细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)广泛存在于高等植物中,它不仅在植物杂种优势利用方面具有重要价值,而且在研究核质互作方面具有重要的理论意义。其母性遗传的特点表明它可能同叶绿体或线粒体有关,现有的研究结果表明,大多数植物的CMS主要与线粒体有关。
提取高质量的线粒体DNA(mitochondrialDNA mtDNA)是进行线粒体基因组研究的前提,而从健壮的黄化苗中提取mtDNA可以减少细胞质中叶绿体基因组的污染,从而更加严谨地分析线粒体基因组。本文以白菜为例介绍一种简单的高质量的黄化苗培养方法。
首先采用0.1~0.2cm孔径的蛭石为基质,洗净后平铺于干净的育苗盘中,厚度约1cm。白菜种子浸种1~2h后播种,用种量约120g/平方米。播种后覆盖0.5cm的基质,轻轻压实。育苗盘置于暗室中,在昼/夜温为26℃/20℃下培养。每天喷水保持基质湿润,培养1周即可获得健壮黄化苗。
因mtDNA的提取材料少,取材麻烦,工作量大,而采用0.1~0.2cm孔径的蛭石,通气性好,同时可以减少出苗时的“带帽率”及取材时苗根部沾染的基质量,这样就大大减少工作量,提高效率。播种量依不同作物有所不同,播种量太大容易导致苗徒长,瘦弱苗不利于mtDNA的提取,而播种太稀又影响到mtDNA的产量。培养中的变温处理可适当减轻黄化苗的徒长,而生长过程中的水分控制更是培养中的关键,每天喷水1次,基质保持湿润即可。
试验证明,采用该方法培养1周即可获得黄化苗750g/平方米,可以提取到25μgmtDNA,而且其纯度较高,足以进行线粒体基因组的后续研究工作。