本發(fā)明屬于抗性基因的功能鑒定領(lǐng)域,尤其涉及一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法。
背景技術(shù):本發(fā)明采用的農(nóng)桿菌GV3101是屬于根癌農(nóng)桿菌,它能在自然條件下感染大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物的受傷部位,將其Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn),如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過農(nóng)桿菌侵染植物傷口,就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞,并將其插入到植物基因組中,可以通過減數(shù)分裂穩(wěn)定的遺傳給后代,使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。這成為農(nóng)桿菌介導(dǎo)植物轉(zhuǎn)基因的理論基礎(chǔ),也是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法。農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化系統(tǒng)與其它轉(zhuǎn)化體系相比,具有許多突出的優(yōu)點(diǎn):①農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的機(jī)理研究得最清楚,方法最成熟,應(yīng)用也最廣泛;②該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是模仿或利用天然的轉(zhuǎn)化載體體系,成功率高,效果好;③該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的外源基因以單拷貝為多數(shù),遺傳穩(wěn)定性好;④該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)操作比較容易,需要的儀器設(shè)備簡單,易于推廣。農(nóng)桿菌浸潤瞬時(shí)共表達(dá)方法是一個(gè)可靠的和靈活的工具來研究植物抗性基因和TMV復(fù)制酶基因相互作用誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生防御反應(yīng),使植物獲得系統(tǒng)抗性。農(nóng)桿菌浸潤法不僅在基因功能鑒定、蛋白質(zhì)互作及基因沉默抑制子鑒定等研究方面得到廣泛應(yīng)用,目前還應(yīng)用在小RNA的研究中。本發(fā)明首先將目的基因和病毒復(fù)制酶基因分別連接到雙元表達(dá)載體,再導(dǎo)人農(nóng)桿菌GV3101后浸潤三生煙或本生煙。根據(jù)能否產(chǎn)生過敏性反應(yīng)(HR)來判斷其是否具有抗性,可以快速、穩(wěn)定地對(duì)目的基因進(jìn)行功能鑒定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提拱一種快速、簡便、有效的在煙草葉片上瞬時(shí)共表達(dá)目的基因和TMV復(fù)制酶基因產(chǎn)生過敏性反應(yīng)的抗性基因的鑒定方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)、將含有目的基因和TMV復(fù)制酶基因的兩個(gè)表達(dá)載體分別通過電擊法導(dǎo)入農(nóng)桿菌GV3101(pMP90)感受態(tài)細(xì)胞;(2)、加1mL左右SOC培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基,在28℃左右恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1h左右;(3)、將所得培養(yǎng)物涂布于含有25mg/mL左右卡那霉素和50mg/mL左右利福平的LB固體平板培養(yǎng)基上,在28℃左右過夜培養(yǎng)2晚;(4)、挑取單菌落于含有25mg/mL左右卡那霉素和50mg/mL左右利福平的5mLLB液體培養(yǎng)基中,在28℃左右的搖床上震蕩培養(yǎng)1-2天至對(duì)數(shù)生長期,得過夜培養(yǎng)物;(5)、取0.3mL左右過夜培養(yǎng)物置于含50mg/mL左右卡那霉素、10mmol/L左右pH5.6的MES和20mmol/L左右乙酰丁香酮的5mL左右LB液體培養(yǎng)基中,28℃左右培養(yǎng)3-4h;(6)、在室溫、3000rpm條件下將所得產(chǎn)物離心30min左右,沉淀物用含10mmol/L左右氯化鎂、10mmol/L左右pH5.6的MES和150mmol/L左右乙酰丁香酮的5mL左右浸潤緩沖液重懸至OD600約為0.5的農(nóng)桿菌懸濁液;(7)、等體積兩種農(nóng)桿菌懸濁液混和在一起,放置室溫下靜置培養(yǎng)2-3h,得實(shí)驗(yàn)用農(nóng)桿菌懸濁液;(8)、選用6-8周齡健壯煙草為材料,用針尖輕輕在葉片背腹面劃一小口;(9)、用1mL無針注射器將實(shí)驗(yàn)用農(nóng)桿菌懸濁液浸潤到煙草葉片,在20-28℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),進(jìn)行抗性反應(yīng)觀察;(10)、如果出現(xiàn)過敏性反應(yīng),則表明該目的基因?qū)ζ湎鄳?yīng)的病毒具有抗性;如果不出現(xiàn)過敏性反應(yīng),則說明其不具有抗性。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(1)的電擊法使用伯樂公司的電轉(zhuǎn)化儀,其轉(zhuǎn)化條件為0.1cm電擊杯、輸出25mF、電壓1.8kV和抗性200W。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(3)的培養(yǎng)基是常規(guī)的LB培養(yǎng)基,所加抗生素卡那霉素和利福平的濃度分別為25mg/mL和50mg/mL。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(5)的培養(yǎng)基中含有50mg/mL卡那霉素、10mmol/LpH5.6MES和20mmol/L乙酰丁香酮。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(6)的浸潤緩沖液5mL中含有10mmol/L氯化鎂、10mmol/LpH5.6MES和150mmol/L乙酰丁香酮,且最終OD600為0.5。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(8)的含有目的基因和TMV復(fù)制酶基因的農(nóng)桿菌懸濁液按1:1混和。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(9)的農(nóng)桿菌浸潤法用1mL無針注射器將農(nóng)桿菌懸濁液浸潤到活體煙草葉片。所述的一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,其特征在于:步驟(10)的抗性反應(yīng)觀察中,所述的過敏性反應(yīng)(HR)指的是煙草感染部位局部的細(xì)胞死亡形成壞死斑。本發(fā)明的原理為:1、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所用的農(nóng)桿菌株系為GV3101(pMP90),屬根癌農(nóng)桿菌,在煙草的遺傳轉(zhuǎn)化中效果比較好。采用的轉(zhuǎn)化方法是電擊轉(zhuǎn)化法,而不是常用的凍融法或熱激法,使用伯樂公司的電轉(zhuǎn)化儀,其轉(zhuǎn)化參數(shù)為0.1cm電擊杯、輸出25mF、電壓1.8kV和抗性200W,提高了轉(zhuǎn)化效率;2、本發(fā)明所用的培養(yǎng)基是最常用的LB培養(yǎng)基,而不是較復(fù)雜的YEP或YEB培養(yǎng)基,且所加抗生素分別為25mg/mL卡那霉素和50mg/mL利福平,可以有效的殺死沒有轉(zhuǎn)化成功的農(nóng)桿菌,節(jié)省了篩選時(shí)間;3、本發(fā)明使用了農(nóng)桿菌的再培養(yǎng)過程,將處于對(duì)數(shù)生長期的農(nóng)桿菌置于含50mg/mL卡那霉素、10mmol/LMES(pH5.6)和20mmol/L乙酰丁香酮的LB液體培養(yǎng)基中再培養(yǎng)3-4小時(shí),提高農(nóng)桿菌的浸染力;4、本發(fā)明所用的浸潤緩沖液中含有10mmol/L氯化鎂、10mmol/LMES(pH5.6)和150mmol/L乙酰丁香酮,且最終OD600約為0.5,提高的農(nóng)桿菌共表達(dá)效果;5、本發(fā)明所用的浸潤方法是用針尖輕輕在煙草葉片背腹面劃一小口,然后用無針注射器將農(nóng)桿菌混和懸濁液浸潤到煙草葉片,提高浸潤效率。這種方法操作簡便,根據(jù)是否出現(xiàn)HR現(xiàn)象快速、有效地鑒定該基因是否對(duì)相應(yīng)的病毒具有抗性。附圖說明圖1為農(nóng)桿菌浸潤法鑒定抗性基因的模式圖。圖2為在Nicotianatabacum葉片上農(nóng)桿菌共浸潤誘導(dǎo)HR。(左圖為對(duì)照,右圖為抗性基因與病毒復(fù)制酶基因互作引起過敏性反應(yīng)。)圖3為在Nicotianabenthamiana葉片上農(nóng)桿菌共浸潤誘導(dǎo)HR。(左圖為對(duì)照,右圖為抗性基因與病毒復(fù)制酶基因互作引起過敏性反應(yīng)。)具體實(shí)施方式、一種快速鑒定煙草抗性基因的有效方法,包括以下步驟:(1)、將含有目的基因和TMV復(fù)制酶基因的兩個(gè)表達(dá)載體分別通過電擊法導(dǎo)入農(nóng)桿菌GV3101(pMP90)感受態(tài)細(xì)胞;(2)、加1mLSOC培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基,在28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1h;(3)、將培養(yǎng)物涂布于含25mg/mL卡那霉素和50mg/mL利福平的LB固體平板培養(yǎng)基上,在28℃下過夜培養(yǎng)2晚;(4)、挑取單菌落于含25mg/mL卡那霉素和50mg/mL利福平的5mLLB液體培養(yǎng)基中,在28℃搖床上震蕩培養(yǎng)1-2天至對(duì)數(shù)生長期;(5)、取0.3mL過夜培養(yǎng)物置于含50mg/mL卡那霉素、10mmol/LMES(pH5.6)和20mmol/L乙酰丁香酮的5mLLB液體培養(yǎng)基中,28℃培養(yǎng)4h;(6)、在室溫、3000rpm條件下離心30min,沉淀物用含10mmol/L氯化鎂、10mmol/LMES(pH5.6)和150mmol/L乙酰丁香酮的5mL浸潤緩沖液重懸至OD600約為0.5;(7)、等體積兩種農(nóng)桿菌懸濁液混和在一起,放置室溫下靜置培養(yǎng)2h;(8)、選用7周齡健壯煙草為材料,用針尖輕輕在葉片背腹面劃一小口,便于懸濁液浸入葉片;(9)、用1mL無針注射器將農(nóng)桿菌懸濁液浸潤到煙草葉片,在25℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),觀察過敏性反應(yīng)(HR);(10)、如果出現(xiàn)HR,則表明該目的基因?qū)ζ湎鄳?yīng)的病毒具有抗性;如果不出現(xiàn)HR,則說明其不具有抗性。