实验五、植物原生质体的分离与融合一、实验目的学习植物原生质体分离、纯化与融合的基本原理和实验技术。二、实验原理原生质体是去除细胞壁的裸露细胞。在诱导剂的作用下,不同原生质体可相互粘连,进而发生膜融合、胞质融合和核融合,最终形成杂种细胞。愈伤组织、悬浮细胞、幼嫩的叶片、子叶、胚轴和花粉四分体等均可作为分离植物原生质体的材料。原生质体的分离常用酶解法,其原理是通过用纤维素酶、果胶酶和半纤维素酶等配制而成的溶液对细胞壁成分进行降解,从而使原生质体释放出来。原生质体的产率和活力与材料来源及其生理状态、酶液的组成及酶解时间、以及原生质体的收集和纯化方法等有关。酶解液需保持较高的渗透压,以使细胞处于质壁分离状态,利于原生质体分离,并使其在分离后不会因吸胀而破裂。常用甘露醇、山梨醇、葡萄糖或蔗糖作为渗透剂。酶解液中还应加一定量的Ca来稳定质膜。游离出来的原生质体可用过筛一低速离心法收集,用蔗糖漂浮法纯化。纯化的原生质体可用于培养和融合。三、实验用品1、实验材料:前面实验中培养的甜瓜愈伤组织或拟南芥无菌苗叶片。2、仪器设备:离心机、显微镜、pH计、电子天平等。3、器血:300目不锈钢网筛、小烧杯、移液器、吸管、注射器(5mL、10mL)、长针头(12号)、离心管(7mL、10mL)、吸水纸、剪刀、手术刀、镊子等。4、试剂酶液:纤维素酶2%,果胶酶1%,甘露醇0.4mol/L,CaCl2:2H200.05mol/L,MES(2-N-吗啉乙烷磺酸),pH5.8~6.2。0.16mol/LCaCl2·2H20溶液、30%PEG(聚乙二醇,MW6000)溶液、12%蔗糖溶液。四、实验分组1
1 实验五、 植物原生质体的分离与融合 一、实验目的 学习植物原生质体分离、纯化与融合的基本原理和实验技术。 二、实验原理 原生质体是去除细胞壁的裸露细胞。在诱导剂的作用下,不同原生质体可相 互粘连,进而发生膜融合、胞质融合和核融合,最终形成杂种细胞。 愈伤组织、悬浮细胞、幼嫩的叶片、子叶、胚轴和花粉四分体等均可作为分 离植物原生质体的材料。 原生质体的分离常用酶解法,其原理是通过用纤维素酶、果胶酶和半纤维素 酶等配制而成的溶液对细胞壁成分进行降解,从而使原生质体释放出来。原生质 体的产率和活力与材料来源及其生理状态、酶液的组成及酶解时间、以及原生质 体的收集和纯化方法等有关。酶解液需保持较高的渗透压,以使细胞处于质壁分 离状态,利于原生质体分离,并使其在分离后不会因吸胀而破裂。常用甘露醇、 山梨醇、葡萄糖或蔗糖作为渗透剂。酶解液中还应加一定量的 Ca2+来稳定质膜。 游离出来的原生质体可用过筛-低速离心法收集,用蔗糖漂浮法纯化。纯化的原 生质体可用于培养和融合。 三、实验用品 1、实验材料:前面实验中培养的甜瓜愈伤组织或拟南芥无菌苗叶片。 2、仪器设备:离心机、显微镜、pH 计、电子天平等。 3、器皿:300 目不锈钢网筛、小烧杯、移液器、吸管、注射器(5mL、10mL)、 长针头(12 号)、离心管(7mL 、10mL)、吸水纸、剪刀、手术刀、镊子等。 4、试剂 酶液:纤维素酶 2%, 果胶酶 1%,甘露醇 0.4 mol/L,CaCl2﹒2H2O 0.05mol/L, MES(2-N-吗啉乙烷磺酸),pH 5.8~6.2。 0.16mol/L CaCl2﹒2H2O 溶液、30% PEG(聚乙二醇,MW6000)溶液、12% 蔗糖溶 液。 四、实验分组
原生质体分离每8人一组,原生质体融合与观察每4人一组。五、实验方法1、酶液的配制:由实验老师配好。2、愈伤组织/叶片的酶解:取松软愈伤组织/幼叶1~2g,分别放入培养血中切碎,各自转入小烧杯中,然后各加入5~10mL酶液,封口后置于25℃培养箱中酶解6h(遮光)。期间不时摇动小烧杯,以促进酶解和原生质体释放。3、将酶解后的原生质体悬液用300目不锈钢网筛过滤(缓慢,用1mL移液枪轻轻吸打),以除去未完全消化的组织。滤液收入小烧杯中。4、向滤液中加入等体积的0.16moI/LCaCl22H20溶液,轻轻混匀,然后转入7~10mL离心管中,在600rpm离心5min。(此步可省略!)5、小心吸去上清液,用2mL0.16mol/L的CaCl2·2H20溶液悬浮原生质体沉淀(用1mL枪头,动作轻柔,以免损伤原生质体,下同)。6、用长针头注射器向管底缓缓注入12%的蔗糖溶液4mL(此步很关键,应小心操作!后面的步骤应轻拿轻放!),750rpm离心5min。管底为杂质,在下部蔗糖溶液和上部CaCl2溶液两项界面间应为纯净的原生质体带。7、小心吸去上清液,然后将原生质体部分小心吸出到新的7mL离心管中,加入4mL0.16mo1/L的CaCl2·2H20溶液悬浮原生质体,600rpm离心5min。8、小心吸去大部分上清液,只留少许上清(0.5~1mL)用于悬浮原生质体沉淀。9、原生质体融合:用移液枪分别吸取2种原生质体悬液各1滴于载玻片上,静置10~15min,使原生质体贴附于载玻片上。10、用移液枪吸取30%PEG溶液(40%),等体积缓慢加在原生质体混合液上,静置10-15min后,在显微镜下观察原生质体的粘连、融合情况(10×即可)。(幼嫩的愈伤好!)六、实验报告1、实验目的2、实验原理3、实验步骤(用流程图表示)4、结果与分析部分:1)观察记录密度梯度离心时,原生质体的分带情况,绘图表示。2
2 原生质体分离每 8 人一组,原生质体融合与观察每 4 人一组。 五、实验方法 1、酶液的配制:由实验老师配好。 2、愈伤组织/叶片的酶解:取松软愈伤组织/幼叶 1~2g,分别放入培养皿中切碎, 各自转入小烧杯中,然后各加入 5~10mL 酶液,封口后置于 25℃培养箱中酶解 6 h (遮光)。期间不时摇动小烧杯,以促进酶解和原生质体释放。 3、将酶解后的原生质体悬液用 300 目不锈钢网筛过滤(缓慢,用 1mL 移液枪轻 轻吸打),以除去未完全消化的组织。滤液收入小烧杯中。 4、向滤液中加入等体积的 0.16mol/L CaCl2﹒2H2O 溶液,轻轻混匀,然后转入 7~10 mL 离心管中,在 600 rpm 离心 5min。(此步可省略!) 5、小心吸去上清液,用 2mL 0.16 mol/L 的 CaCl2﹒2H2O 溶液悬浮原生质体沉淀 (用 1mL 枪头,动作轻柔,以免损伤原生质体,下同)。 6、用长针头注射器向管底缓缓注入 12%的蔗糖溶液 4mL(此步很关键,应小心操 作!后面的步骤应轻拿轻放!),750rpm 离心 5min。管底为杂质,在下部蔗糖溶 液和上部 CaCl2溶液两项界面间应为纯净的原生质体带。 7、小心吸去上清液,然后将原生质体部分小心吸出到新的 7 mL 离心管中,加入 4 mL 0.16 mol/L 的 CaCl2﹒2H2O 溶液悬浮原生质体,600rpm 离心 5min。 8、小心吸去大部分上清液,只留少许上清(0.5~1mL)用于悬浮原生质体沉淀。 9、原生质体融合:用移液枪分别吸取 2 种原生质体悬液各 1 滴于载玻片上,静 置 10~15min,使原生质体贴附于载玻片上。 10、用移液枪吸取 30% PEG 溶液(40%),等体积缓慢加在原生质体混合液上,静 置 10-15 min 后,在显微镜下观察原生质体的粘连、融合情况(10×即可)。 (幼嫩的愈伤好!) 六、实验报告 1、实验目的 2、实验原理 3、实验步骤(用流程图表示) 4、结果与分析部分: 1)观察记录密度梯度离心时,原生质体的分带情况,绘图表示
2)观察记录原生质体粘连/融合情况,绘图表示。3)你认为做好这次实验的关键步骤是什么?为什么?2012-5-33
3 2)观察记录原生质体粘连/融合情况,绘图表示。 3)你认为做好这次实验的关键步骤是什么?为什么? 2012-5-3