一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法，本发明专利技术首先构建了盐芥与拟南芥的嫁接体系；然后进行ICP‑OES检测，以观察嫁接前后耐盐性的改变；再提取RNA进行转录组表达谱检测，以观察盐处理前后的基因的变化及基因交流情况。本发明专利技术经过大量的试验摸索，成功构建了盐芥/拟南芥、盐芥/盐芥、拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥嫁接体系，然后通过对嫁接体系盐处理前后的Na

A method for studying the molecular mechanism of plant resistance to stress by using the grafting system of Arabidopsis thaliana and Arabidopsis thaliana

The invention discloses a method using Thellungiella and Arabidopsis plants grafted system to study the molecular mechanism of the inverse method, the invention firstly constructed Thellungiella and Arabidopsis grafting system; then the ICP OES assay, to observe the change of salt tolerance before and after grafting; then RNA was extracted by transcriptome spectrum detection. Observation and change of gene exchange genes before and after salt treatment. The invention has successfully constructed a grafting system of salt mustard / Arabidopsis thaliana, salt mustard / salt mustard, Arabidopsis thaliana / salt mustard and Arabidopsis thaliana / Arabidopsis thaliana through a great deal of trial and trial, and then, through the grafting system, the Na before and after salt treatment

【技术实现步骤摘要】
一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法
本专利技术涉及植物嫁接及耐逆分子生物学
，特别是涉及一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法。
技术介绍
植物之间的嫁接是源于我国的一种古老的农艺技术，时至今日，在园艺生产上，嫁接仍旧是园艺领域常用的技艺。其作为一种农业生产技术，已广泛用于农业、林业和园艺植物的栽培及科研开发。尽管嫁接技术历史悠久，但真正大量的研究始于上世纪七八十年代，特别是近十年来，随着生物技术的迅速发展，嫁接的研究逐渐从过去传统农艺性状的研究过渡到分子机理的研究。在国内外掀起一次空前的研究热潮。但是远缘嫁接不亲和严重限制了该技术的推广与应用，若能针对不同的情况找出不亲和的具体原因，并通过一些巧妙的手段克服或减弱不亲和现象，这在植物嫁接研究中具有特别重要的意义。目前为止，嫁接杂交、嫁接育种发展较迅速，相应的对此分子机制研究也在逐渐兴起，国内外均有关于嫁接引起的基因转移的报道。水平基因的转移，主要发生在微生物中，常常是由质粒介导，是仅次于基因垂直传递重要的基因交流。由于此现象的存在，使生物早期的演化关系更为复杂。目前为止，已发现基因的转移不仅仅是发生在细菌之间，而且也发生在细菌与高等生物之间，甚至是高等生物之间。而植物的嫁接引起的水平基因转移有些是可以遗传的，但有些是不可以遗传的，这就使得本来就不明朗的这种植物嫁接引起的水平基因转移更加扑朔迷离。而且大部分的研究材料局限于同一物种之间进行。远缘杂交在育种上能提供丰富的遗传材料，拓展育种范围，创造突变优势更强的新品种，具有重要的意义，而且远缘杂交的成功对研究植物嫁接分子机理的机制提供有利的基础保障。然而大部分植物远缘杂交是不亲和的。盐芥和拟南芥为十字花科中两个不同属的小型植株，其中，盐芥为耐盐的模式植物，具有对高盐、干旱和低温等非生物胁迫极高的耐受能力，使得盐芥成为研究植物耐受非生物胁迫逆境机理的理想材料；而拟南芥为研究双子叶植物的模式植物，且为不耐盐的甜土植物。而且盐芥和拟南芥的基因组测序已经完成，因此，通过构建盐芥和拟南芥的嫁接体系对于植物嫁接的分子机制及嫁接的耐逆分子机理研究具有重要的意义。但是，拟南芥和盐芥作为同科不同属的两种植物，这两种植物之间的嫁接属于属间的远缘嫁接，远缘嫁接不亲和的特点使得拟南芥和盐芥嫁接体系的构建极为困难。目前还未见有通过构建盐芥与拟南芥的嫁接体系来研究植物耐逆分子机理的报道。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法。本专利技术首先构建了盐芥与拟南芥的嫁接体系；然后进行ICP-OES检测，以观察嫁接前后耐盐性的改变；再提取RNA进行转录组表达谱检测，以观察盐处理前后的基因的变化及基因交流情况。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法，步骤如下：(1)将盐芥种子经消毒处理后，播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积一周后转入长日照光照条件下培养；待盐芥萌发时，将拟南芥种子进行消毒处理，并播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积或直接置于长日照光照条件下培养；(2)在无菌条件下进行拟南芥/盐芥的嫁接、拟南芥/拟南芥的自嫁接、盐芥/盐芥的自嫁接和盐芥/拟南芥的嫁接；(3)将嫁接好的拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥、盐芥/盐芥和盐芥/拟南芥复合体置于短日照条件下培养，得嫁接苗；(4)将嫁接苗移栽至水培营养液中继续培养，然后用NaCl进行处理，对嫁接苗盐处理前后离子组含量进行检测，并提取RNA进行转录组表达谱检测。优选的，步骤(1)中，盐芥种子和拟南芥种子消毒处理的方法为：用浓度为0.5％的NaClO消毒6-8分钟，然后用无菌水清洗4-6次。上述消毒处理的方法避免了先用酒精消毒，再用NaClO进行二次消毒，操作步骤简化，从而减少了二次污染，而且种子不会灭过而影响种子萌发及后期实验。优选的，步骤(1)中，所述1/2MS培养基中琼脂的质量百分含量为1-1.5％；进一步优选为1.2％。研究发现，选用上述琼脂含量的1/2MS培养基，既保证足够的水分利于种子正常萌发生长，又有利于后续的取材嫁接。优选的，步骤(1)中，所述长日照培养的条件为：16h光照/8h黑暗，光照条件下的温度为21-23℃，黑暗条件下的温度为18-20℃，光强为8000lux，相对湿度大于70％。优选的，步骤(2)中，拟南芥/盐芥的嫁接方法为：将萌发后7-10天的盐芥的真叶及生长点切去，只保留两片子叶作为砧木；将萌发后3-5天的拟南芥下胚轴距上端1/4处切下作为接穗，嫁接到盐芥砧木上。优选的，步骤(2)中，盐芥/拟南芥、盐芥/盐芥、拟南芥/拟南芥的嫁接方法为：将作为砧木拟南芥或盐芥移至另一含有琼脂粉的1/2MS培养基中，并套上长3-6mm，内径/外径为0.3mm/1.5mm的无菌塑料管，在解剖镜下将接穗的下胚轴与砧木在套管内对接形成嫁接体，最后将培养皿迅速封口。具体的，盐芥/拟南芥的嫁接方法为：以萌发后7-10天的盐芥作为接穗，以萌发后5-7天的拟南芥作为砧木，在砧木上套上长3-6mm，内径/外径为0.3mm/1.5mm的无菌塑料管，在解剖镜下将接穗的下胚轴与砧木在套管内对接形成嫁接体，最后将培养皿迅速封口。盐芥/盐芥的嫁接方法为：将长势一致的盐芥下胚轴1/2偏上端处切下，然后将作为砧木的部分移至另一含有琼脂粉的1/2MS培养基中，并套上长3-6mm，内径/外径为0.3mm/1.5mm的无菌塑料管，在解剖镜下将接穗的下胚轴与砧木在套管内对接形成嫁接体，最后将培养皿迅速封口。拟南芥/拟南芥的嫁接方法为：以萌发后3-5天的拟南芥分别作为接穗和砧木，在作为砧木的拟南芥上套上长3-6mm，内径/外径为0.3mm/1.5mm的无菌塑料管，在解剖镜下将接穗的下胚轴与砧木在套管内对接形成嫁接体，最后将培养皿迅速封口。优选的，步骤(3)中，嫁接好的拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥、盐芥/盐芥和盐芥/拟南芥复合体在短日照条件下的培养时间分别为：6-8天、6-8天、10-12天和10-12天。优选的，步骤(3)中，短日照培养的条件为：8h光照/16h黑暗，光照条件下的温度为21-23℃，黑暗条件下的温度为18-20℃，光强为8000lux，相对湿度大于70％。优选的，步骤(4)中，所述水培营养液为1/2Hogland营养液。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术系首次通过构建盐芥与拟南芥的嫁接体系来研究植物耐逆分子机理，由于拟南芥和盐芥属于同科不同属的两种植物，这两种植物之间的嫁接属于属间的远缘嫁接，远缘嫁接不亲和的特点使得拟南芥和盐芥嫁接体系的构建极为困难，本专利技术经过大量的试验摸索，成功构建了盐芥/拟南芥、盐芥/盐芥、拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥嫁接体系，然后通过对嫁接体系盐处理前后的Na+、K+、Mg2+、Zn2+等离子组含量检测，以观察嫁接前后耐盐性的改变；通过提取RNA进行转录组表达谱检测，以观察盐处理前后的基因的变化及基因交流情况。因此，本专利技术构建的盐芥与拟南芥的嫁接体系为植物耐逆机理的研究提供了一种新的方向和思路。(2)在本专利技术的盐芥、拟南芥的嫁接体系构建过程中，选择以萌发生长到特定时期的盐芥或拟南芥分别作为砧木和接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法，其特征在于，步骤如下：(1)将盐芥种子经消毒处理后，播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积后转入长日照光照条件下培养；待盐芥萌发时，将拟南芥种子进行消毒处理，并播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积或直接置于长日照光照条件下培养；(2)在无菌条件下进行拟南芥/盐芥的嫁接、拟南芥/拟南芥的自嫁接、盐芥/盐芥的自嫁接和盐芥/拟南芥的嫁接；(3)将嫁接好的拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥、盐芥/盐芥和盐芥/拟南芥复合体置于短日照条件下培养，得嫁接苗；(4)将嫁接苗移栽至水培营养液中继续培养，然后用NaCl进行处理，对嫁接苗盐处理前后离子组含量进行检测，并提取RNA进行转录组表达谱检测。

【技术特征摘要】
1.一种利用盐芥与拟南芥的嫁接体系研究植物耐逆分子机理的方法，其特征在于，步骤如下：(1)将盐芥种子经消毒处理后，播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积后转入长日照光照条件下培养；待盐芥萌发时，将拟南芥种子进行消毒处理，并播种于含有琼脂粉的1/2MS培养基上，层积或直接置于长日照光照条件下培养；(2)在无菌条件下进行拟南芥/盐芥的嫁接、拟南芥/拟南芥的自嫁接、盐芥/盐芥的自嫁接和盐芥/拟南芥的嫁接；(3)将嫁接好的拟南芥/盐芥、拟南芥/拟南芥、盐芥/盐芥和盐芥/拟南芥复合体置于短日照条件下培养，得嫁接苗；(4)将嫁接苗移栽至水培营养液中继续培养，然后用NaCl进行处理，对嫁接苗盐处理前后离子组含量进行检测，并提取RNA进行转录组表达谱检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，盐芥种子和拟南芥种子消毒处理的方法为：用浓度为0.5％的NaClO消毒6-8分钟，然后用无菌水清洗4-6次。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述1/2MS培养基中琼脂的质量百分含量为1-1.5％；优选为1.2％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述长日照培养的条件为：16h光照/8h黑暗，光照条件下的温度为21-23℃，黑暗条件下的温度为18-20℃，光强为8000lux，相对湿度大于70％。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇飞，李燕，孙伟，李圆圆，蔡宝珊，谭倩，刘书林，游美红，赵彦修，张慧，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37