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      東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法與流程

      文檔序號:12743857閱讀:481來源:國知局

      本發(fā)明涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域,特別是涉及東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的應(yīng)用。



      背景技術(shù):

      赤霉素是一類四環(huán)二萜烷類物質(zhì),屬于植物五大激素之一,在植物的多種重要生長發(fā)育過程中發(fā)揮作用。包括種子萌發(fā),葉片伸展,莖伸長,開花,以及種子發(fā)育等。赤霉素受體是赤霉素信號傳導(dǎo)途徑中重要環(huán)節(jié),能夠結(jié)合活性GA,形成GID-GA-DELLA復(fù)合體,經(jīng)泛素E3酶復(fù)合體(SCFGID2/SLY1)識別,介導(dǎo)DELLA蛋白形成多聚泛素鏈,隨后被26S蛋白酶體降解,從而引發(fā)GA響應(yīng)。

      赤霉素受體基因(Gibberellin Insensitive Dwarf1,GID1)是2005年從水稻赤霉素不敏感矮化突變體中首先發(fā)現(xiàn)的。該基因編碼了一個類似于激素敏感脂酶的可溶性蛋白,定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。隨后,在擬南芥、棉花、楊樹等物種中也相繼發(fā)現(xiàn)了赤霉素受體。多項(xiàng)研究結(jié)果都顯示,赤霉素受體參與多個植物生長發(fā)育過程,GID突變導(dǎo)致經(jīng)典的植物矮化表型。

      東方山羊豆(Galegaorientalis)為重要的多年生豆科牧草,產(chǎn)量高,營養(yǎng)豐富,飼喂利用期比苜蓿早,青飼反芻家畜不得臌脹病,并具有促進(jìn)奶牛泌乳等功能。

      紫花苜蓿(Medicago sativa)是苜蓿屬多年生豆科植物,因其產(chǎn)量高、適口性好、品質(zhì)優(yōu)良,而在全世界廣泛種植,素有“牧草之王”的美譽(yù),全世界的種植面積超過千萬公頃。紫花苜蓿的主要利用部位是莖稈,因此生物產(chǎn)量是紫花苜蓿的重要育種目標(biāo)。常規(guī)育種方法選育時間長,效果也不明顯。隨著基因組學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,利用基因工程技術(shù)分子改良牧草已經(jīng)成為可能。miR156能夠調(diào)控柳枝稷的生物量以及頂端優(yōu)勢和花的轉(zhuǎn)變。將紫花苜蓿miR156的前體分離后在紫花苜蓿中超表達(dá),導(dǎo)致受miR156調(diào)控的3個SPL基因全部下調(diào)。轉(zhuǎn)基因材料的節(jié)間長度和莖粗減低,分支數(shù)增加,毛狀體密度增大,開花時間推遲,生物量獲得顯著增高。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法。

      本發(fā)明所述的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,包括以下步驟:

      (1)將東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID插入到PBI121載體質(zhì)粒DNA中,得到PBI121重組載體:

      設(shè)計5’端包含XbaI酶切位點(diǎn)的上游引物P1和BamHI酶切位點(diǎn)的下游引物P2,如序列表中SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示;

      P1:5'-GCTCTAGAATGGTGATCGAGAACGACATTGAG-3';

      P2:5'-CGGGATCCTCAGTGATGGCCACGCCTAAGTGATG-3';

      其中,下劃線部分為酶切位點(diǎn);

      用該引物從東方山羊豆cDNA模板中擴(kuò)增GoGID的全長閱讀框,PBI載體和目的基因全長片段經(jīng)XbaI和BamHI雙酶切后回收產(chǎn)物,經(jīng)T4DNA連接酶連接,得到插入有GoGID基因的PBI121載體,其含有CaMV35s啟動子、GoGID基因以及一個卡那霉素抗性篩選標(biāo)記;

      其中,所述東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID如序列表中SEQ ID NO:3所示;

      (2)將所述PBI121重組載體導(dǎo)入到根癌農(nóng)桿菌LBA4404中:

      A.向農(nóng)桿菌LBA4404中加入PBI121重組載體質(zhì)粒DNA,混勻,冰?。?/p>

      B.于液氮中速凍,立即置于水浴中溫育;

      C.加入YEB液體培養(yǎng)基,培養(yǎng);

      D.菌體涂布于YEB選擇平板上,培養(yǎng)兩天;

      E.挑取單菌落,接種于YEB液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)過夜;

      提取導(dǎo)入有GoGID基因的農(nóng)桿菌LBA4404的質(zhì)粒并測序,結(jié)果顯示導(dǎo)入基因的核苷酸序列與如序列表中SEQ ID NO:3所示的序列一致,則表明含有目的基因GoGID的表達(dá)載體構(gòu)建成功;

      (3)導(dǎo)入有GoGID基因的農(nóng)桿菌LBA4404的培養(yǎng);

      (4)以紫花苜蓿單株為材料,生長于人工氣候室中,取深綠色健康葉片,切成外植體;

      將外植體放在農(nóng)桿菌重懸液中,然后放到無菌濾紙上,除去多余液體;

      在共培培養(yǎng)基上生長;把外植體取出,除菌;隨后轉(zhuǎn)入篩選培養(yǎng)基上;愈傷組織轉(zhuǎn)入誘導(dǎo)培養(yǎng)基上;胚發(fā)育成小枝或根;小植株移入生根培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng);

      (5)紫花苜蓿轉(zhuǎn)基因植株鑒定、擴(kuò)繁及評價:

      將上述轉(zhuǎn)化培養(yǎng)的植株,提取DNA,以nptⅡ基因引物P3、P4,GUS基因引物P5、P6進(jìn)行檢測;以引物P7、P8進(jìn)行RNA轉(zhuǎn)錄水平檢測,其中,P3~P8如序列表中SEQ IDNO:7~NO:12所示;

      挑選表達(dá)量較高轉(zhuǎn)基因株系在大桶中生長,待長大后,通過扦插法獲得拷貝和擴(kuò)繁;

      用PBI121載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌LBA4404,獲得重組農(nóng)桿菌LBA4404,用重組農(nóng)桿菌LBA4404轉(zhuǎn)化得到轉(zhuǎn)空載體的對照植株;

      轉(zhuǎn)空載體的紫花苜蓿、轉(zhuǎn)化插入有GoGID基因的PBI121載體的紫花苜蓿在人工氣候室中成活后,分株,種于小盆;待健壯后,移于大盆,在溫室中生長,期間精心管理,及時控制病蟲害;觀察表型,測定株高、鮮重、干重、葉莖比、開花期等指標(biāo)。

      本發(fā)明所述東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中步驟(3)包括如下具體步驟:將導(dǎo)入有GoGOD基因的農(nóng)桿菌于含有卡那霉素和鏈霉素的固體培養(yǎng)基上劃平板,放于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng);

      兩天后,從平板上挑取單菌落,接種于含有卡那霉素和鏈霉素的YEB液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng);

      用培養(yǎng)好的菌液劃平板,培養(yǎng),待長出單菌落后,將平板放于4℃保存;

      在平板上挑取單菌落,接種于含有卡那霉素和鏈霉素的YEB液體培養(yǎng)基內(nèi),在恒溫?fù)u床上培養(yǎng);

      兩天以后取少量菌液,稀釋到含有卡那霉素和鏈霉素的YEB液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)至對數(shù)生長期;將菌體收集到離心管中,離心富集菌體,棄上清,再用SH液體培養(yǎng)基重懸菌體,使菌液的OD600值為0.6-0.8,待用。

      本發(fā)明所述東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中步驟(1)中所述東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID是由東方山羊豆為原料制備而得,其制備方法包括以下步驟:

      A.東方山羊豆總RNA的提取;

      B.RACE克隆GoGID基因cDNA全長;

      C.重組質(zhì)粒的大腸桿菌轉(zhuǎn)化,并測序。

      本發(fā)明所述的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中,東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的制備方法的步驟A采用Trizol試劑法,包括如下具體步驟:

      a.將東方山羊豆組織材料加入至Trizol試劑,加入液氮快速磨碎,放至變?yōu)閯驖{;

      b.吸取勻漿到離心管中,劇烈振蕩混勻,于室溫放置,然后離心;

      c.取上清,加入氯仿,劇烈振蕩,室溫放置,然后離心;

      d.溶液分層后,取上層移入另一支離心管,加入等體積氯仿,重復(fù)上一步驟;

      e.取其上清,加入等體積異丙醇,混合混勻,室溫放置,然后離心,得到白色RNA沉淀;

      f.棄上清,加入乙醇,將沉淀沖起,離心,倒掉乙醇,留下沉淀;

      g.重復(fù)上一步驟,晾干,加DEPC水溶解;

      h.進(jìn)行RNA電泳,檢測RNA提取質(zhì)量,使用微量核酸蛋白分析儀測定RNA濃度。

      本發(fā)明所述的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中,東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的制備方法的步驟B包括如下具體步驟:

      (1)RACE-ready cDNA的合成

      a.準(zhǔn)備緩沖液:5×第一鏈緩沖液、DTT、dNTP Mix;

      b.制備用于5’RACE的cDNA反應(yīng)液和用于3’RACE的cDNA反應(yīng)液;

      c.將步驟b中制備好的液體混勻,離心,孵育,再冷卻,離心收集反應(yīng)液液體;

      d.向5’RACE的cDNA反應(yīng)液中加入SMARTer IIA oligo,離心收集反應(yīng)液液體;

      e.制備5’RACE和3’RACE-Ready cDNA反應(yīng)液:將步驟a中得到的緩沖液、RNA酶抑制劑、逆轉(zhuǎn)錄酶混勻;

      f.向步驟c中得到的3’RACE和步驟d中得到的5’RACE反應(yīng)液中分別加入步驟e中得到的反應(yīng)液,混合,離心收集液體;

      g.將制備好的反應(yīng)液孵育;

      h.加熱,完成Ready-cDNA的合成;

      (2)RACE引物的設(shè)計

      設(shè)計原則包括:

      a.基因特異引物GSPs滿足以下條件:23-28bp;GC含量50%-70%;Tm值>70℃;與3’-端通用引物不發(fā)生互補(bǔ);

      b.需設(shè)計兩個GSP引物,反向引物GSP1用于5’RACE,正向引物GSP2用于3’RACE;

      根據(jù)以上設(shè)計原則,設(shè)計GSP1和GSP2兩條引物;

      (3)cDNA末端的快速合成

      a.制備PCR混合液:PCR反應(yīng)體系中加入以下試劑:PCR用水、10×Advantage 2PCR緩沖液、dNTP Mix、50×Advantage 2聚合酶Mix;混合,離心收集液體;

      b.制備用于5’RACE的PCR反應(yīng)液:5’RACE–ready cDNA、10×UPM、GSP1、步驟a中制備的PCR混合液;

      制備用于3’RACE的PCR反應(yīng)液:3’RACE–ready cDNA、10×UPM、GSP2、步驟a中制備的PCR混合液;

      c.RACE擴(kuò)增:

      反應(yīng)體系為:94℃30秒,72℃3分鐘,共5個循環(huán);94℃30秒,70℃3分鐘,72℃3分鐘,共5個循環(huán);94℃30秒,68℃30秒,72℃3分鐘,共20個循環(huán);

      取PCR產(chǎn)物于瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢測,回收目的條帶,用T4DNA連接酶連接回收產(chǎn)物于PMD18-T載體上,轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞。

      本發(fā)明所述的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中,東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的制備方法的步驟B所述引物GSP1和GSP2如序列表中SEQ IDNO:1和SEQ ID NO:2所示。

      本發(fā)明所述的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法,其中,東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的制備方法的步驟C包括如下具體步驟:

      a.DH5α感受態(tài)細(xì)胞融化,加入DNA連接產(chǎn)物,混合均勻后冰浴;

      b.熱擊,立即冰??;

      c.加入LB液體培養(yǎng)基,恒溫振蕩器下培養(yǎng);

      d.離心,收集菌體;

      e.LB平板上涂布X-gal和IPTG,使其均勻涂布平板表面,常溫晾干;

      f.取菌液均勻涂布于LB平板上,培養(yǎng)箱中培養(yǎng)過夜;次日將平板放置使之充分顯色;

      g.挑選白色單菌落于LB液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)過夜;

      對菌液進(jìn)行PCR檢測,挑選陽性菌液,進(jìn)行測序。

      本發(fā)明最終所獲得的轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的突出效果為:

      (1)東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID在紫花苜蓿中超表達(dá)后,轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的株高增加了0.2-0.35倍,生物量增加了14.9-46.3%,紫花苜蓿的葉長葉寬也顯著高于野生型,此外,開花時間比野生型晚一周。并且,轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的品質(zhì)指標(biāo)沒有受到顯著影響。結(jié)果表明GoGID作為一個赤霉素受體基因,調(diào)控了植物,尤其是牧草的多個生長發(fā)育過程,特別是提高了葉片的長度和寬度,而且調(diào)控了轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的開花期。這是之前對于赤霉素受體基因的研究中所未見報道的。

      (2)本發(fā)明為解析牧草赤霉素信號途徑提供理論基礎(chǔ),也為紫花苜蓿產(chǎn)量性狀的遺傳改良提供可能的候選基因和理論依據(jù)。

      下面結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施例對本發(fā)明的東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID轉(zhuǎn)化紫花苜蓿的方法作進(jìn)一步說明。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明實(shí)施例中植物表達(dá)載體構(gòu)建示意圖。

      具體實(shí)施方式

      實(shí)施例1 東方山羊豆赤霉素受體基因GoGID的制備

      根據(jù)東方山羊豆差顯雜交文庫數(shù)據(jù)信息,設(shè)計RACE擴(kuò)增引物GSP1和GSP2,如序列表中SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示,利用SMARTerTM RACE cDNA Amplification Kit(Clontech,USA)分別對該序列進(jìn)行5’RACE和3’RACE克隆,最后獲得了該基因全長序列。具體方法如下:

      1、東方山羊豆總RNA的提取:

      東方山羊豆總RNA的提取采用Trizol試劑法,具體步驟如下:

      (1)將0.3g東方山羊豆組織材料加入至3000μl Trizol試劑,加入液氮快速磨碎,放在無菌環(huán)境中直至變?yōu)閯驖{;

      (2)用移液槍吸取1mL勻漿到1.5mL離心管中,劇烈振蕩混勻,于室溫放置5min,然后于4℃下13000rpm離心10min;

      (3)取上清,加入200μL氯仿,劇烈振蕩,室溫放置2-3min,然后于4℃下13000rpm離心15min;

      (4)溶液從下到上依次分為三層:有機(jī)相、蛋白質(zhì)、無色水相;取上層移入另一支離心管,加入等體積氯仿,重復(fù)上一步驟;

      (5)取其上清加入等體積異丙醇,混合混勻,室溫放置10min,然后于4℃下13000rpm離心10min,得到白色RNA沉淀;

      (6)棄上清,加入1000μL由DEPC水配制的75%乙醇,將沉淀沖起,于4℃下13000rpm離心10min,倒掉乙醇,留下沉淀;

      (7)重復(fù)上一步驟,在無菌環(huán)境下晾干,加20-50μl無菌DEPC水溶解;

      (8)進(jìn)行RNA電泳,檢測RNA提取質(zhì)量,微量核酸蛋白分析儀測定RNA濃度。

      2、RACE克隆基因cDNA全長

      (1)RACE-ready cDNA的合成

      a.準(zhǔn)備緩沖液:2.0μl 5×第一鏈緩沖液,1.0μl的DTT,1.0μl的dNTP Mix;其中,DTT的濃度為20mM,dNTP Mix的濃度為10mM;

      b.制備用于5’RACE的cDNA反應(yīng)液:2.75μl RNA,1.0μl 5'-CDS Primer A;制備用于3’RACE的cDNA反應(yīng)液:3.75μl RNA,1.0μl 3'-CDS Primer A;

      c.將步驟b中制備好的液體混勻,短暫離心,72℃孵育3分鐘,再于42℃冷卻2分鐘,短暫離心收集反應(yīng)液液體;

      d.向5’RACE的cDNA反應(yīng)液中加入1μl的SMARTer IIA oligo,短暫離心收集反應(yīng)液液體;

      e.制備5’RACE和3’RACE-Ready cDNA反應(yīng)液:4.0μl步驟a中得到的緩沖液,0.25μl的RNA酶抑制劑,1.0μl的逆轉(zhuǎn)錄酶,將以上試劑混勻;其中,RNA酶抑制劑的濃度為40U/μl;逆轉(zhuǎn)錄酶的濃度為100U/μl;

      f.向步驟c中得到的3’RACE和步驟d中得到的5’RACE反應(yīng)液中分別加入5.25μl步驟e中得到的反應(yīng)液,輕柔混合,短暫離心收集液體;

      g.將制備好的反應(yīng)液于42℃中孵育90分鐘;

      h.70℃加熱10分鐘,完成Ready-cDNA的合成;

      (2)RACE引物的設(shè)計

      設(shè)計原則包括:

      a.基因特異引物GSPs滿足以下條件:23-28bp;GC含量50%-70%;Tm值>70℃;與3’-端通用引物不發(fā)生互補(bǔ);

      b.需設(shè)計兩個GSP引物,反向引物GSP1用于5’RACE,正向引物GSP2用于3’RACE;

      根據(jù)以上設(shè)計原則,設(shè)計GSP1和GSP2兩條引物,如序列表中SEQ ID NO:1和SEQ IDNO:2所示;

      (3)cDNA末端的快速合成

      a.制備PCR混合液:每50μl PCR反應(yīng)體系中加入以下試劑:34.5μl PCR用水,5.0μl 10×Advantage 2PCR緩沖液,1.0μl的dNTP Mix,1.0μl 50×Advantage 2聚合酶Mix;輕輕混合液體,不可產(chǎn)生氣泡,短暫離心收集液體;其中,dNTP Mix的濃度為10mM;

      b.制備用于5’RACE的PCR反應(yīng)液:2.5μl 5’RACE–ready cDNA,5.0μl 10×UPM,1.0μlGSP1;41.5μl的步驟a中制備的PCR混合液;

      制備用于3’RACE的PCR反應(yīng)液:2.5μl 3’RACE–ready cDNA,5.0μl 10×UPM,1.0μlGSP2;41.5μl的步驟a中制備的PCR混合液;

      c.RACE擴(kuò)增:

      反應(yīng)體系為:94℃30秒,72℃3分鐘,共5個循環(huán);94℃30秒,70℃3分鐘,72℃3分鐘,共5個循環(huán);94℃30秒,68℃30秒,72℃3分鐘,共20個循環(huán);

      取PCR產(chǎn)物于重量百分比為1.0%的瓊脂糖凝膠上進(jìn)行電泳檢測,回收目的條帶,用T4DNA連接酶連接回收產(chǎn)物于PMD18-T載體上,轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞。

      3、重組質(zhì)粒的大腸桿菌轉(zhuǎn)化

      (1)DH5α感受態(tài)細(xì)胞在冰上融化,吸取50μl,加入5μl的DNA連接產(chǎn)物,混合均勻后冰浴30min;

      (2)42℃熱擊60sec,立即冰浴3-5min;

      (3)加入700μl LB液體培養(yǎng)基,于37℃,恒溫振蕩器150r/min下培養(yǎng)60min;

      (4)5000rpm離心3min,收集菌體;

      (5)含抗生素Amp100mg/L的LB平板上涂布X-gal和IPTG,使其均勻涂布平板表面,常溫晾干;其中,X-gal的濃度為2%,IPTG的濃度為50mg/ml;

      (6)取100μl菌液均勻涂布于含抗生素Amp100mg/L的LB平板上,培養(yǎng)箱中37℃倒置培養(yǎng)過夜;次日將平板于4℃放置使之充分顯色;

      (7)挑選白色單菌落于1ml Amp終濃度為100mg/L的LB液體培養(yǎng)基中,225r/min下,于37℃培養(yǎng)過夜;

      對菌液進(jìn)行PCR檢測,挑選陽性菌液,送Invitrogen公司進(jìn)行測序。對結(jié)果進(jìn)行序列拼接,結(jié)果顯示該基因具有如序列表中SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列,其編碼的氨基酸序列如序列表中SEQ ID NO:4所示。

      實(shí)施例2農(nóng)桿菌介導(dǎo)的GoGID基因轉(zhuǎn)化紫花苜蓿植株

      1材料與試劑

      1.1植物材料

      供試苜蓿品種為紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Zhongmu No.1,中苜一號)。

      1.2農(nóng)桿菌菌株和質(zhì)粒載體

      所用的農(nóng)桿菌菌株為根癌農(nóng)桿菌:LBA4404

      農(nóng)桿菌培養(yǎng)基:

      表1

      121℃高壓蒸汽滅菌20min;載體:PBI121。

      2實(shí)驗(yàn)方法

      2.1將GoGID基因插入到PBI121載體質(zhì)粒DNA中,具體步驟為:設(shè)計5’端包含XbaI酶切位點(diǎn)的上游引物和BamHI酶切位點(diǎn)的下游引物,如序列表中SEQ ID NO:5和SEQ IDNO:6所示;

      (P1:5'-GCTCTAGAATGGTGATCGAGAACGACATTGAG-3',

      P2:5'-CGGGATCCTCAGTGATGGCCACGCCTAAGTGATG-3',

      其中,下劃線部分為酶切位點(diǎn));

      用該引物從東方山羊豆cDNA模板中擴(kuò)增GoGID的全長閱讀框,PBI載體和目的基因全長片段經(jīng)XbaI和BamHI雙酶切后回收產(chǎn)物,經(jīng)T4DNA連接酶連接,得到插入有GoGID基因的PBI121載體,其含有CaMV35s啟動子、GoGID基因以及一個卡那霉素抗性篩選標(biāo)記,進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化時可通過卡那霉素篩選初步鑒定獲得的轉(zhuǎn)基因植株,含有目的片段的質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

      2.2將插入有GoGID基因的PBI121載體導(dǎo)入到根癌農(nóng)桿菌LBA4404中,具體步驟如下:

      A.向100μl農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞LBA4404中加入約1μg質(zhì)粒DNA,輕輕混勻,冰浴30min;

      B.于液氮中速凍1min,立即置于37℃水浴中溫育5min;

      C.加入800μl YEB液體培養(yǎng)基,28℃150rpm培養(yǎng)4-6h;

      D.菌體涂布于含有50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素的YEB選擇平板上,28℃倒置培養(yǎng)兩天。

      E.挑取單菌落,接種于YEB液體培養(yǎng)基中(含50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素),28℃震蕩培養(yǎng)過夜。

      提取導(dǎo)入有GoGID基因的農(nóng)桿菌的質(zhì)粒并測序,結(jié)果顯示導(dǎo)入基因的核苷酸序列與如序列表中SEQ ID NO:3所示的序列一致,表明含有目的基因GoGID的表達(dá)載體構(gòu)建成功。

      2.3農(nóng)桿菌的培養(yǎng)

      將導(dǎo)入有GoGOD基因的農(nóng)桿菌于含有50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素的固體培養(yǎng)基上劃平板,放于培養(yǎng)箱內(nèi),28℃培養(yǎng)。兩天后,從平板上挑取單菌落,接種于含有50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素的20ml YEB液體培養(yǎng)基中,180rpm,28℃培養(yǎng)。用培養(yǎng)好的菌液劃平板,28℃培養(yǎng),待長出單菌落后,將平板放于4℃保存。

      在平板上挑取單菌落,接種于20ml含有50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素的YEB液體培養(yǎng)基內(nèi),在恒溫?fù)u床上于28℃,180rpm培養(yǎng)。兩天以后取少量菌液,以1:50-1:100的比例稀釋到含50mg/L卡那霉素和100mg/L鏈霉素的YEB液體培養(yǎng)基中,28℃培養(yǎng)6-12h至對數(shù)生長期。將菌體收集到離心管中,4000rpm離心10min富集菌體,棄上清,再用約20ml不含抗生素的改良的SH液體培養(yǎng)基重懸菌體,使菌液的OD600值為0.6-0.8,待用。

      2.4外植體的準(zhǔn)備:

      以紫花苜蓿單株為材料,生長于人工氣候室中,3-4周后,取葉片(深綠色健康葉片),無菌條件下,切成外植體。

      2.5轉(zhuǎn)化過程

      外植體準(zhǔn)備,滅菌。外植體為大、厚、深綠色葉片,肉眼看起來非常健康為佳。將外植體在A600 0.6-0.8的農(nóng)桿菌重懸液(滅菌的YEP)中15-30分,然后放到無菌濾紙上,除去多余液體;在共培培養(yǎng)基上生長7-8天;把外植體取出,放入滅菌水中,顛倒10-20次,以除去菌。重復(fù)以上過程2-3次。隨后轉(zhuǎn)入篩選培養(yǎng)基上;2-3周后,愈傷組織轉(zhuǎn)入誘導(dǎo)培養(yǎng)基上;3周后,胚將發(fā)育成小枝;小植株移入生根培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)。

      2.6轉(zhuǎn)基因株植鑒定及擴(kuò)繁

      將上述轉(zhuǎn)化的植株,提取DNA,以nptⅡ基因引物P3、P4,GUS基因引物P5、P6,以引物P7、P8進(jìn)行RNA轉(zhuǎn)錄水平檢測;其中,P3~P8如序列表中SEQ ID NO:7~NO:12所示;

      挑選表達(dá)量較高轉(zhuǎn)基因株系L9、L38、L39,在大桶中生長,待長大后,通過扦插法獲得拷貝和擴(kuò)繁。

      2.7GoGID基因的PBI121載體轉(zhuǎn)化紫花苜蓿評價:

      用PBI121載體轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌,獲得重組農(nóng)桿菌,用重組農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化,得到轉(zhuǎn)空載體的對照植株,方法如步驟2.2~2.6,獲得轉(zhuǎn)空載體對照植株(CK),作為對比例1。

      評價轉(zhuǎn)空載體的紫花苜蓿和轉(zhuǎn)化插入有GoGID基因的PBI121載體紫花苜蓿的各項(xiàng)指標(biāo),具體方法如下:

      對照和轉(zhuǎn)基因扦插植株在人工氣候室中成活后,分株,種于小盆。待健壯后,移于大盆,在溫室中生長,期間精心管理,及時控制病蟲害。觀察表型,測定株高、鮮重、干重、葉莖比、開花期等指標(biāo)。統(tǒng)計結(jié)果見表2。

      表2

      注:**代表轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿與轉(zhuǎn)空載體的紫花苜蓿之間存在顯著性差異。

      GoGID基因增強(qiáng)表達(dá)后,與對比例紫花苜蓿相比,轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的株高增加了0.2-0.35倍,生物量增加了14.9-46.3%,葉片長度和寬度顯著高于對比例。此外,轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的開花時間也推遲了一周。結(jié)果表明GoGID作為一個赤霉素受體基因,調(diào)控了植物,尤其是牧草的多個生長發(fā)育過程,特別是提高了葉片的長度和寬度,而且調(diào)控了轉(zhuǎn)基因紫花苜蓿的開花期。

      以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。

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