實驗概要
本實驗對水稻、擬南芥及楊樹的TLP基因表達模式進行了分析,為進一步研明植物中TLP基因的功能奠定基礎。
實驗步驟
1. 水稻TLP基因的RT-PCR分析
1) 植物材料
選取水稻的根、莖、葉、花和種子的新鮮組織用于RNA的提取。水稻材料采集后,用液氮速凍,以保證RNA不被降解,然后凍存于-70℃超低溫冰箱,以備提取組織RNA時使用。
2) 植物組織提取RNA
試劑和器皿:所有試劑都用DEPC水配置,所有器皿都在180℃烘8hr或者在雙氧水中泡0.5hr以上。
試劑:RNA抽提緩沖液:0.2mo1/L Tris-Cl (pH=0.8),0.4mo1/L LiC1,25mmol/LEDTA,1% SDS;3mol/L NaAc (pH=5.2);2mol/L LiCl;RNase free的水飽和酚;氯仿;無水乙醇;70%乙醇;Dnase(RNase free)等。
步驟:新鮮的植物組織適量放置于盛有液氮的研缽中,保持低溫環境,用小磨棒研磨成粉,裝入1.5mL的離心管中,再加入40uL RNA抽提緩沖液和40uL酚,置于冰上。劇烈震蕩5次。13200rpm離心6min,取上清,移入另一裝有300uL氯仿的1.5mL離心管中,劇烈震蕩。13200rpm離心6min,取上清,移入另一裝有1000uL無水乙醇和40uL 3mol/L NaAc的1.5mL離心管中,-20℃放置20min以上。13200rpm離心10min,棄上清。70%乙醇洗一次,13200rpm離心5min,棄上清,超凈臺吹干。加入10-30uL DEPC水。-20℃短期保存,-70℃長期存放。
3) 引物設計
由于TLP基因家族成員間含有一些高度保守的序列,我們通過BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)的方法,避免TUB和F-box結構域或者其他一些高度同源序列被用于引物設計,以確保每對引物特異擴增所需的序列。引物序列略。
4) 反轉錄和PCR
a. 總RNA變性解鏈:總RNA 3.0uL;Oligo (dT) 5.5uL;DEPC處理的水3.5uL;70℃溫浴5min后,立即放入冰浴。
b. 逆轉錄前處理:M-Muly 5XBuffer 5.0uL;dNTP 5.0uL;RNasin 0.5uL(25units);DEPC處理的水6.5uL;總體積為30uL; 70℃溫浴10min。
c. 逆轉錄反應:加入M-Muly逆轉錄酶1.0uL (200units)。離心管放入42℃水浴,60min。
d. cDNA第一鏈合成后的處理:逆轉錄以后在體系中加入1uL逆轉錄酶抑制劑,將離心管放入70℃,水浴10min,-20℃保存。
e. PCR反應條件:94℃5min;94℃40sec;56-58℃40sec;72℃1min,30個循環;72℃5min。陽性對照為水稻Actin基因。
2. 基于MPSS的擬南芥和水稻TLP基因的表達分析
為分析擬南芥與水稻基因組中旁系同源TLP基因組織表達模式,本研究還搜索了擬南芥和水稻MPSS數據庫中的17-bp表達信號來確定其表達模式。首先,在MPSS數據庫中獲得了所有水稻和擬南芥中TLP基因17-bp信號表達的組織。利用公式P=T1/T2求取交疊表達組織頻率。其中T1表示在一對旁系同源TLP基因均會在其中表達的組織數目,而T2表示在一對旁系同源TLP基因中至少一個會在其中表達的組織數目。
3. 基于EST的楊樹TLP基因的表達分析
表達序列標簽(EST)為在mRNA水平上研究目的基因的表達提供了有效的工具。通過對不同數據庫中目的基因對應的EST或cDNA出現的頻率可以來了解其組織表達情況。為分析楊樹基因組中TLP基因的組織表達特征,本研究利用楊樹TLP基因的編碼序列(CDS)搜索了NCBI的EST數據庫。通過對楊樹不同種的基因編碼的蛋白質序列的比較發現:楊樹不同種間的序列是高度相似的甚至是一致的。本研究中不僅采用了楊樹的EST序列,還采用了其他楊樹種和雜交種的EST序列,包括:P. trichocarpa,P. tremula×P alba,P. tremula×P. tremuloides,P. deltoids,P. tremuloides,P. euphratica,P. trichocarpa×P.deltodides,P. trichocarpa×Pnigra and P. tremula。該搜索利用Blasm搜索NCBI的EST數據庫,參數為默認,所得結果的匹配率>95%、匹配長度>160bp且E≤10-10被認為是該基因的EST表達序列。為分析楊樹的TLP基因的組織特異性表達,將所得到的楊樹EST序列根據其組織來源分成了8類組織:花、樹皮、葉、根、芽、木質部、愈傷組織和其他。