CN112697556A - 一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法 - Google Patents

一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生物技术,具体涉及柑橘类植物根尖染色体制片的方法。包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖,所述的前处理步骤中,萌发培养之后,还包括以下步骤:S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理;S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压,之后采用细胞固定液进行固定。本发明制得的染色体改进了柑橘染色体着丝粒部位缢缩状态,染色体缢痕清晰。

Description

一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法
技术领域
本发明涉及生物技术,具体涉及柑橘类植物根尖染色体制片的方法。
背景技术
为观察柑橘根尖染色体一般截取柑橘种子发芽幼嫩根尖,经8-羟基喹啉溶液处理获取较多有丝分裂中期染色体分裂相,经酶解后采用火焰干燥法制得有丝分裂中期染色体制片。现有技术的具体步骤如下:
前处理:成熟种子用55℃温水浸种0.5 h后,置于培养皿中覆盖的3层用蒸馏水打湿的滤纸之上,盖上培养皿盖。将盛有种子的培养皿放26℃黑暗条件的培养箱中,等待种子萌发。待种子根生长至1-2 cm长时,截取0.5 cm长根尖置加有0.2 mmol/L 8-羟基喹啉溶液的1.5 mL离心管中室温处理3 h,以获得较多有丝分裂中期染色体分裂相。处理后的根尖经蒸馏水短暂漂洗后,用新配制的卡诺固定液(乙醇:冰醋酸 = 3 : 1)固定24 h,后用70%酒精保存备用。
火焰干燥法制片:从70%酒精中取出根尖,用蒸馏水漂洗后截取1 mm长根尖生长点,后转入卡诺固定液固定 30 min。用移液枪将1-2个根尖转至预冷的载玻片,滴加1滴固定液到根尖上,用镊子尖部敲碎制备细胞悬液。然后滴加1滴固定液到细胞悬液上使细胞分散,用酒精灯点燃固定液干燥。待固定液火焰熄灭后制得染色体制片。显微镜镜检筛选染色分散的制片用作荧光原位杂交(FISH)、基因组原位杂交(GISH)等。每个根尖制得1张染色体制片。
采用现有技术,用8-羟基喹啉溶液处理根尖制得的染色体上缢痕不明显,难于清楚区分着丝粒的位置以用作核型分析比较,在染色体长或短臂上定位DNA序列的荧光原位杂交(FISH)相关研究受到限制。并且每1-2个根尖仅能够制备1张染色体片。对于稀有或每粒种子均为不同基因型的材料,无法制备多张玻片,用作多个试验所需。即使反复截取断根后长出的新根尖用作染色体制备,也需消耗多倍的时间才能满足制备多张染色体制片用作多个实验的需求。研究效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,解决现有的柑橘类植物根尖染色体制片方法制得的染色体上缢痕不明显,难于清楚区分着丝粒的位置以用作核型分析比较的问题。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖,所述的前处理步骤中,萌发培养之后, 还包括以下步骤:
S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理;
S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压,之后采用细胞固定液进行固定。
作为优选,所述的S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体,所述S1冷藏处理步骤中通入的高压N2O气体压力小于S2N2O高压处理步骤中的高压N2O气体。
作为优选,所述的S1冷藏处理步骤中,冷藏温度低于5℃,冷藏时间大于5小时,每间隔30分钟通入高压N2O气体后保压15分钟后恢复常压,所述高压N2O气体压力为0.4 ~0.7MPa;所述的S2N2O高压处理步骤中,通入高压N2O气体的压力为1~1.2MPa。
作为优选,所述的S2N2O高压处理步骤中进行保压的时间为1小时以上。
作为优选,所述的制片步骤包括以下步骤:
S11酶解:用蒸馏水漂洗根尖后,将根尖置于酶解液中进行酶解,之后再次用蒸馏水漂洗;
S22第一次干燥:将经S11酶解步骤后的根尖吸尽蒸馏水后进行第一次干燥;
S33第二次干燥:将经S22第一次干燥步骤后的根尖采用乙醇漂洗后吸尽乙醇进行第二次干燥;
S44制得细胞悬浮液:将经S33第二次干燥步骤后的根尖置于冰醋酸中捣碎制得细胞悬浮液;
S55细胞悬浮液冷冻:将细胞悬浮液于低温进行冷冻处理后滴于载玻片完成制片。
作为优选,所述的S11酶解步骤中,将根尖置于酶解液中于37℃水浴酶解2 h。
作为优选,所述的酶解液包含果胶酶和纤维素酶,所述果胶酶含量为2%,所述纤维素酶含量为1%。
作为优选,所述的S55细胞悬浮液冷冻步骤中冷冻处理温度为0~4℃。
与现有技术相比,本发明至少能产生以下一种有益效果:本发明制得的染色体改进了柑橘染色体着丝粒部位缢缩状态,染色体缢痕清晰。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖。
所述的种子浸泡为取成熟种子用55℃温水浸种0.5 h,所述萌发培养是在种子浸泡后置于培养皿中覆盖的3层用蒸馏水打湿的滤纸之上,盖上培养皿盖。将盛有种子的培养皿放26℃黑暗条件的培养箱中,等待种子萌发。待种子根生长至1-2 cm长时,截取0.5 cm长根尖,置于1.5 mL离心管中。
所述的前处理步骤中,萌发培养之后,还包括以下步骤:
S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理,将上述离心管放入盛碎冰的泡沫冰盒中,于5℃冰箱中处理5 h。
S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压1小时,压力为1.2MPa,之后采用细胞固定液进行固定,细胞固定液可选择新配制的卡诺固定液。后用70%酒精保存备用。
所述的制片步骤采用背景技术所述的火焰干燥法制片:从70%酒精中取出根尖,用蒸馏水漂洗后截取1 mm长根尖生长点,后转入卡诺固定液固定 30 min。用移液枪将1-2个根尖转至预冷的载玻片,滴加1滴固定液到根尖上,用镊子尖部敲碎制备细胞悬液。然后滴加1滴固定液到细胞悬液上使细胞分散,用酒精灯点燃固定液干燥。待固定液火焰熄灭后制得染色体制片。显微镜镜检筛选染色分散的制片用作荧光原位杂交(FISH)、基因组原位杂交(GISH)等。每个根尖制得1张染色体制片。
实施例2:
本实施例与实施例1相比,区别在于S2N2O高压处理:步骤中,高压N2O气体进行保压,压力为1MPa。
实施例3:
一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖。
所述的种子浸泡为取成熟种子用55℃温水浸种0.5 h,所述萌发培养是在种子浸泡后置于培养皿中覆盖的3层用蒸馏水打湿的滤纸之上,盖上培养皿盖。将盛有种子的培养皿放26℃黑暗条件的培养箱中,等待种子萌发。待种子根生长至1-2 cm长时,截取0.5 cm长根尖,置于1.5 mL离心管中。
所述的前处理步骤中,萌发培养之后,还包括以下步骤:
S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理,将上述离心管放入盛碎冰的泡沫冰盒中,于5℃冰箱中处理5 h,并且冷藏处理过程中,每间隔30分钟通入高压N2O气体后保压15分钟后恢复常压,此过程所述高压N2O气体压力为0.7MPa。
S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压1小时,压力为1.2MPa,之后采用细胞固定液进行固定,细胞固定液可选择新配制的卡诺固定液。后用70%酒精保存备用。
所述的制片步骤采用背景技术所述的火焰干燥法制片:从70%酒精中取出根尖,用蒸馏水漂洗后截取1 mm长根尖生长点,后转入卡诺固定液固定 30 min。用移液枪将1-2个根尖转至预冷的载玻片,滴加1滴固定液到根尖上,用镊子尖部敲碎制备细胞悬液。然后滴加1滴固定液到细胞悬液上使细胞分散,用酒精灯点燃固定液干燥。待固定液火焰熄灭后制得染色体制片。显微镜镜检筛选染色分散的制片用作荧光原位杂交(FISH)、基因组原位杂交(GISH)等。每个根尖制得1张染色体制片。
实施例4:
本实施例与实施例3相比,所述的S1冷藏处理步骤中,所述高压N2O气体压力为0.4MPa。
实施例5:
一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖。
所述的种子浸泡为取成熟种子用55℃温水浸种0.5 h,所述萌发培养是在种子浸泡后置于培养皿中覆盖的3层用蒸馏水打湿的滤纸之上,盖上培养皿盖。将盛有种子的培养皿放26℃黑暗条件的培养箱中,等待种子萌发。待种子根生长至1-2 cm长时,截取0.5 cm长根尖,置于1.5 mL离心管中。
所述的前处理步骤中,萌发培养之后,还包括以下步骤:
S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理,将上述离心管放入盛碎冰的泡沫冰盒中,于5℃冰箱中处理5 h,并且冷藏处理过程中,每间隔30分钟通入高压N2O气体后保压15分钟后恢复常压,此过程所述高压N2O气体压力为0.7MPa。
S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压1小时,压力为1.2MPa,之后采用细胞固定液进行固定,细胞固定液可选择新配制的卡诺固定液。后用70%酒精保存备用。
所述的制片步骤包括以下步骤:
S11酶解:用蒸馏水漂洗根尖后,将根尖置于酶解液中于37℃水浴酶解2 h,酶解液包含果胶酶和纤维素酶,所述果胶酶含量为2%,所述纤维素酶含量为1%,之后再次用蒸馏水漂洗;
S22第一次干燥:将经S11酶解步骤后的根尖吸尽蒸馏水后进行第一次干燥;
S33第二次干燥:将经S22第一次干燥步骤后的根尖采用乙醇漂洗后吸尽乙醇进行第二次干燥;
S44制得细胞悬浮液:将经S33第二次干燥步骤后的根尖置于冰醋酸中捣碎制得细胞悬浮液;
S55细胞悬浮液冷冻:将细胞悬浮液于低温进行冷冻处理,冷冻处理温度为4℃,时长为10分钟,后滴加到置于底部铺2层湿滤纸盒子中的载玻片中央位置完成制片。
实施例6:
本实施例与实施例5相比,区别在于所述S55细胞悬浮液冷冻步骤中,冷冻处理温度为0℃。
为进行实验对比,在上述实施例的基础上,同时设置对比例1至对比例4。
所述对比例1与实施例1相比,区别在于没有S1冷藏处理步骤。
所述对比例2与实施例1相比,区别在于没有S2N2O高压处理,在经过S1冷藏处理步骤之后直接采用新配制的卡诺固定液进行固定,后用70%酒精保存备用。
所述对比例3与实施例5相比,区别在于所述的S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理,将上述离心管放入盛碎冰的泡沫冰盒中,于10℃冰箱中处理5 h。
所述对比例4与实施例5相比,区别在于所述的S1冷藏处理步骤中,通入高压N2O气体后全程持续保压,N2O气体压力为2 MPa。
按照实施例1至实施例6、对比例1至对比例4进行操作,按照以下指标进行对比:
1、采用1个柑橘种子根尖能制得染色体片的数量
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
1 1 2 1 6 6 1 1 6 5
可见实施例5、实施例6、对比例4制片步骤所采用的方法与现有技术的火焰干燥法相比,实现了用稀有或每粒种子均为不同基因型的材料一次性制备多染色体张玻片,用作多个试验所需。相较通过反复截取断根后长出的新根尖用作染色体制备,满足一次性制备多张染色体片用作多个实验的需求节省时间多达5倍,解决了珍稀材料细胞学研究材料不足的难题,极大地提高了研究效率。
2、制得的染色体缢痕清晰程度。
由于染色体缢痕清晰程度仅能以肉眼感官判断,因此以数字代表清晰程度,数字越大,清晰程度越高。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由上表可看出,实施例1、实施例2与对比例1、对比例2相比,染色体缢痕清晰度明显增加,可见S1冷藏处理和S2N2O高压处理结合对染色体缢痕清晰度的重要影响。此外,根据实施例3至实施例6可以看出,相比于实施例1、实施例2,染色体缢痕清晰度得到进一步提高,可见S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体的方式对染色体缢痕清晰度的影响。而又从对比例4可以看出,即使采用了在S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体的方式,但是冷藏处理步骤N2O气体压力过大、保压时间过长时,染色体缢痕清晰度明显下降,S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体的方式、时间、压力对于是否能提高染色体缢痕清晰度有重要影响。通过对比3还可以看出,在S55细胞悬浮液冷冻步骤中,冷冻处理的温度对染色体缢痕清晰度也有着影响,如果冷冻处理温度不够低,染色体缢痕清晰度提高也会不明显。
3、制得的染色体片中处于有丝分裂中期染色体的占比。
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由上表可看出,实施例1、实施例2与对比例1、对比例2的单一采用冷藏处理或者N2O高压处理相比,对纺锤体微管的组装进一步起到抑制作用,纺锤体无法形成,有丝分裂中期染色体数量明显增加。而实施例3、实施例4与实施例1、实施例2相比,在采用了S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体的方式后,有丝分裂中期染色体的占比进一步提高,而同样,当冷藏处理步骤N2O气体压力过大、保压时间过长时,有丝分裂中期染色体的占比明显下降,甚至不及对比例1、对比例2。从对比例3可以看出,在S55细胞悬浮液冷冻步骤中,冷冻处理的温度对有丝分裂中期染色体的占比几乎没什么影响。
在本说明书中所谈到多个解释性实施例,指的是结合该实施例描述的具体方法包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任意一实施例描述一个方法时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种方法落在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,包括前处理、制片步骤,所述的前处理步骤包括种子浸泡、萌发培养,以获取根尖,其特征在于:所述的前处理步骤中,萌发培养之后,还包括以下步骤:
S1冷藏处理:将获取的根尖进行冷藏处理;
S2N2O高压处理:冷藏处理后将根尖置于压力罐中通入高压N2O气体进行保压,之后采用细胞固定液进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的S1冷藏处理步骤中,间隔通入高压N2O气体,所述S1冷藏处理步骤中通入的高压N2O气体压力小于S2N2O高压处理步骤中的高压N2O气体。
3.根据权利要求2所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的S1冷藏处理步骤中,冷藏温度低于5℃,冷藏时间大于5小时,每间隔30分钟通入高压N2O气体后保压15分钟后恢复常压,所述高压N2O气体压力为0.4~0.7MPa;所述的S2N2O高压处理步骤中,通入高压N2O气体的压力为1~1.2MPa。
4.根据权利要求3所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的S2N2O高压处理步骤中进行保压的时间为1小时以上。
5.根据权利要求1所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的制片步骤包括以下步骤:
S11酶解:用蒸馏水漂洗根尖后,将根尖置于酶解液中进行酶解,之后再次用蒸馏水漂洗;
S22第一次干燥:将经S11酶解步骤后的根尖吸尽蒸馏水后进行第一次干燥;
S33第二次干燥:将经S22第一次干燥步骤后的根尖采用乙醇漂洗后吸尽乙醇进行第二次干燥;
S44制得细胞悬浮液:将经S33第二次干燥步骤后的根尖置于冰醋酸中捣碎制得细胞悬浮液;
S55细胞悬浮液冷冻:将细胞悬浮液于低温进行冷冻处理后滴于载玻片完成制片。
6.根据权利要求5所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的S11酶解步骤中,将根尖置于酶解液中于37℃水浴酶解2 h。
7.根据权利要求5所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的酶解液包含果胶酶和纤维素酶,所述果胶酶含量为2%,所述纤维素酶含量为1%。
8.根据权利要求5所述的一种柑橘类植物根尖染色体制片的方法,其特征在于:所述的S55细胞悬浮液冷冻步骤中冷冻处理温度为0~4℃。
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