大豆根瘤菌是与豆科植物结瘤的共生固氮[8]的菌,可以在土壤中长期以腐生菌的状态存在, 或作为植物内生菌存在于非豆科植物体内。根瘤菌可以在豆科植物的根或茎上诱发其皮层细胞增生, 形成瘤。大量的根瘤菌在瘤中转化为专门进行固氮的类菌体,将大气氮还原为氨并提供给其宿主植物合成蛋白质。由于该共生体固定的氮素占全球固氮总量的主要部分, 因此根瘤或茎瘤固氮共生体系具有重要的生态和经济价值,在农、林、牧业的可持续发展中具有重要作用。生物固氮[9]在提升大豆营养品质的同时,可以减少化学氮肥的流失及对环境的破坏, 降低大豆生产成本和提高大豆产量和质量[10]。此外,我们前期研究发现根瘤菌还能促进大豆对盐碱环境的适应能力,但其分子机制尚不明确。本研究将分析根瘤菌对大豆耐盐响应基因转录表达水平的影响。
1 材料与方法
1。1 大豆的栽培
试验材料:Union85140盐敏感大豆。由中国农科院作物科学研究所邱丽娟研究员惠赠,并在杭州师范大学下沙生科院光照培养间中种植。
1。1。1 大豆种子的灭菌处理
根据试验要求选取一定数量的色泽均匀、大小一致的大豆种子,先用温水30~40℃浸泡1 h,将无菌水和漂白水按照3:1的比例配制一定量的消毒水(大约200ml)。将大豆种子在消毒水中浸泡10min,并振荡摇匀,使种子与溶液充分接触,重复2次。将大豆种子用无菌水清洗浸泡5min,振荡摇匀,重复4次。28℃暗培养过夜。
1。1。2 大豆种子的春化、萌发
配制1。5%Agar培养基(1。5gAgar加到100ml水中)。将消过毒的大豆种子放入Agar培养基中,将培养基放置在4℃冰箱中春化。48h后观察培养基中大豆种子的萌发情况。春化后转入30 oC培养箱进行培养至大豆萌发。一般萌发需2天。文献综述
1。1。3 大豆种子的种植
将营养土与珍珠盐按照3:1的比例混合均匀,加入一定量的水,充分搅拌。将拌好的土均匀分装在32孔的穴盘上,每个穴盘需贴好标签,并做上记号。将处理好的大豆种子芽朝下分别种入土中,注意不要埋的太深,露出一部分,置于光照培养间中培养。
1。1。4 盐胁迫[11]处理、收样
移植后的第四天开始,每隔三天对相应的植株浇一次150mM浓度的氯化钠盐溶液,一个月后收样。收样时大豆植株的根易断并且有些结有根瘤菌,要小心移取和清洗。清洗干净后用纸巾轻轻擦干,将根、茎、叶分别剪下,用锡箔纸包好,写上标记,放入-80℃冰箱中保存。本次实验有不加根瘤菌不加盐、不加根瘤菌加盐、加根瘤菌不加盐、加根瘤菌加盐这四种大豆植株的根、茎、叶,因此共有12个样品,并将这12个样品从1-12号依次编号标记。样品的研磨:从-80℃冰箱中取出样品,用液氮将研钵和钥匙预冷,将取出的样品的根、茎、叶分别进行碾磨,至细粉末后迅速用药匙将粉末装入50 ml离心管中,统一将研磨好的样品放入-80℃冰箱中保存,备用。
1。2 大豆植株总RNA的提取
1。2。1 材料、仪器设备及试剂
本研究采用康为世纪的植物RNA提取试剂盒进行大豆总RNA的提取实验。
1。 材料 大豆植株的根、茎、叶粉末
2。 仪器设备 4℃离心机;漩涡震荡仪;30℃培养箱;超净工作台
3。 试剂 (1)β-巯基乙醇 (2)无水乙醇 (3)Buffer RL (4)Buffer RW1 (5)DNase I混合液(自己配置) (6) Buffer RW2 (7)RNase-Free Water
1。2。2 试验方法
实验步骤:
1)取约0。5g样品,为防止RNA降解,趁粉末自然液化之前,迅速转入1。5mL离心管(约至0。7~0。8mL高度)中,加入700uLBuffer RL(使用前加入1%β-巯基乙醇),混匀,并漩涡震荡,使之充分裂解。