水稻亚细胞定位

前言

通过这篇文章,希望对水稻的原生质体大小、亚细胞定位和BiFC等实验有个大概的认识。

以万建民院士团队相关文章为例

听我老师说,万建民院士团队里有个专业制备原生质体并转化拍片的高手,很是羡慕啊,真想向他取取经,如果有读者认识的,请在评论区告诉一下小编啊,好,接下来研读文献。

1. OsRE1与OsRIP1相互作用,通过调控Ehd1的表达来调控水稻抽穗期

OsRE1 interacts with OsRIP1 to regulate rice heading date by finely modulating Ehd1 expression

实验方法:

OsRE1OsRIP1的CDS 分别与PAN580亚细胞定位载体融合 ,绿色荧光蛋白在N端,采用之前所述(zhang et al. ,2011)方法,将GFP融合质粒被转化水稻原生质体,Pro35s: D53-mcherry 被用作核Marker (zhou et al. ,2013)。用 ZESS LSM880共聚焦显微镜检测荧光信号。

实验结果:

为了确定OsRE1的亚细胞定位,我们在花椰菜花叶病毒 CaMV 35S启动子(35S: OsRE1-GFP)的控制下,用 融合了mCherry的D53作为核Marker (zhou et al. ,2013)。如图3a 所示,OsRE1-GFP 荧光信号与 D53-mCherry 信号融合良好,提示OsRE1是一种核蛋白。

图3a OsRE1在水稻原生质体中的亚细胞定位 (Bar=5 µm)

分析:① Bar值加在Merged视野中,因为Merged视野是前三张视野的叠加,最能说明它们的视野大小是一样的,当然也有文献的做法是每张视野都加同样大小的Bar值(BiFC的Bar值也加在Merged视野中)。

②通过Bar值我们大致可以知道这个水稻原生质体的大小约为35 µm,这是比较成功的转化结果,其实水稻的原生质体大小为10~38 µm居多,但大的原生质体比较容易破,而且可能由于新城代谢原因,15 µm左右的原生质体转化表达效果比较好(对于新手来说),故称万建民院士团队有个水稻原生质体提取并转化的高手。

③通过这个结果我们也可以知道,结果可以不需要放空载PAN580(35S: GFP)的定位结果,主要原因可能是有Pro35s: D53-mcherry核Marker的纯在。

但令我意外的是,这篇文章的BiFC实验是在烟草中做的,怎么说呢,烟草表达不是不可以,但烟草对于水稻的研究来说属于异源表达,不如就在水稻原生质体里做的蛋白互作可信度更高。

图4c OsRE1与OsRIP1互作(Bar=20  µm )

2. 基本螺旋-环-螺旋家族成员 OsBHLH107的过表达增大水稻的籽粒

Overexpression of OsbHLH107, a member of the basic helix-loop-helix transcription factor family, enhances grain size in rice (Oryza sativa L.)

亚细胞定位于BiFC实验方法:

在瞬时表达载体 PAN580-GFP 中(在2 × CaMV35S启动子的控制下),将 OsBHLH107的全长或截短的氨基酸序列与 GFP 融合。水稻原生质体的制备和转化如之前所述(Chen et al., 2006),OsMADS3 (LOC_Os01g10504)(Li et al., 2011) 和D53 (LOC_Os11g01330) (Zhou et al.,2013)被用作核Marker。在 BiFC检测中,将 OsBHLH107的 CDS 扩增并分别克隆到 p2YN 和p2YC  载体中,分别构建p2YN-OsBHLH107和 p2YC-OsBHLH107质粒,根据之前描述转化烟草叶片(Waadt and Kudla,2008)。用 ZESS LSM880共聚焦显微镜检测荧光信号。

实验结果:

为了验证 OsBHLH107的亚细胞定位模式,我们在水稻原生质体中瞬时表达了 p35S::OsBHLH107-GFP 载体。正如所料,OsBHLH107-GFP 融合蛋白与细胞核Marker(OsMADS3-mCherry) (Li et al., 2011)共定位,表明OsBHLH107在细胞核里行使功能。

图5b OsBHLH107 位于水稻原生质体的细胞核内(Bar=20 µm)

分析:① 这里的Bar值加在所有视野中,原生质体大小为38 µm左右。OsMADS3 (LOC_Os01g10504)和D53(LOC_Os11g01330)都可以作为核Marker。


图6b  OsBHLH107自身可以相互作用(BiFC)

结束语

亚细胞定位对于一篇好的文章来说是很必要的,所以还是好好重视才行,下次有机会把自己的操作步骤与大家分享。

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