拟南芥
拟南芥作为模式生物的研究及其应用
拟南芥作为模式生物的研究及其应用近年来,拟南芥作为模式生物在生物科学领域中得到越来越广泛的应用,成为基因研究、生命科学、植物研究等领域中不可或缺的一部分。
本文将介绍拟南芥的简要概述、它的研究意义及其应用。
一、拟南芥的简要概述拟南芥又称阿拉伯芥,是一种野生的十字花科植物,原生于欧亚大陆和北非地区。
其茎干和叶片均为绿色,上有细小的毛发。
花呈白色或淡紫色,直径小于1厘米。
拟南芥生长速度快、品种多、繁殖容易,在科研领域中被广泛应用。
二、拟南芥的研究意义1.作为基因研究的模式生物拟南芥作为基因研究的模式生物,具有以下优点:基因组大小小、具有根状突起、矮化的基因型、组织培养方便、可由玻璃甚至纸材料提供营养等。
这些特点使得该植物成为研究基因的最佳模式生物。
同时,拟南芥的基因组已被测序,基因的位置与功能已经明确,使得对基因研究的理解更加深入。
2.用于生命科学的研究同时,拟南芥在生命科学领域中也有重要的作用。
科学家们可以利用拟南芥的特殊性质来进行基因突变、转化和表达等的研究。
例如,基于拟南芥研究,科学家们成功构建出基因编码的蛋白质,从而在人体基因突变或失调时进行更好的研究。
3.植物研究的重要工具在植物研究中,拟南芥被广泛应用于植物学的各个领域中。
例如,作为植物学的模式生物,拟南芥可以被用来分析植物形态发育,探究其内部发育机制,对于改良植物形态、增加植物产量等有重要贡献。
此外,拟南芥也可以被用作对抗植物病害和促进植物抗逆能力等方面。
三、拟南芥的应用1.基因编辑基因编辑技术是指改变基因序列,从而使其产生或失去所需的特定功能。
拟南芥在基因编辑方面担当着重要的角色。
科学家可以利用CRISPR Cas9的技术,通过拟南芥的基因编辑或基因敲除来寻找植物基因。
这些技术可以实现植物生长和发育的各种变异,为科研提供了重要的手段。
2.药物研究拟南芥还被广泛应用于药物研究。
科学家们使用拟南芥来研究最终产生药物的植物代谢通路和酵素。
同时,发现药物生产的最佳条件,也依赖于拟南芥的研究。
模式植物-拟南芥
miR156
miR171
miR156和miR171调控表皮毛发生的分子机制
微管结合蛋白参与的下胚轴伸 长调控
微管(microtubule)的结构
微 管 的 聚 合
植物细胞周期中的微管列阵
间 期 周 质 微 管 早 前 期 微 管 带
纺 锤 体 微 管
成 膜 体 微 管
干扰微管或微丝骨架所引起的表型
Reporters
Gal4 GUS GUS LexA-Gal4-GUS LexA(2×) Gal4(2×)
转录激活子检测: 对照组 GD + Gal4-GUS 检测组 GD-Gene + Gal4-GUS
转录抑制子检测: 对照组 GD + LD-VP16 + LexA-Gal4-GUS 检测组 GD-Gene + LD-VP16 + LexA-Gal4-GUS
SA
JA
GA和CTK促进表皮毛的发生
Gibberellins
Cytokinin ZFP6
SPY ZFP5
GIS
ZFP8/GIS2
TTG1-GL1/MYB23-GL3/EGL3 GL2 Trichome Initiation
JA增加表皮毛密度和数目
SA减少表皮毛的密度和数目
JA促进表皮毛发生的机制:
2. bHLH类转录因子:
GLABRA3 (GL3), ENHANCER OF GLABRA3 (EGL3)
3. 含WD40重复序列的转录因子:
TRANSPARENT TESTA GLABRA1 (TTG1)
4. C2H2类转录因子:
GLABROUS INFLORESCENCE STEMS (GIS) ,GIS2, Zinc Finger Protein 5 (ZFP5), ZFP6, ZFP8
拟南芥模式植物基因组研究
拟南芥模式植物基因组研究拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种小型草本植物,非常适合作为模式植物进行基因组研究。
作为全基因组已经测序完整的植物之一,拟南芥的基因组研究已成为植物学领域的重要研究领域之一。
一、拟南芥基因组特点拟南芥基因组大小约为125兆碱基对(Mbp),其中包含5个染色体和25000多个基因。
其基因组相对简单,只有 ~ 15% 的DNA编码蛋白质,大部分是非编码RNA。
此外,拟南芥还具有双倍体基因组、小基因家族、低韧皮性及自交等特点,使得其成为一种研究基因功能的理想模型。
二、利用拟南芥进行功能基因组学研究拟南芥是一种经典的遗传模型植物,具有高度可控性和可重复性,其遗传和发育转录组学数据较为完整,使其在功能基因组学研究领域具有很多应用。
例如,拟南芥可以被用来探索基因网络、研究基因和环境交互作用、拓展代谢途径等。
利用拟南芥研究基因网络的目标是探索不同基因之间的相互作用,这是理解细胞内生物反应和物质代谢网络的重要步骤。
通过构建看似简单的基因互作网络,可以解释很多现象。
例如,对拟南芥维管束发育的研究表明,其拟南芥基因组中多个基因的突变都会影响维管束分化和发育,而这些基因在蛋白质互作网络中互相联系,共同作用于维管束的发育过程。
拟南芥基因组研究还可以帮助我们探索植物基因与环境相关的交互作用,从而了解许多植物性状如何受到环境因素的影响。
例如,拟南芥可以用于研究环境中物质的吸收和代谢,例如水分利用效率和盐耐受性,这些研究可以为生态学和农业生产提供重要的信息。
三、基于拟南芥的基因编辑技术基因编辑是指利用分子生物学手段,针对特定基因进行精确的改造和修复。
利用某些基因编辑工具,例如CRISPR/Cas9,可以方便性地实现特定基因的改造和编辑,从而实现拟南芥基因组工程。
这种技术可以用于研究基因的功能,也可以用于创造优良的耐逆转基因植物。
基因编辑的研究进展迅速,有助于生产显性抗性基因和克服抗性基因的缺陷,为发展更为耐逆的品种提供了帮助。
模式植物拟南芥
模式植物拟南芥个体特征拟南芥英文名Thale Cress拉丁名Arabidopsis thaliaba,又名鼠耳芥,阿拉伯芥,阿拉伯草。
是一种细长而直立的植物,羽状多叶,茎高度达40厘米。
二年生草本,基生叶有柄呈莲座状,叶片倒卵形或匙形;茎生叶无柄,披针形或线形。
总状花序顶生,花瓣4片,直径约3毫米,白色,匙形,雄蕊6枚,花药黄色,雌蕊圆柱状,花柱短,柱头凹陷;花期3~5月。
拟南芥是在植物科学,包括遗传学和植物发育研究中的模式生物之一。
其在植物学中所扮演的角色正仿佛小白鼠在医学和果蝇在遗传学中的一样,其原因主要基于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6周左右;●种子多,每株每代可产生数千粒种子;●形态特征简单,生命力强,用普通培养基就可作人工培养;●基因与大多数植物基因具有很高的同源性,能代表大多数的特点。
●拟南芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。
每个单倍染色体组(n=5)的总长只有7000万个碱基对,即只有小麦染色体组长的1/80,这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。
●拟南芥是自花受粉植物,基因高度纯合,用理化因素处理突变率很高,容易获得各种代谢功能的缺陷型。
例如用含杀草剂的培养基来筛选,一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。
由于有上述这些优点,所以阿拉伯芥是进行遗传学研究的好材料,被科学家誉为“植物中的果蝇”。
[在植物形态建成研究中,经典的例子是花发育的ABC模型。
在结构上,拟南芥的花与大多数开花植物相似,由四轮基本的花器官组成:从外向里分别为花萼、花瓣、雄蕊及雌蕊。
ABC模型中的A、B、C分别指的是控制不同花器官发育的三大类基因,其中A类基因决定了花萼的特征;A类+B类基因共同作用决定了花瓣特征;B类+C类基因共同作用决定了雄蕊特征;C类基因单独作用决定了雌蕊心皮的特征,同时也终止花器官在第四轮形成之后继续分化(A)。
拟南芥植物的生长和发育特征
拟南芥植物的生长和发育特征拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种小型植物,既小巧美观又易于培育,适合用于研究植物基因和生物学。
自从20世纪80年代以来,拟南芥已成为生命科学研究的重要工具。
本文将介绍拟南芥植物的生长和发育特征。
一、整体形态特征拟南芥属于十字花科(Brassicaceae)植物,是一年生草本植物,高度一般在10-50厘米之间。
拟南芥的茎直立且不分枝,叶长约1-10厘米,一般呈箭头形,叶缘有齿和毛。
拟南芥花朵的颜色变化丰富,包括白色、淡黄色、紫色和蓝色等。
成熟后的果实为角果,含有许多种子。
二、生长习性拟南芥适合在温带环境中生长,理论上适应温度范围为4℃-27℃。
但实际上,最适宜的温度是18℃-22℃。
良好的生长条件是湿润的土壤、透气性好的介质和良好的照明状态。
拟南芥的生长速度很快,从种子到成年植株仅需6-7周。
因此,它成为研究植物基因和生物學的重要模型物种。
三、发育特征1. 种子萌发拟南芥种子的萌发需要仔细的操作,但过程很有代表性。
萌发需要经过一系列复杂的步骤。
首先,种子需要暴露在合适的条件下,并且要保持适当的湿度和温度,以便种子皮膜裂开。
接下来,种子开始吸收水分,随后存在于种子中的激素开始发挥作用,促进胚乳细胞分裂,分化成植物的各种组织。
2. 发芽和生长种子着生后,拟南芥开始了与外部世界的交互,该过程主要通过植株的生长和开花完成。
在这个过程中,植株的根和茎向四面八方延伸,同时,地上的部分开始产生叶子、花朵和果实。
经过一段时间的生长,拟南芥就可以上花并开始结实。
此时,花柱会逐渐伸长,向外侧弯曲,让花粉飘散,进而授粉。
向下的花冠片为底部,向上的花冠片为上部,而从基部分离的是花瓣。
3. 生殖特征拟南芥的雄蕊始终固定在花瓣的基部,含有很多雄蕊丝和花药。
雌蕊由一个优势的心皮组成。
花粉可以在自花或异花间传播,从而进行授粉。
在花粉粘在雌蕊柱上后,花粉管从花粉中长出,穿过心皮,并最终使花粉孢子进入卵细胞。
拟南芥作为模式植物的优势及其在研究中的应用
拟南芥作为模式植物的优势及其在研究中的应用拟南芥是一种小型草本植物,属于十字花科,被广泛应用于遗传学和植物学领域,成为了模式植物之一。
一、拟南芥的生物学特征拟南芥是一种小型植物,常见高度约在10-20厘米,全年生长期长,大约需要5-7周时间来完成生命周期。
拟南芥生长速度很快且容易培养,因此被广泛应用于生物学研究中。
二、拟南芥在遗传学研究领域的优势1. 遗传变异丰富:拟南芥存在着大量的基因和遗传变异类型,因此可以用于研究不同基因的功能和调控机制。
2. 易于繁殖:拟南芥的生长速度快,繁殖能力强,可以在基因编辑和纯化操作中大量繁殖,可用于复杂的基因分析。
3. 可进行基因操作:拟南芥的基因组序列已被完整测序,可以进行基因编辑操作,易于研究基因在不同环境下的表达和功能。
4. 易于观察:拟南芥的花和叶片易于观察和分辨,方便识别基因的表达范围和影响,研究其作用和机制。
三、拟南芥在植物学研究中的应用1. 功能基因研究:拟南芥可以通过诱导突变或基因编辑等方法轻松筛选出与特定功能相关的基因,并进一步研究其作用机制和调控途径。
2. 发育与形态建成研究:拟南芥具备三次元的器官构建、花序追踪和形态指纹等优势特征,是研究植物的形态和结构生物奥秘的理想模型。
3. 生理学研究:拟南芥可以用作生理学研究的实验材料,如光周期调节生长、温度、水分和营养素等因素对植物生长的影响等,还可以用于药物等物质的研究。
四、结论总之,作为模式植物,拟南芥在遗传学和植物学研究领域中具有独特的优势和应用价值。
随着植物科学的不断发展,相信未来植物学领域中的众多问题将慢慢被拟南芥所揭示。
拟南芥与植物生物学
多组学整合分析
结合基因组学、转录组学、蛋白质 组学和代谢组学等多组学技术,对 拟南芥进行全方位、多层次的研究 。
基因编辑技术的应用
利用CRISPR/Cas9等基因编辑技 术,对拟南芥进行精确、高效的基 因编辑,深入研究基因功能。
生态与进化研究
关注拟南芥在自然生态系统中的地 位和作用,以及其在进化过程中的 基因组变异和适应性进化。
拟南芥通过细胞膜上的受体感知逆境信号,如干旱、高盐等,并通过信号转导途径将信 号传递至细胞核,触发相应的基因表达。
抗逆基因的表达调控
拟南芥中存在大量抗逆相关基因,这些基因在逆境条件下被激活或抑制,通过调控代谢 途径、细胞结构等提高植物的抗逆性。
渗透调节物质的合成与积累
拟南芥在逆境条件下合成并积累渗透调节物质,如脯氨酸、甜菜碱等,以维持细胞渗透 平衡,防止细胞脱水。
利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在拟南芥中定向敲除或突变特定基因,为研究基因功能 和作物遗传改良提供有力工具。
03
拟南芥的生长发育与调控
拟南芥的生长周期与阶段划分
种子萌发期
从种子吸水膨胀到子叶展开的过 程。
幼苗期
从子叶展开到长出真叶的过程。
营养生长期
幼苗长出真叶后,进行光合作用 和营养物质的积累。
拟南芥突变体的筛选与应用
插入突变体库
利用T-DNA或转座子插入技术构建拟南芥插入突变体库,通过筛选获得特定基因突变的 植株,为研究基因功能提供重要材料。
化学诱变剂处理
利用化学诱变剂如EMS处理拟南芥种子,获得大量随机突变的植株,通过表型筛选和遗传 分析鉴定突变基因。
CRISPR-Cas9基因编辑技术
人工智能与机器学习辅助研究
运用人工智能和机器学习技术对拟 南芥表型数据进行分析和挖掘,揭 示新的生物学规律和机制。
拟南芥——精选推荐
拟南芥拟南芥培养⽅法的进展研究拟南芥( Arabidopsis thaliana) 是⼗字花科拟南芥属植物, 虽然没有经济价值, 但具有⽣育期短, 植株个体⼩及基因组⼩等特点,因⽽长期以来⼀直被⽤来作为分⼦⽣物学和传统遗传学研究的模式实验材料, 作为⾼等植物中具有最少基因组的物种,在科学研究中的地位也是极为重要得。
为了与国际接轨, 近年来国内已引⼊了拟南芥作为实验材料。
室内培养不仅可以得到试验所需的材料,也可以打破⾃然条件的限制对拟南芥进⾏各种诱导,为拟南芥新品种的培养和种性的改良提供便利条件,掌握拟南芥室内培养技术对顺利开展植物发育⽣物学的研究具有重要的意义。
但是,拟南芥属于较难培养的植物,许多因素制约着它的正常⽣长和发育,⽐如,拟南芥种⼦特别⼩, 幼苗很弱, 易夭折, 给它的培养带来⼀定的困难。
⽬前,国内很少有实验室具备国外⼈⼯⽓候室培养拟南芥的全⽅位调控条件, 在拟南芥培养⽅⾯存在成活率低、培养周期长等问题。
因此, 掌握拟南芥的培养技术⾮常重要。
拟南芥室内培养⽅法研究拟南芥室内培养⼀般从种⼦春化开始,经历消毒、育苗、移栽、后期管理、种⼦收集及保存等阶段。
通常采⽤⽔培和⼟培两种⽅法。
1种⼦的春化春化作⽤(verna lization)是某些⾼等植物具备成花能⼒所必需的,即通过适当长度和强度的冷处理诱导开花抑制蛋⽩基因沉默,从⽽使植物具备开花能⼒.近年来的研究已经表明春化过程中特定抑制蛋⽩表达沉默的原因部分是由于染⾊体上特定位点的组氨酸的共价修饰. 种⼦播前需在湿润条件下置4℃冰箱内低温处理3~4 d,对于已在冰箱内保存⼀个⽉以上的种⼦可不必低温处理。
2种⼦的消毒拟南芥种⼦的消毒主要是⽤次氯酸钠溶液和酒精,不同浓度的溶液对种⼦上的病毒和细菌有不同的杀灭作⽤,结合⽂献资料,在本⼈第⼆课堂的实验中(《拟南芥三种培养⽅法的⽐较》),对⽐了三种不同的消毒⽅法,探索消毒⽅法旨在寻找出⼀种对拟南芥种⼦伤害最⼩,并且最有效的消毒⽅法。
神奇的拟南芥
神奇的拟南芥拟南芥与油菜、萝卜、卷心菜等同为十字花科植物,向下细分为鼠耳芥属。
拟南芥又名鼠耳芥、阿拉伯芥、阿拉伯草,拉丁文名为Arabidopsis thaliala (L.) Heynh。
拟南芥作为一种草本植物广泛分布于欧亚大陆和非洲西北部。
在我国的内蒙、新疆、陕西、甘肃、西藏、山东、江苏、安徽、湖北、四川、云南等省区均有生长。
我国古人常将身边的一些卑微、低贱之物“视若草芥”,拟南芥早先也就是一种无声无息、名不见经传的小草。
拟南芥既不好吃、也不好看,对人类毫无经济价值。
但近一百年来,随着生物学和经典遗传学的蓬勃发展,科学家们逐渐注意到它的研究价值。
长期以来,科学家一直希望在植物中找到像动物中的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)那样繁殖快、易于在实验室培养、适于遗传操作的实验材料,进而从根本上改变植物遗传学研究的长期落后状况。
拟南芥植株较小(一个8cm见方的培养钵可种植4-10株)、生长周期短(从发芽到开花约4-6周)、结实多(每株植物可产生数千粒种子)。
拟南芥的形态特征分明(图1),莲座叶着生在植株基部,呈倒卵形或匙形;茎生叶无柄,呈批针形或线形。
侧枝着生在叶腋基部,主茎及侧枝顶部生有总状花序,四片白色匙形花瓣,四强雄蕊。
长角果线形,长约1-1.5cm,每个果荚可着生50-60粒种子。
这些特点使得拟南芥的突变表型易于观察,为突变体筛选提供了便利。
拟南芥是典型的自交繁殖植物,易于保持遗传稳定性。
同时,可以方便的进行人工杂交,利于遗传研究。
拟南芥的另一个优点是易于转化。
经过不断的实践,浸花法(floral tip)已成为拟南芥转化最常用的方法。
对生长5-6周已抽苔的拟南芥打顶来促进侧枝生长(图2A),待花序大量产生时将其在含有转化辅助剂silwet和蔗糖的农杆菌溶液中浸泡几分钟(图2B),3-4周后对转化植株收种子(图2C)。
在含有合适抗生素的平板上对种子进行筛选,能够健康生长的幼苗为转基因植株(图2D)。
拟南芥模式生物的研究及应用
拟南芥模式生物的研究及应用拟南芥(Arabidopsis thaliana)是植物界中的一种重要模式生物,在植物研究领域有着极为重要的应用。
本文将从拟南芥的起源、特征、研究与应用等方面进行分析。
一、拟南芥的起源与特征拟南芥是一种小型的十字花科植物,被广泛认为是一种野生植物,在世界范围内分布广泛,包括欧洲、北非和亚洲地区,尤其是在欧洲和亚洲地区最为普遍。
拟南芥在自然界中的生长周期大约为6个月左右,其体型也相对较小,只有10~30厘米高。
拟南芥的性状非常稳定,纯化性强,自交杂交可靠,突变直观。
这些性状使得拟南芥成为了植物学研究的理想模式生物。
此外,拟南芥也有许多有利于科研的特征。
例如,其基因组相对较小,在细胞级别可以实现高效的基因转移;其基因组的序列已经完全解析,使得科学家能够更为深入地研究拟南芥的基因编码;还有其生长速度相当快等特点都有利于拟南芥模式生物的研究与应用。
二、拟南芥在研究中的应用拟南芥在植物学研究领域中起着举足轻重的作用。
研究者可以通过对这种植物的基因学、生长发育、病理学等方面的研究,来探究种种不同的生物学现象,甚至实现创新的生物技术应用。
1.基因组学研究拟南芥基因组大小约为1.2亿个碱基对,基因数量大约为2.2万个,非常适合研究基因组学。
研究人员通过对拟南芥基因的测序与研究,得知了很多拟南芥的基因信息,并且对这种植物的基因组学研究取得了十分重要的进展。
2.生长发育学研究拟南芥的生长非常快,一个幼苗到成熟植株只需要6-8周的时间,其生长周期短、自身生长快、对环境的适应度强等特点,使得它成为了生长发育学研究中的一种重要实验材料。
通过对拟南芥的生长与发育过程进行观察与研究,可以深入了解植物生长发育过程的种种细节与机理。
3.植物病理学研究拟南芥对一些常见的植物病原菌,如拟南芥立枯病菌、拟南芥青枯病菌等的感染也非常敏感,可用于植物病理学、抗病育种等方面的研究。
同时拟南芥的基因转化技术也可以用于植物的抗旱、抗盐、抗病等方面的研究。
拟南芥
拟南芥(Arabidopsis thaliana),是一种广泛分布于亚洲、欧洲以及北非地区的小型开花植物。
从分类地位上讲,它属于十字花科(Brassicaceae) 鼠耳芥属(Arabidopsis)。
作为近年来最为广泛应用的模式植物,拟南芥在分子遗传学、植物学以及农业科学的研究中发挥了重要的作用,被称为植物中的果蝇,是目前公认的五大模式生物之一。
拟南芥基因组测序已于2000年由国际合作完成,也是第一种完成全基因组测序和分析的植物。
拟南芥是二年生草本植物,高7~40厘米。
基生叶有柄呈莲座状,叶片倒卵形或匙形;茎生叶较小,无柄,披针形或线形。
叶片表面覆盖有单细胞表皮毛。
总状花序顶生,花朵直径约3mm,花瓣4片,白色,匙形。
长角果线形,长0.5~2厘米,每个含20~30粒种子。
根分为主根和侧根,可容土壤细菌共生。
春型拟南芥萌发后3周左右就可开花,能在6周内完成一个世代。
严格自花传粉(图1)。
拟南芥生活史与一般的开花植物无异:减速分裂形成的大小孢子分别形成雌雄配子体,即胚囊和花粉。
胚囊经过双受精的过程,受精卵与受精极核分别发育成胚和胚乳。
2拟南芥研究的主要策略在拟南芥研究中,使用最多的是遗传学研究策略,包括正向遗传学和反向遗传学。
正向遗传学遵循的是从突变体表型分析到基因功能认识的思维方式,它首先关注的是具有某种缺陷的突变体。
譬如,如果要研究与植物抗旱机理有关的基因调控过程,可以先用化学、物理或者生物的方法将野生型拟南芥诱变,然后在干旱胁迫的条件下进行突变体的筛选。
如果在诱变群体后代中出现了对干旱条件反应不同于野生型的个体(例如比野生型更加抗旱或者不抗旱的植物),这种个体就是突变体。
这种植物对干旱的不同反应可能就是因为突变体中某一个基因遭破坏后所造成,而这个基因必定与植物的抗旱机制有关。
在得到了这样的一个突变体之后,可以对其中的突变基因进行定位和克隆。
在获得了基因序列后,可以更深入地了解这个基因的功能,并分析它是以何种形式影响了植物的抗旱途径以及与抗旱途径中其他相关基因的关系。
模式植物-拟南芥
模式植物-拟南芥拟南芥(Arabidopsis thaliana)是模式植物之一,也是分子生物学和遗传学重要的实验材料。
它属于十字花科(Brassicaceae)植物,原产于欧洲和亚洲中部,是一种小型多年生草本植物,生长期为6个月。
拟南芥是一种快速生长的植物,在开花前只需要6周时间即可从种子生长成成熟植物。
它具有矮小、生长迅速、繁殖能力强、遗传特征简单、基因组小而完整等特点,可作为研究其他植物的模板,也可以作为土壤污染等环境研究的生物示范材料。
拟南芥在1980年代开始被广泛应用于基因组学研究,2000年发布的拟南芥完整基因组序列为基因组学研究提供了有力的支持。
目前,拟南芥的基因库已经非常完整,其中包括大量的突变体和遗传工程材料,可以用于研究不同基因和基因组之间的相互作用和调控机制。
此外,拟南芥可通过遗传和分子技术手段进行快速改良,也被用于育种工作。
拟南芥的生长周期短、遗传特性简单,因此被广泛应用于植物生理学、生态学、分子生物学、遗传学等多个方面的研究。
如拟南芥叶绿体基因组组装和基因组类固醇酮化学转录组分析、氮素吸收相关基因的分析、根系分泌物分析等等。
此外,随着人们对环境污染越来越关注,拟南芥还被广泛应用于环境污染与修复领域,如土壤重金属污染与植物修复等研究。
拟南芥的基因组为自交亲缘关系,可通过自交纯化基因型并选择突变体进行研究。
同时,拟南芥的基因转换技术也非常成熟,使得科学家可以通过基因编辑等技术精细化操纵基因。
这为新生物技术与转基因技术的应用提供了一个良好的平台。
拟南芥的研究逐渐发展为高通量技术、系统生物学和生物信息学结合发展的领域。
随着新兴科技的不断推进,拟南芥因其性质独特,目前已融入多个科学领域。
相信在未来的研究中,拟南芥这一模式植物,将会有更加广泛而深入的应用。
拟南芥
作为模式植物栽培时,为了使植株正常生长,培养出有代表性的群体以及潜在的新突变体在早期筛选过程中 不致因病虫害侵袭而使表型丢失,因此必须注意病虫害防治。只要采取适当的措施,温室或生长室的病虫害是可 以预防的。病虫害可能来自土壤,种子或操作人员本身。防治的原则应以防为主,杀灭为辅。最积极的措施是保 持培养环境的清洁。
太空实验
2022年11月29日23时08分,神舟十五号载人飞船成功发射。此次任务中,中国科学院分子植物科学卓越创新 中心蔡伟明研究团队,采用模式植物拟南芥作为空间实验材料,承担了“空间微重力环境调控植物细胞结构和功 能的分子络研究”项目。目前已收到空间站发回的微重力环境中生长的拟南芥图像。
北京时间2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,带回国际首次在轨 获得的水稻和拟南芥种子。 拟南芥样品一部分已做固定处理,科学家将对返回样品进行分子生物学、细胞学和 代谢等相关分析,通过检测及分析研究,解析空间微重力对于拟南芥和水稻作用的规律和分子基础,为进一步创 制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。 ▲中科院分子植物卓越中心郑慧琼研究 员对返回水稻和拟南芥科学实
拟南芥
十字花科鼠耳芥属植物
01 形态特征
03 太空实验
目录
02 栽培技术 04 主要价值
拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)是十字花科拟南芥属一年生细弱草本。被单毛与分枝毛; 茎不分枝或自中上部分枝,下部有时为淡紫白色,茎上常有纵槽,上部无毛,下部被单毛,茎生叶无柄,披针形、 条形、长圆形或椭圆形;花序为疏松的总状花序,萼片长圆卵形,花瓣白色,长圆条形;果瓣两端钝或钝圆,多 为桔黄色或淡紫色;种子卵形,红褐色;花期4-6月。
]拟南芥属于单子叶植物
]拟南芥属于单子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种小型的单子叶植物,属于十字花科,是一种被广泛用于分子生物学、遗传学和植物生理学等研究的模式植物。
拟南芥在科学研究中起着非常重要的作用,其基因组已经被完整测序,可以进行大规模的遗传和基因研究。
下面是关于拟南芥的一些详细介绍。
一、拟南芥的形态特征拟南芥是一种非常小的植物,一般只有10-15厘米高,通常生长在野外的岩石缝隙、沙漠和荒地等环境中。
其根系发达,能够在较浅的土层中生长。
拟南芥的叶子呈羽状分裂或单叶状,叶子表面有细小的毛茸,基部形状呈箭头状。
拟南芥的花朵为四花冠,花瓣为白色或淡黄色。
花的结构较为简单,通常有四片花瓣、六片花萼以及六个雄蕊。
同时,在花瓣基部还有四个小小的基部腺体,这些腺体会分泌出一种引蚜虫的物质,通过蚜虫来传播花粉。
花期为春季至夏季。
二、拟南芥的遗传特征拟南芥基因组的测序工作目前已经全部完成。
其基因组大小为125兆碱基对(Mb),包含五条染色体。
拟南芥的基因数量约为 2.4万个,其基因组中也存在许多拟南芥特有基因。
拟南芥具有较短的生命周期,通常在短短的六个月内就能完成生长繁殖的过程。
其繁殖方式为自交或交配,受精方式为雄性不育雌蕊有性生殖。
拟南芥的基因遗传方式非常简单,其自交易易建立无限纯合株系,从而便于在实验室中进行遗传及功能研究。
三、拟南芥在科学研究中的作用拟南芥是一种在植物遗传和发育研究中广泛应用的模式植物。
它的小型生长周期和基因组完整的特点,使得科学家们可以通过大规模测序和基因组注释分析更深入地了解植物的生长和发育过程。
同时,拟南芥还是基因工程、遗传变异、表达分析等方面的理想材料。
因为拟南芥转化技术已经领先于其他植物,通过合适的转化载体,可以快速地构建所需的基因工程植物,对于基因的功能研究提供了极大的便利。
最后,拟南芥在植物抗病性研究中也起着非常重要的作用。
由于其基因组已经得到完整测序,许多植物抗病相关基因与拟南芥的相应基因相似度较高。
拟南芥实验用途
拟南芥实验用途拟南芥,学名阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana),是一种常见的小草本植物,广泛被用作基因研究和生命科学实验的模式生物。
以下是拟南芥实验的一些常见用途:1. 基因功能研究:拟南芥具有较小的基因组,基因结构的高度保守性以及短生命周期,在基因功能研究和表达调控研究中十分有用。
通过转基因技术和突变体分析,可以揭示基因在生物发育、代谢、抗逆性等方面的功能,并进一步了解基因间相互作用和信号通路。
2. 生物发育研究:拟南芥拥有极短的生命周期,从种子萌发到形成成熟植株只需几周时间,且生长周期短至14-30天,使其成为研究植物生长和发育的理想模型。
通过突变体筛选、植株形态观察以及生物化学分析等手段,可以深入了解植物的生殖、营养器官的发育以及植物生长调控的分子机制。
3. 植物逆境抗性研究:拟南芥能够适应多种环境条件,且生长周期短,使得其被广泛用于研究植物逆境适应机制。
通过模拟胁迫条件,如高盐、低温、干旱等,或者使用突变体和转基因株系,可以研究植物的逆境应答机制,发现关键逆境相关基因并揭示其调控网络。
这些研究对于改良农作物的抗逆性、培育耐逆品种以及理解植物的生物逆境适应具有重要价值。
4. 植物性状的遗传学研究:作为一种自交杂交植物,拟南芥的遗传特性相对较为简单和容易控制。
通过制备不同基因型的杂交种子或进行人工杂交,可以研究不同基因互作对植物性状的影响。
这对于了解基因的遗传方式、基因的分离和连锁以及植物性状遗传机制具有重要意义。
5. 蛋白质互作网络研究:拟南芥基因组的序列已被完整测定,蛋白质-蛋白质互作网络逐渐建立。
通过遗传交叉分析、酵母双杂交等技术,可以筛选出与特定基因相互作用的蛋白质,从而寻找潜在的信号通路和调控网络。
这些研究有助于深入理解蛋白质相互作用及其在植物生长发育和逆境应答中的功能。
6. 转基因技术研究:拟南芥是遗传转化效率较高的模式植物之一,不仅易于基因转化,还有大量可利用的转基因工具和资源。
拟南芥遗传学研究拟南芥的遗传和表现
拟南芥遗传学研究拟南芥的遗传和表现拟南芥,又名拟莲花草,是植物学中一种广泛应用的模式植物。
它拥有小型、短周期、基因多样性高、易培养等特点,使其成为植物学科研的重要对象。
近年来,拟南芥遗传学研究在表现型研究、基因唤醒和遗传变异等方面进展迅速。
拟南芥基因组测序可谓是该领域的一个重大突破。
利用这些基因组学数据和育种研究的强大技术,拟南芥遗传学研究者们能够更好地了解导致物种性状和表现差异的基因序列。
他们也能够更好地查明基因在不同表达系统中如何运作,并推断出不同的表现型与基因唤醒之间是否存在关联。
在拟南芥遗传学研究中,许多发现都是基于拟南芥突变体进行的。
这些突变体是拟南芥种群中存在的自然变异,但往往会导致外在表现型的差异。
这种差异提供了一个研究基因功能和基因系统如何导致表现型差异的机会。
拟南芥的遗传学在基因型和表型之间建立联系,以便了解基因是如何控制表现型的。
基因型研究者将个体基因组的类型关联到表现型,这是一项容易被自动化的工作。
拟南芥被选择作为基因型研究的模型物种,原因是其基因组已经测序,因此与生俱来的的染色体序列很容易确定。
表现型的研究是一项更加挑战性的任务。
表现型研究者必须在大量的个体中观察到有意义的相同和不同的特征。
该过程可能是耗时的,但这项工作是理解基因型和表现型之间的关联至关重要。
拟南芥表型的测定对基因研究至关重要。
在过去的十年中,拟南芥表型的研究取得了很大的进展,包括花卉生长的反应和电子显微镜的成像。
这种测定为植物生长周期的每个阶段的理解提供了重要的信息,为表型与基因之间的关联带来了更多的证据。
拟南芥拥有许多基因可利用,这使得拟南芥遗传学的研究可能比其他生物更加完整。
这些基因可以通过随机化、遗传分析和转移技术来研究。
研究者们可以了解到基因是如何工作的,以及它们是如何与其他基因相互作用的。
从遗传角度来看,了解拟南芥遗传学对于其他同源物种的研究也非常重要。
拟南芥的遗传学研究旨在解决如何控制和优化生长的复杂性问题,是一个需要跨学科和跨机构合作的工作。
拟南芥的一般生物学特性
拟南芥的一般生物学特性拟南芥是一种小型的十字花科植物,也称为芜菁。
它原产于欧洲和西亚,现已被广泛地用于模拟研究许多其他植物的生长和发育以及适应环境变化的机制。
1. 型:拟南芥在野外可以长成高达1米左右的高大植物,但通常情况下是生长在10-50cm的范围内。
在实验室中,拟南芥会被维持在特定环境条件下,通常是在小型容器中,以便进行精确的实验。
2. 生长:拟南芥的生长速度非常快,它需要大量的光照和营养来维持其生命活动。
它的生长周期是短暂的,通常在种子发芽之后,经过6-8周的时间就可以开始开花结籽。
这种生长周期的快速是拟南芥能够成为许多实验室实验植物的理由之一。
3. 生殖:拟南芥的繁殖很容易,主要是因为它有数百个种子形成在每一个果实中。
这些种子可以通过空气或水传播,也可以在土壤中存活和繁殖。
4. 受精:拟南芥是被昆虫和风传播结成果实的。
在受精后,拟南芥的果实通常每个都有两个种籽。
5. 基因组:拟南芥的基因组非常小,包含大约2.5亿个碱基对,其中只有14个染色体。
这使得拟南芥成为一种受欢迎的模式生物,不仅是因为其生长速度快,繁殖容易,而且是因为它的基因组相对简单,容易分析。
6. 发育:拟南芥的发育非常规范和完整,孢子萌发后可观察到各种生长和分化过程。
因此,它是研究多种基础和应用问题的理想植物,例如细胞和组织形成,信号传递和发育调节等。
7. 遗传:拟南芥的遗传特性被广泛地研究,主要是因为它是一种自交不亲缘杂合优势的植物,意味着所有的后代都是遗传上相同的。
这减小了异质性过程对基因型的影响,而且可以让研究者更方便的控制他们的杂交结果。
总的来说,拟南芥的生物学特性非常适合于许多植物学家和生物学家使用,为科学研究提供了一个重要的基础花园。
它是一种容易使用和操作的植物,不仅可以为基础研究提供有用的信息,也可以用于农业和环境应用研究的重大问题。
拟南芥
实验一拟南芥种植和形态观察一、实验原理拟南芥属(Arabidopsis thaliana)十字花科,被子植物门,双子叶植物纲。
二年生草本,高7~40厘米。
基生叶有柄呈莲座状,叶片倒卵形或匙形;茎生叶无柄,披针形或线形。
总状花序顶生,花瓣4片,白色,匙形。
长角果线形,长1~1.5厘米。
花期3~5月。
我国内蒙、新疆、陕西、甘肃、西藏、山东、江苏、安徽、湖北、四川、云南等省区均有发现。
拟南芥的优点是植株小(1个茶杯可种植好几棵)、每代时间短(从发芽到开花不超过6周)、结子多(每棵植物可产很多粒种子)、生活力强(用普通培养基就可作人工培养)。
拟南芥的基因组是目前已知植物基因组的1/80,这就使克隆它的的有关基因相对说来比较容易。
拟南芥是自花受粉植物,基因高度纯合,用理化因素处理突变率很高,容易获得各种代谢功能的缺陷型。
例如用含杀草剂的培养基来筛选,一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。
由于上述这些优点,所以,广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究,已成为一种典型的模式植物。
二、实验材料、试剂与仪器设备(一)实验材料:拟南芥种子(二)试剂:PNS营养液母液配方母液1:1M KNO3 101.1g母液2:1M Ca(NO3)2˙4H2O 236.15 g母液3:1M MgSO4˙7H2O,246.48 g母液4:20mM Fe.EDTA:FeSO4 5.57gEDTA 7.45g注意先各自配成溶液,再混合。
母液5:1M磷酸缓冲液(pH5.5):磷酸二氢钾 130.4g磷酸氢二钾 9.12g母液6:MS 微量元素硼酸 0.434g硫酸锰(MnSO4 H2O) 1.7626gCuSO4˙H2O 0.0798gZnSO4˙7H2O 0.172gNaMoO4˙2H2O 0.0432gNaCl 0.585gCoCl˙6H2O 0.00129g以上母液均配至1L,配制时使用灭菌的双蒸水。
配制后4℃冰箱中保存备用。
拟南芥模拟植物实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为一种重要的模式植物,在植物遗传学、分子生物学和发育生物学等领域的研究中发挥着举足轻重的作用。
由于其生长周期短、繁殖速度快、基因组相对较小、易于转化和遗传操作等特点,拟南芥成为科学家们研究植物生命现象的理想材料。
本实验旨在通过模拟拟南芥的生长过程,了解其生物学特性,并掌握相关实验技术。
二、实验目的1. 了解拟南芥的生长周期和生物学特性。
2. 掌握拟南芥种子萌发、移栽、生长和观察的基本实验技术。
3. 熟悉拟南芥的遗传转化和基因编辑方法。
三、实验材料1. 拟南芥种子2. 培养基(MS培养基)3. 培养皿、移栽盘、水培箱等容器4. 电转化仪、PCR仪、凝胶成像系统等仪器5. 相关试剂(如DNA提取试剂盒、PCR试剂等)四、实验方法1. 种子萌发(1)将拟南芥种子用70%乙醇消毒2分钟,然后用无菌水冲洗3次。
(2)将消毒后的种子接种到MS培养基上,置于培养箱中,保持适宜的温度和光照条件。
(3)观察种子萌发情况,记录萌发时间和生长状况。
2. 移栽(1)待拟南芥幼苗长到2-3片真叶时,将其移栽到移栽盘中。
(2)在移栽盘中加入适量的营养土,保持土壤湿润。
(3)观察移栽后的生长状况,记录生长时间和生长情况。
3. 生长和观察(1)将移栽后的拟南芥放置于水培箱中,定期更换营养液。
(2)观察拟南芥的生长状况,包括叶片、茎、根的生长速度和形态变化。
(3)记录生长数据,分析生长规律。
4. 遗传转化和基因编辑(1)利用电转化法将目的基因导入拟南芥细胞。
(2)通过PCR和DNA测序验证基因转化成功。
(3)利用CRISPR/Cas9技术对拟南芥基因进行编辑,观察基因编辑效果。
五、实验结果与分析1. 种子萌发实验结果显示,拟南芥种子在消毒后2-3天内开始萌发,5-7天内大部分种子萌发,生长状况良好。
2. 移栽移栽后的拟南芥生长迅速,叶片展开,茎、根生长良好。
3. 生长和观察实验过程中,观察到拟南芥在适宜的生长条件下,生长速度较快,叶片、茎、根的生长状况良好。
拟南芥是什么植物
拟南芥属于是一年生的细弱草本植物,它有很多名字,又被叫做阿拉伯草、鼠耳芥,主要是在我国湖北、山东、甘肃、内蒙等地生长的。
它一般能长到20-35cm,茎部会有一些纵槽,会开白色的花。
拟南芥要在排水性良好且较为疏松的土壤中生长,因此养殖前,要先向腐殖土中,添加珍珠岩、河沙或蛭石等颗粒状物质,提高土壤的疏松性,注意在拟南芥上盆前,还要向盆底铺上一层砖瓦,避免土壤内积水。
拟南芥基因组小,由五对染色体组成。
其基因组序列已于2000年由国际拟南芥基因组合作联盟联合完成,这是第一个实现全序列分析的植物基因组。
拟南芥基因组约为12,500万碱基对,包含约2.6万个基因,编码约2.5万种蛋白质。
通
过物理(如辐射处理)、化学(如EMS诱变)及生物(如利用植物内源转座子或者根瘤农杆菌将DNA片段转入拟南芥基因组)的手段,已获得大量的发生在不同基因位点的突变体。
研究人员建立了若干种质资源中心,方便了突变体的获取和交流。
如今拟南芥已成为全球应用最广泛的模式植物,被誉为“植物中果蝇”。
全世界有超过六千家实验室正在对拟南芥的生长发育及其对环境应答的过程开展深入研究。
它在粮食增产、农作物耐逆、环境保护等领域做出了重要贡献,让我们记住这棵小草,记住神奇的模式植物——拟南芥。
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拟南芥培养方法的进展研究拟南芥( Arabidopsis thaliana) 是十字花科拟南芥属植物, 虽然没有经济价值, 但具有生育期短, 植株个体小及基因组小等特点, 因而长期以来一直被用来作为分子生物学和传统遗传学研究的模式实验材料, 作为高等植物中具有最少基因组的物种,在科学研究中的地位也是极为重要得。
为了与国际接轨, 近年来国内已引入了拟南芥作为实验材料。
室内培养不仅可以得到试验所需的材料,也可以打破自然条件的限制对拟南芥进行各种诱导,为拟南芥新品种的培养和种性的改良提供便利条件,掌握拟南芥室内培养技术对顺利开展植物发育生物学的研究具有重要的意义。
但是, 拟南芥属于较难培养的植物,许多因素制约着它的正常生长和发育,比如,拟南芥种子特别小, 幼苗很弱, 易夭折, 给它的培养带来一定的困难。
目前,国内很少有实验室具备国外人工气候室培养拟南芥的全方位调控条件, 在拟南芥培养方面存在成活率低、培养周期长等问题。
因此, 掌握拟南芥的培养技术非常重要。
拟南芥室内培养方法研究拟南芥室内培养一般从种子春化开始,经历消毒、育苗、移栽、后期管理、种子收集及保存等阶段。
通常采用水培和土培两种方法。
1种子的春化春化作用(verna lization)是某些高等植物具备成花能力所必需的,即通过适当长度和强度的冷处理诱导开花抑制蛋白基因沉默,从而使植物具备开花能力.近年来的研究已经表明春化过程中特定抑制蛋白表达沉默的原因部分是由于染色体上特定位点的组氨酸的共价修饰. 种子播前需在湿润条件下置4℃冰箱内低温处理3~4 d,对于已在冰箱内保存一个月以上的种子可不必低温处理。
2种子的消毒拟南芥种子的消毒主要是用次氯酸钠溶液和酒精,不同浓度的溶液对种子上的病毒和细菌有不同的杀灭作用,结合文献资料,在本人第二课堂的实验中(《拟南芥三种培养方法的比较》),对比了三种不同的消毒方法,探索消毒方法旨在寻找出一种对拟南芥种子伤害最小,并且最有效的消毒方法。
三种方法分别如下2.170%的酒精消毒处理5分钟,然后用2.6%的次氯酸钠溶液消毒处理10分钟2.275%的酒精消毒处理1分钟,1%的次氯酸钠溶液处理10分钟2.35%的次氯酸钠溶液消毒处理5分钟。
实验用品器材:培养皿,记号笔,封口膜,酒精棉,废液缸,移液枪(配枪头多个),EP管,酒精灯,镊子,吸水纸,玻璃棒,电热套,无菌操作台,高压湿热灭菌锅。
试剂:MS培养基原料(见附录),次氯酸钠溶液,酒精(实验室的次氯酸钠溶液浓度为10%,酒精浓度为95%,消毒所用浓度均需自行配置),无菌水。
实验步骤1.配置MS培养基500ML,然后均匀分装到9个培养皿中。
2.将实验用品121摄氏度灭菌15分钟。
3.无菌操作台上进行种子的消毒工作。
取等量的拟南芥种子分别装入3个灭过菌的EP管中,做好标记,用移液器枪取1—1.2ML的消毒液注入EP管中对种子进行消毒。
终止消毒时间的方法是:在消毒时间快结束时,用移液枪将EP管内消毒液洗出绝大部分,然后注入无菌水,消毒既终止。
4.消毒后的种子用无菌水清洗5遍,最后一遍时保留无菌水。
5.用移液枪分别吸入一定量的种悬浮液注入培养皿中,摇匀使其均匀分布于培养基上,做好标记。
6.用吸水纸吸去培养皿内多余的水分。
7.用剪成约为2CM条状的封口膜将培养皿进行封口。
实验注意事项:1.灭菌时,移液枪、封口膜和记号笔不能用高压湿热灭菌锅进行灭菌,以免影响其功能,只需在紫外灭菌无菌操作台时,一并用紫外进行灭菌即可。
2.注入MS培养基的培养皿进行灭菌时,请务必在外面的报纸上标明上下方向。
3.灭菌结束取出物品时,切忌摇晃。
4.因为EP管的容量为1.5ml,所以每次消毒液取的不易过多或过少,以1—1.2ml为宜。
5.消毒过程中种子易沉在EP管底部,造成消毒的不充分,可用移液枪进行反复吸取和冲击,是种子悬浮起来。
不过种子从悬浮到静止沉淀需要部分时间,在计时时需注意把握。
可轻弹EP管壁帮助其加速沉淀。
6.用移液枪将消毒液吸出也需要部分时间,视操作员熟练程度而定时间长短,此过程中消毒一直在进行,在计时时要把握好。
7.为了保证清洗充分,每次用无菌水清洗的时间不得少于30s。
3育苗拟南芥的培养方法,在国内主要有土培,水培和培养基培养3种方法3.1土培法3.1.1土培基本法把营养土和蛭石按4: 6, 1: 2或1: 1的比例混合均匀, 预先放入通气良好的花盆内, 用自来水浇透, 待水完全渗入后15 min, 将经过春化处理的种子均匀地播在介质表面, 不盖土, 用塑料保鲜膜罩住花盆, 并在上面扎几个小孔, 薄膜既保证小苗所需要的湿度又保证了温度。
播种后3 d 就可以发芽, 发芽后, 及时把膜揭去, 发芽后发现表土干了可以浇水, 此时小苗比较脆弱, 浇水时, 最好用尖嘴洗瓶接近介质表面轻轻地浇, 以免把小苗冲倒, 不要浇得过多, 以免把小苗淹死, 把握少量多次的原则。
小苗长至3 cm 以上时, 每2 ~ 3 d 浇1 次水, 每次要浇透。
小苗长大以后, 需要间苗,最终每株小苗应占25 cm2 的面积。
3.1.2移栽法将种子按照MS 培养基法消毒后, 播在MS 培养基上, 置于4 ℃冰箱内春化4~5 d , 之后转入光照培养。
培养4 周后, 将小苗移栽到营养土和蛭石按体积比5: 5 混合的培养介质上, 用塑料保鲜膜将盆覆盖2 d 以缓苗, 之后的管理方法同土培法。
3.1.3蛭石培养法将种子直接播在蛭石中, 播种前用营养液将蛭石浸润, 然后将春化的种子播种在蛭石表面, 覆膜。
由于蛭石不含养分, 在培养时要浇MS 营养液。
具体管理方法同土培法, 但此法浇营养液的时间间隔要比土培法浇水的时间短, 原因是蛭石的保水性差些。
3.1.4沙培法取粗糙的河沙, 洗去沙中杂物, 将春化后的种子直接播于沙中, 用塑料保鲜膜将盆覆盖4 d, 以利于种子萌发和幼苗生长。
由于拟南芥种子小, 撒播时先将种子倒在质地较硬的纸上, 然后轻轻振动纸张便可均匀撒播。
由于蛭石也不含养分, 生育期内也要浇MS 营养液。
3.1.5三种基质培养法(第二课堂采用)将营养土,蛭石,珍珠岩按照4:1:2的比例配置培养基质,其它方法同土培法(如图)。
3.2水培法在本人第二课堂实验中,采用了一套简单易操作的水培装置(如图)。
水培的营养液为hoaglang培养液(见附录)。
3.3MS培养基法拟南芥种子消毒后用镊子或解剖针点播在灭菌的MS 固体培养基上, 避光, 春化后转到光照培养间, 鉴于拟南芥长大后可长之30cm左右,故可用锥形瓶盛放ms培养基。
以便于拟南芥的生长(如图)。
拟南芥室内培养技术的比较1. 有人曾将土培法、蛭石法、移栽法和基质培养法进行过比较实验认为移栽法种植的拟南芥在移栽后需要经过一定时间的缓苗期才能转入正常生长, 这使拟南芥成活率降低并且发育延迟。
在培养土中扎根浅, 导致其长势差; 另外, 移栽法种植拟南芥操作费工, 对实验有一定要求, 必须在前期培养其培养阶段完全避免污染。
蛭石培养法因蛭石不含养分, 必须在拟南芥全生育期内人工提供养分; 另外,浇水后蛭石变得黏重, 通透性变差, 易生真菌和藻类造成烂根和根系活力降低, 因此, 此法培养的拟南芥仍然成活率不高且苗弱影响到了后期的开花结果。
蛭石和营养土混合的使拟南芥成活率不高且苗弱。
土培法是目前国内许多实验室使用的方法, 该法的培养基质过分黏重, 通透性差, 易导致烂根及“烧苗”, 造成幼苗夭折; 而且此法培养的拟南芥苗期长势弱, 但其营养生长逐渐变旺盛, 生殖生长延缓, 生活周期过长, 不利于加快实验进程。
采用基质培养法所使用的培养介质, 既有拟南芥苗期根系生长所需的透水和透气性, 又能为后期生长持续提供养分, 且水、肥和气供应均衡一致, 因此拟南芥成活率高, 生长健壮, 生长发育进程快且整齐, 有关指标符合国际上拟南芥报道中的标准, 因此能最好地发挥拟南芥个体小和生育期短的优点。
因此认为,3种基质培养法可作为实验用拟南芥的简便易行且效果好的方法。
2.水培方法可以提供充足的营养和水分, 产生较大的更为整齐一致的植株, 而且可以避免其他培养方法中培养介质对根系生长的机械限制, 在适宜的光照、温度、养分等条件下, 尤其是相对于一些特殊的栽培要求来说, 可以排除栽培介质的干扰,培养出健壮的植株。
3.MS 培养基法最不同于其它六种几种方法, 此法培养的幼苗主要是生物技术实验或组织培养中提供外植体的需要, 不能用此方法繁育种子[ 参考文献][ 1 ]刘守伟, 刘士勇.拟南芥室内培养技术研究[J]山西大学学报(自然科学版)(2009)S1 0146 03[ 2 ] 张国增, 安国勇. 不同培养条件对拟南芥根细胞膜片钳记录的影响[J]. 植物学通报, 2005, 22(1): 27- 31.[ 3 ] 李俊华, 张艳春. 拟南芥室内培养技术[J]. 植物学通报, 2004,21(2): 201- 204.[ 4 ] 王秀荣, 沈宏. 严小龙. 拟南芥室内繁种技术研究[J]. 华南农业大学学报: 自然科学版, 2002, 23(3): 94.[ 5 ] Estelle MA, Somerville C R. Auxin- resistant mutant of Arabidoopsisthliana with an altered morphology[J]. Mol Gen Genet, 1987,206: 200- 206.[ 6 ] 殷奎德, 黄海. 拟南芥叶片超氧自由基的组织化学定位[J]. 生物学杂志, 2003, 20(2): 44- 41.。