因转化技术,广泛应用于植物、微生物等领域。
本文将介绍农杆菌介导转化方法的原理、步骤和应用。
一、原理农杆菌介导转化方法是利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)作为载体,将外源基因导入目标细胞中的一种方法。
农杆菌是一种自然界广泛存在的土壤细菌,它能将其自身的DNA转移到植物细胞中,从而导致植物发生病理性变化。
利用这一特性,科学家将目标基因插入到农杆菌的载体DNA中,通过农杆菌的感染作用,将目标基因导入到目标细胞中。
二、步骤农杆菌介导转化方法通常包括以下几个步骤:1. 农杆菌培养:首先需要将含有目标基因的农杆菌培养至适宜的生长期,以保证其感染能力。
2. 植物处理:将目标植物的组织经过表面消毒处理,然后将其切割成小片或小块,以增加接触面积。
3. 农杆菌感染:将培养好的农杆菌与植物组织接触,使其感染植物细胞。
通常使用浸泡法或注射法进行感染。
4. 抗生素筛选:在感染后的组织中加入适当浓度的抗生素,以筛选转化成功的细胞。
只有携带目标基因的细胞才能够存活下来。
5. 培养和再生:将筛选出的转化细胞进行培养和再生,形成转基因植株。
三、应用农杆菌介导转化方法已成功应用于多种植物和微生物中,具有以下几个优点:1. 高效性:农杆菌介导转化方法可以在较短时间内实现大量基因转化,且转化效率较高。
2. 转基因稳定性:通过农杆菌介导转化方法获得的转基因植株通常具有较高的遗传稳定性,能够稳定地传递给下一代。
3. 广泛适用性:农杆菌介导转化方法适用于多种植物和微生物,包括农作物、果树、花卉等。
可以用于改良作物的品种、抗病性、耐逆性等性状。
4. 无需种子:与传统的植物遗传改良方法相比,农杆菌介导转化方法无需使用种子,能够直接利用植物的组织进行转化,节约了时间和资源。
5. 无需外界辅助:农杆菌介导转化方法不需要借助特殊设备或昂贵试剂,只需在实验室条件下进行即可。
农杆菌介导的拟南芥转基因技术方法探究
农杆菌介导的拟南芥转基因技术方法探究农杆菌介导的植物转基因技术在研究植物基因功能、改良作物农艺性状等方面发挥着重要作用。
拟南芥作为模式植物,是研究植物基因功能的重要材料。
本文主要介绍农杆菌介导的拟南芥转基因方法——浸花法。
该方法操作简单,转化效率高,易于在中学生物实验教学中推广。
通过该实验,可以培养中学生对于生物学科的兴趣,提高学生对于生物知识的理解力和创新能力。
标签:植物转基因;农杆菌;浸花法植物转基因技术是指把目的基因通过各种方法转移到植物基因组中,使之稳定遗传。
利用该技术研究基因在植物个体生长发育以及生理代谢过程中功能,研究成果可应用于农艺性状的改良、植物经济价值和观赏价值的提高等方面。
植物基因转化的方法可分为直接转化和载体介导两种转化方法。
基因直接导入法直接将外源目的基因导入植物的基因组中,包括基因枪转化法、电激转化法、超声波法、显微注射法和激光微束法、PEG 介导转化方法、脂质体法和花粉管通道法等;载体介导的转化方法需要将目的基因插入到改造后的农杆菌质粒或病毒的DN分子上,利用农杆菌或病毒对植物的侵染作用将目的基因导入到植物基因组中。
农杆菌介导的转化方法具有应用范围广,转化率高,单拷贝比例高,转化子稳定等特点,是植物转基因研究中的常用转化方法。
农杆菌能在自然条件下感染大多数双子叶植物受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。
在农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可以插入到植物基因中。
科研人员经过长期的研究,将目的基因插入到经过改造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和整合,从而获得转基因植株。
利用农杆菌介导的转化方法进行转基因操作时,根据植物材料的不同,采用不同的转化方法,如在烟草转化时常采用叶盘法,而水稻转化则采用愈伤组织转化的方法。
浸花法(floral tip)是拟南芥转化最常用的方法。
这种转化方法不需要组织培养和再生植株的过程,操作简便、转化效率较高,为科研人员提供了极大的便利。
简述利用农杆菌介导法进行植物基因转化的具体流程。
简述利用农杆菌介导法进行植物基因转化的具体流程。
农杆菌介导法是植物基因转化的一种常用方法,它可以用来对植物的叶片中的基因进行改造,从而达到特殊的种质调节和植物改良的目的。
因此,农杆菌介导法在植物基因工程方面也被广泛应用。
本文将简要介绍农杆菌介导法在植物基因转化中的具体流程。
首先,在进行植物基因转化前,需要先确定基因转移的植物物种。
之后,选择合适的农杆菌质粒,将其与基因构建物一起转入到培养基中,扩增得到足够的农杆菌质粒。
经过离心,将质粒晶态中的质粒提取出来,并根据需要稀释到合适的浓度。
之后,进行农杆菌感受体添加,使释放的农杆菌质粒可以被农杆菌感受到。
质粒的稀释液可以直接穿透植物叶子表皮,被植物体内的细胞吸收,实现基因的转染。
接着,农杆菌介导法需要利用农杆菌来筛选需要转化的植物。
首先,将植物叶片接种到农杆菌悬液中,当植物细胞被农杆菌侵入后,就可以在植物体内转化基因了。
之后,利用选择和筛选培养基及含有抗性抗生素的培养基筛选出能够识别抗病酶基因的植物,从而筛选出被转染的植物。
最后,进行植物的遗传分析,以确定最终被转换的植物株系。
通过PCR方法检测植物转化后的基因组,将最终转化出来的植物株系与未转化的植物进行对比,从而得出植物基因转化的结果。
综上所述,农杆菌介导法是一种常用的植物基因转化技术,它将植物叶片中的基因经过转染后,可以得到想要的基因效应。
此方法简单易行,可有效解决植物基因转化的难题。
植物农杆菌介导的外源基因转移技术及其应用
植物农杆菌介导的外源基因转移技术及其应用近年来,随着生物学和生物技术的不断发展,基因转移技术也得到了重要的突破。
植物农杆菌介导的外源基因转移技术(agrobacterium-mediated transformation)成为了一种非常常见的基因转移方法,被广泛应用于农业、植物生理学、生物技术等领域。
本文将详细介绍这一技术及其应用。
一、植物农杆菌介导的外源基因转移技术原理植物农杆菌是一种生活在土壤中的细菌,广泛存在于自然环境中。
该细菌有着自身特殊的基因转移系统,能够将其自身的T-DNA(转移DNA)序列转移到宿主植物的染色体中。
这一转移系统是由植物农杆菌在与宿主植物接触的过程中产生的,它通常被称为“水平基因转移”。
agrobacterium-mediated transformation技术就是通过利用植物农杆菌的这一转移系统,将人工构建的外源DNA序列转移到宿主植物的DNA中,实现基因转移的过程。
一般而言,该技术可以分为以下几个步骤:1.构建转化载体。
将外源DNA与植物农杆菌的转化载体pTi(T-DNA合成区)组装成转化载体,在该载体上加入适当的激活元件和标记元件,以便对转化结果进行筛选和鉴定。
2.感染宿主植物。
将构建好的转化载体稀释至适当的浓度后,在适当的营养条件下,静置一段时间使之与宿主植物接触,从而实现转移。
3.筛选转化率。
应用适当的筛选方法,对转化结果进行筛选,得到所需的转化率。
二、应用1.基因研究植物农杆菌介导的基因转移技术已被广泛应用于生物学领域中的基因研究。
该技术可以使研究人员将人工合成的DNA序列导入到宿主植物中,从而构建各种生物表型。
利用该技术,可以对特定的基因进行定向研究,解析其特性及功能。
2.品种改良与其他农业生产方法相比,植物农杆菌介导的基因转移技术拥有一些独特的优势。
例如,它可以方便地实现外源基因的稳定表达,并且可以避免其他基因编辑技术可能带来的副作用。
因此,该技术已被广泛应用于植物品种的改良中,使得研究人员可以进行一些关键基因的定向编辑,以实现农业产业的高效生产。
农杆菌介导的植物转基因技术
(七)侵染后的培养
首先将红花子叶置于共培养上,使其生长。培养一周后,将其转入 分化培养基上,进行培养,待其诱导分化出不定芽后,继续培养,不定 芽分化成苗后,将其移入生根培养基中,培养获得转基因植株。
六、实验结果
农杆菌侵染时间
8min
10min 12min
15min
20min
25min
10
外植体数量
2、农杆菌遗传转化的优缺点?
将农杆菌离心,2000 rpm,10min,收集菌体,目的是去除细菌培养基的高浓度盐。
Target gene 生根培养基(MS+IBA+NAA);
用液体MS培养基将菌
3、材料:红花无菌苗。
Ti质粒上有一段T-DNA区,人们将外源基因插入到T-DNA区,借助农杆菌的感染使携带体外源用基移因的液T-枪DN吹A区打转入起植来物基,因组中,从而实
农杆菌介导的植物转基因技术
一、转基因植物概述
转基因玉米
转基因辣椒
转基因玫瑰
日闭幕的东京国际花卉博览会上,全球首批真正的蓝玫瑰首次在公众面前亮相。
二、实验目的
1、学习真核生物的转基因技术及农杆菌介导的转化原理; 2、掌握农杆菌介导转化植物的实验方法,了解转基因技术 的操作流程。
三、实验原理
根癌农杆菌,属根瘤菌科,为革兰
产生 冠瘿瘤
四、实验仪器与试剂
1、仪器:超净工作台,离心机,恒温摇床,组织培养室;
2、试剂:农杆菌EHA105,YEB培养基,MS液体培养基,共培 养基(MS+6-BA+NAA),分化培养基(MS+6-BA) 生根培养基(MS+IBA+NAA);
3、材料:红花无菌苗。
植物遗传转化大实验
植物遗传转化大实验一、实验目的与原理简介农杆菌介导的遗传转化系统是外源DNA进入植物细胞的最成功和应用最广泛的方法,农杆菌可浸染大多数双子叶植物和少数单子叶植物,甚至裸子植物。
转化植物细胞的农杆菌主要有两类,即根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)。
已有研究表明,影响农杆菌介导植物基因转化的因素很多,农杆菌菌株、植物基因型和外植体、培养方法、不同的选择标记等因素都影响农杆菌介导的遗传转化。
目前报道已有许多植物通过农杆菌的遗传转化获得了转基因植株或毛状根。
二、发根农杆菌介导的遗传转化步骤1.无菌组织的培养取组培苗幼嫩叶片,在超净工作台中切成0.5x0.5cm的方块,并在叶片上刻痕,接种于愈伤诱导培养基中,暗培养3周后作为受体。
在农杆菌浸染前,将愈伤组织在无菌条件下切割成小块在愈伤诱导培养基上分别预培养,增加受体细胞的活性进而提高转化率。
2.农杆菌的培养在转化平板上挑取c58c1单菌落在1ml农杆菌培养基中培养。
在50ml农杆菌培养基(含相应抗生素)中加入1ml上述培养物,200rpm,28℃振荡培养过夜;室温下4000rpm, 10min,弃上清夜,菌体用1/2MS液体培养基悬浮,稀释到原体积的5-20倍,在与上相同的条件下培养2hr,使菌液的OD600=0.5左右。
3.共培养剪取无菌苗的叶片和茎段,放入发根农杆菌MS悬液中浸泡5min,倒出悬液,用无菌吸水纸吸干表面余菌,转到共培养培养基MS上,光照培养2天。
4.毛状根的诱导和培养将共培养的外植体转入到1/2 MS + Cef 500mg/L培养基上光照培养。
随时检测外植体的染菌情况,如出现细菌生长过多,须马上转移到新筛选培养基中培养。
20天左右即可长出毛状根,剪取毛状根,接种于1/2 MS + Cb 250mg/L培养基上暗培养数周,选择生长快、分枝好的毛状根转入脱菌筛选培养基中继代筛选。
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农杆菌介导的植物转基因技术
一、实验目的
1 了解低温离心机、恒温振荡培养箱、超净工作台等仪器的使用。
2 学习真核生物的转基因技术及农杆菌介导的转化原理;掌握农杆菌介导转化植物的实验方法,了解转基因技术的操作流程。
二、实验原理
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤。
农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。
因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。
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,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。
实验一培养基配制
一、仪器和试剂
1、仪器:高压灭菌锅,超净工作台
2、药品:Beef extract (牛肉浸膏) 5g/L ,Yeast extract (酵母提取物) 1g/L ,Peptone (蛋白胨) 5g/L ,Sucrose (蔗糖) 5g/L , 100ml ,Agar (琼脂) 100ml, MS粉,有机溶液,肌醇,Fe盐,NAA(萘乙酸),6-BA(6-苄氨基腺嘌呤),卡那霉素(kan),利福平(rif),链霉素(str)。
二、实验方法
第一组配制YEB固体培养基
1、配制250mlYEB固体培养基:先称取 Beef extract (牛肉浸膏); Peptone (蛋白胨); Yeast extract (酵母提取物); Sucrose (蔗糖);1g ;琼脂粉;将上述药品置于250ml三角瓶中,用量筒称取200ml蒸馏水将其溶解混匀,然后再定容至250ml,用NaOH调pH=。
2、灭菌:将盛有250ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、抗生素的加入:高压灭菌后,待培养基温度降到50-60℃时(手可触摸)加入已经过滤好的抗生素(100μg/ml kan+50μg/ml Str+50μg/ml rif),以免温度过高导致抗生素失效。
4、倒板:将抗生素与培养基混匀,每个平皿倒15ml培养基,可以倒16个平皿,倒完后打开平皿盖,在紫外灯下照10min,等待培养基凝固,盖上平皿盖,封口备用。
第二组配制YEB液体培养基
1、配制500mlYEB液体培养基:先称取 Beef extract (牛肉浸膏); Peptone (蛋白胨); Yeast extract (酵母提取物); Sucrose (蔗糖);2g ;将上述药品置于500ml 三角瓶中,用量筒称取450ml蒸馏水将其溶解混匀,然后再定容至500ml,用NaOH调pH=。
2、灭菌:将盛有500ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、抗生素的加入:高压灭菌后,待培养基温度降到50-60℃时(手可触摸)加入已经过滤好的抗生素(100μg/ml kan+50μg/ml Str+50μg/ml rif),以免温度过高导致抗生素失效。
4、分装:将培养基分别分装到试管和三角瓶中,每个试管中分装5ml,分装12个试管。
每个三角瓶中倒入35ml,共12个三角瓶。
5、分装好后,封口备用。
第三组配制MS液体培养基
1、配制500mlMS液体培养基:先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水,称取粉置于蒸馏水中,搅拌均匀;再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液;5ml100倍肌醇浓缩液;5ml 有机溶液的混合液,然后混匀定容至500ml,用NaOH调pH=。
2、灭菌:将盛有500ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、乙酰丁香酮的加入:高压灭菌后,待培养基温度降到50-60℃时(手可触摸)加入已经过滤好的乙酰丁香酮。
4、分装:将培养基分别分装到三角瓶中,每个三角瓶中倒入40ml,共12个三角瓶。
5、分装好后,封口备用。
第四组配制MS共培养基
1、配制500mlMS固体共培养基:先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水,称取粉置于蒸馏水中,搅拌均匀;再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液;5ml100倍肌醇浓缩液;5ml有机溶液的混合液,然后加入激素NAA和6-BA(按照实际需要,根据母液浓度计算用量),混匀定容至500ml,用NaOH调pH=,然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌:将盛有500ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、分装:将培养基分别分装到平皿中,每个平皿中倒入25ml,共20个平皿。
4、分装好后,封口备用。
第五组配制MS分化筛选培养基
1、配制1000mlMS固体共培养基:用2个500ml三角瓶进行盛取,先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水,称取粉置于蒸馏水中,搅拌均匀;再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液;5ml100倍肌醇浓缩液;5ml有机溶液的混合液,然后加入激素NAA和6-BA(按照实际需要,根据母液浓度计算用量),混匀定容至500ml,用NaOH调pH=,然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌:将盛有500ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、分装:将培养基分别分装到平皿中,每个平皿中倒入25ml,共40个平皿。
4、分装好后,封口备用。
第六组配制MS生根培养基
1、配制500mlMS固体共培养基:先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水,称取粉置于蒸馏水中,搅拌均匀;再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液;5ml100倍肌醇浓缩液;5ml有机溶液的混合液,然后加入激素NAA和6-BA(根据母液浓度计算用量),混匀定容至500ml,用NaOH调pH=,然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌:将盛有500ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。
3、分装:将培养基分别分装到100ml三角瓶中,每个三角瓶中倒入35ml,共14个三角瓶。
4、分装好后,封口备用。
实验二植物转化工程菌的制备
一、仪器和试剂
1 仪器:低温离心机(德国EPPENDORF公司);恒温培养箱(哈东联);超净工作台(苏
州净化),恒温摇床。
2 试剂:根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105,YEB培养基,
接种环,牙签。
二、实验方法
1、将农杆菌接种于附加50mg/L 卡那霉素、50mg/L 链霉素、50mg/L 利福平的YEB 固体培养基上,28℃暗培养48h,至长出单菌落。
2、用接菌环挑取单菌落,接种在含相应抗生素的YEB液体培养基中,于28℃,180rpm,培养过夜。
3、待菌液长至OD600为 ~ 时,将其按1∶10的比例接种到新鲜的上述培养基中振荡培养,进行二次活化。
实验三农杆菌侵染转化
一、仪器和试剂
1 仪器:超净工作台(苏州净化),植物组织培养箱。
2 试剂:根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105,红花无菌苗, MS液
体培养基,共培养基(MS+6-BA+NAA),手术刀,镊子,剪刀,滤纸,培养皿。
二、实验方法
1、当农杆菌OD600为 ~ 时,吸取菌液于无菌50ml离心管中,2000 rpm,离心10min,弃上清,收集菌体,用等体积的MS液体培养基将菌体重悬,备用。
2、侵染? 取红花无菌苗,在超净工作台中将子叶上下边缘切掉,置于无菌培养皿内,加入适量重悬好的菌液,侵染8~25 min(第一组侵染8min,第二组侵染10min,第
三组侵染12min,第四组侵染15min,第五组侵染20min,第六组侵染25min),此间要不时的摇动。
3、除菌侵染完成后,弃去菌液,用无菌滤纸吸干多余的菌液。
4、共培养? 侵染过的红花子叶接种于共培养培养基上,28℃暗培养3d,观察是否有农杆菌过量生长。
实验四农杆菌侵染转化
一、仪器和试剂
1 仪器:超净工作台(苏州净化),植物组织培养箱。
2 试剂:根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105,红花无菌苗,无菌水,
分化培养基(MS+6-BA),滤纸,镊子,培养皿。
二、实验方法
1、除菌? 取共培养后染菌的植物材料,放于无菌三角瓶内,先用无菌水(可以添加抗生素)冲洗至溶液澄清为止。
(如果没有农杆菌滋生的,此步骤可省略)
2、分化培养将除菌后的植物材料转至分化筛选培养基中进行转化筛选,诱导再生植株,每天观察,记录分化情况,以后每两周继代一次。
3、生根培养将分化得到的分化苗放入生根培养基中,进行培养,每天观察,统计生根情况。
三、数据处理。