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一種煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1及其克隆方法與應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12108827閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1,其特征在于所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的核苷酸序列如序列表SEQ ID NO:1所示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1,其特征在于所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

3.一種權(quán)利要求1所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的克隆方法,其特征在于包括以下步驟:

A、確定NtIPT1基因序列;

(1)利用同源基因擬南芥At IPT1序列搜索NCBI煙草基因組數(shù)據(jù)庫,得到煙草NtIPT1的核苷酸序列,該核苷酸序列的NCBI號(hào)為XM_016617583.1;利用此序列設(shè)計(jì)基因克隆引物:

正向引物:5′- AACCTTTTCTTTCTCCAAAACG -3′;

反向引物:5′- CAAAACTGGCGATCGATTACG -3′;

B、提取煙草根組織RNA,反轉(zhuǎn)錄得到第一鏈cDNA;

C、根據(jù)NtIPT1基因序列設(shè)計(jì)合成特異性引物,以反轉(zhuǎn)錄得到的第一鏈cDNA作為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,選用Phusion高保真擴(kuò)增酶反應(yīng)體系,體系總體積50μL,包括:200ng cDNA,5×Phusion HF反應(yīng)緩沖液,10mM dNTP,2U的Phusion? High-Fidelity DNA Polymerase,加入特異性引物的正反向引物各1μM,PCR反應(yīng)在Mastercycler? pro擴(kuò)增儀上進(jìn)行,反應(yīng)程序?yàn)椋?8℃,30秒;98℃,7秒,60℃,30秒,72℃,40秒,30個(gè)循環(huán);72℃延伸7分鐘;回收和純化PCR產(chǎn)物;

D、純化產(chǎn)物與載體連接,通過試劑盒反應(yīng)與TOPO載體連接,連接體系與過程如下: 4μL純化產(chǎn)物+1μL salt solution +1μL PCR-BluntⅡ-TOPO混勻,25℃,水浴30min;將連好的載體通過熱激轉(zhuǎn)化進(jìn)入大腸桿菌,加液體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)后涂到含100mg/L 卡那霉素的LB平板上過夜培養(yǎng), 長出菌后挑取菌落進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)后取2ml菌液提取質(zhì)粒,進(jìn)行質(zhì)粒PCR檢測(cè),篩選陽性克隆,對(duì)陽性克隆進(jìn)行測(cè)序。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的克隆方法,其特征在于C步驟中所述的特異性引物為:

正向引物:5′- AACCTTTTCTTTCTCCAAAACG -3′;

反向引物:5′- CAAAACTGGCGATCGATTACG -3′。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的克隆方法,其特征在于D步驟中所述的培養(yǎng)基為:稱取胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,NaCl 10g 溶解于1L 蒸餾水中,高溫滅菌(121℃,25min)后使用。

6.一種權(quán)利要求1所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的應(yīng)用,其特征在于所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1在獲得降低打頂后煙草產(chǎn)生腋芽的發(fā)育長度和重量的轉(zhuǎn)基因植株中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的應(yīng)用,其特征在于所述用于獲得降低打頂后煙草產(chǎn)生腋芽的發(fā)育長度和重量的轉(zhuǎn)基因植株的方法包括以下步驟:

A、構(gòu)建RNAi載體:

a、以pCR?-BluntII-TOPO載體為中間載體、PK7GW1Wg2為表達(dá)載體構(gòu)建NtIPT1基因的RNAi 載體,構(gòu)建引物為:

NtIPT1-RNAiF: 5’-GGATCCCGCCGGAAAATCAAGACTGT-3’,

NtIPT1-RNAiR: 5’-CTCGAGACTGCAAGTGAAGCCATGTT-3’,

NtIPT1-RNAiF中GGATCC處為BamH I酶切位點(diǎn);NtIPT1-RNAiR中CTCGAG處為Xho I酶切位點(diǎn);

b、以NtIPT1陽性克隆TOPO質(zhì)粒DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,PCR反應(yīng)體積為50μL,包括:200ng cDNA,5×Phusion HF反應(yīng)緩沖液,10mM dNTP,2U的Phusion? High-Fidelity DNA Polymerase,加入NtIPT1-RNAiF引物、NtIPT1-RNAiR引物各1μM,PCR反應(yīng)在Mastercycler? pro擴(kuò)增儀上進(jìn)行,反應(yīng)程序?yàn)椋?8℃,30秒;98℃,7秒,55℃,30秒,72℃,30秒,30個(gè)循環(huán);72℃延伸7分鐘;回收和純化PCR產(chǎn)物;

c、回收目的片段產(chǎn)物與TOPO載體連接:通過試劑盒反應(yīng)與TOPO載體連接;

連接體系與過程如下: 4μL純化產(chǎn)物+1μL salt solution +1μL PCR?-BluntⅡ-TOPO混勻,25℃,水浴30min,將連好的載體通過熱激轉(zhuǎn)化進(jìn)入大腸桿菌,加培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)后涂到含100mg/L 卡那霉素的LB平板上過夜培養(yǎng),長出菌后挑取菌落進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)后取2ml菌液提取質(zhì)粒,進(jìn)行質(zhì)粒PCR檢測(cè),篩選陽性克隆,對(duì)陽性克隆進(jìn)行測(cè)序;

d、入門克隆pENTRTM2B-NtIPT1RNAi的構(gòu)建:用上步測(cè)序?qū)Φ腡OPO質(zhì)粒和pENTRTM2B空載體做酶切反應(yīng):BamH I + Xho I雙酶切TOPO質(zhì)粒和pENTRTM2B-ccdB得到目的基因片段和載體片段pENTRTM2B,切膠回收后進(jìn)行連接、連接體系:連接反應(yīng)總體積為10μL,含酶切目的片段的切膠回收產(chǎn)物4μL,pENTRTM2B(BamHI+Xho I雙酶切)載體1μL,10 × T4 buffer1μL,T4 Ligase 1μL,滅菌雙蒸水3μL,混勻,室溫反應(yīng)2小時(shí),轉(zhuǎn)化入大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞,加培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)后涂到含100mg/L 卡那霉素的LB平板上過夜培養(yǎng),提取質(zhì)粒進(jìn)行PCR檢測(cè)和酶切檢測(cè),以驗(yàn)證目的基因片段是否已經(jīng)插入載體片段,入門載體是否構(gòu)建成功;

e、通過LR反應(yīng)得到植物表達(dá)載體:挑選檢測(cè)正確的入門克隆與植物表達(dá)載體pK7GW1Wg2 (Destination clone)進(jìn)行LR反應(yīng),具體反應(yīng)如下:體系與過程如下:

1)連上2B載體的入門克隆(50-150ng )1-7μL + 0.5μL Destination Vector + TE Buffer(up to 8μL);

2)上述體系混勻,冰浴2min,輕彈2次;

3)加入2μL LR CloneaseTMⅡ enzyme Mix 到上述體系,輕彈,混勻,離心,25℃水浴1h;

4)加入1μL Proteinase K 輕彈,混勻,37℃水浴10min;

通過熱激轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)入大腸桿菌,加入培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)后涂含100mg/L 壯觀霉素的LB平板上,得到植物表達(dá)載體,挑菌提質(zhì)粒后,以載體質(zhì)粒為模板,用兩對(duì)引物(T35SF1/P35SR1、IntronF2/P35SR2)進(jìn)行PCR檢測(cè),用LA taq體系進(jìn)行擴(kuò)增,反應(yīng)體系包括:200ng質(zhì)粒DNA,10×LA反應(yīng)緩沖液,10mM dNTP,2U的LA taq DNA Polymerase,加入正反向引物各1μM,PCR反應(yīng)在Mastercycler? pro擴(kuò)增儀上進(jìn)行,反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃,5分鐘;94℃,30秒,55℃,30秒,72℃,2分鐘,35個(gè)循環(huán);72℃延伸7分鐘;檢測(cè)重組質(zhì)粒的正確性,理論上由T35SF1/P35SR1引物擴(kuò)增的片段大小為1.7 kb,由IntronF2/P35SR2引物擴(kuò)增的片段大小為750bp ,同時(shí)滿足兩個(gè)條件,則表明表達(dá)載體構(gòu)建成功,將檢測(cè)對(duì)的質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序比對(duì),進(jìn)一步驗(yàn)證;

B、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化:

從-80℃冰箱中取出農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞,在冰上溶解,并加入重組表達(dá)載體PK7G- NtIPT1 4μL;將混合物分別放入液氮速凍1分鐘,轉(zhuǎn)入37℃水浴5分鐘,再冰浴2分鐘,向混合物中加入1mL LB液體培養(yǎng)基,28℃、220rpm培養(yǎng)3~4小時(shí);培養(yǎng)物涂布于含有壯觀霉素100mg/L和利福平25mg/L的LB固體培養(yǎng)基上,28℃倒置培養(yǎng)2~3天,可見含有目的載體的農(nóng)桿菌克??;

C、RNAi載體導(dǎo)入煙草、培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植株:

a、挑取含有目標(biāo)載體的農(nóng)桿菌克隆,在含有壯觀霉素和利福平的LB平板上劃線,28℃培養(yǎng)2~3天;刮取劃線菌斑接菌于含有壯觀霉素和利福平的MS培養(yǎng)基中,28℃,220rpm震蕩培養(yǎng),菌液濃度達(dá)到OD=0.5~0.8時(shí)進(jìn)行侵染,得到含目標(biāo)載體的農(nóng)桿菌菌體;將菌體收集到離心管中,6,000rpm離心5分鐘富集菌體,棄上清,再用20ml液體MS培養(yǎng)基重懸菌體,得到含目標(biāo)載體的農(nóng)桿菌懸浮菌液;

b、將煙草葉片置于500mL廣口瓶中, 加入適量75%乙醇,漂洗1min;倒掉乙醇,加入0.1%的HgCl2溶液,置搖床上室溫振蕩15~30分鐘;倒掉溶液,用無菌水沖洗6遍;

c、將煙草葉片取出,用滅菌吸水紙洗去表面液體,取無菌葉片用剪刀切成1cm×1cm的小片,將切成小片的煙草葉片分別放入含目標(biāo)載體的無菌MS液體培養(yǎng)基懸浮菌液中,靜置15~20min;取出煙草葉片,用無菌濾紙吸去多余菌液,于加入6-BA 1.0mg/L、NAA 0.1mg/L的MS培養(yǎng)基中25℃暗培養(yǎng)兩天;把煙草葉片轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基中,切口接觸培養(yǎng)基,于溫室條件下分化培養(yǎng);分化培養(yǎng)基為加入6-BA 1.0mg/L、NAA 0.1mg/L、Kan 100mg/L、頭孢霉素500mg/L的MS培養(yǎng)基,每2~3周將其轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基中,切口處逐漸長出愈傷組織,最后分化出芽;

d、將長至3~5cm的芽切下,轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)生根,生根后的轉(zhuǎn)基因植株由生根培養(yǎng)基中取出,用自來水洗凈培養(yǎng)基,移植于滅菌的營養(yǎng)土中;

e、轉(zhuǎn)基因植株經(jīng)NPTII基因特異引物進(jìn)行PCR驗(yàn)證,鑒定轉(zhuǎn)基因陽性植株。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙草腋芽生長調(diào)控基因NtIPT1的應(yīng)用,其特征在于C步驟b中所述的0.1%的HgCl2溶液配制方法為稱取升汞0.1克,用少許酒精溶解,再加水定容至100毫升。

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