植物發育生物學實驗指導

實驗室安全守則

第一部分 植物發育相關突變體和轉基因植株的獲得及初步分析
第一節 利用化學方法獲得植物突變體及功能基因的克隆
實驗一 EMS誘變獲得植物突變體庫
實驗二 圖位克隆技術
實驗三 TILLING技術
第二節 利用農桿菌介導的植物轉基因技術
實驗四 農桿菌培養、感受態細胞準備和質粒轉化
實驗五 農桿菌介導的擬南芥轉基因方法
實驗六 農桿菌介導的煙草轉基因方法
實驗七 農桿菌介導的水稻轉基因方法
第三節 擬南芥T-DNA插人突變體的獲得和鑒定
實驗八 擬南芥T-DNA插入突變體庫的獲得
實驗九 擬南芥T-DNA插入突變體的篩選——植株表型分析和鑒定
實驗十 T-DNA插入位點基因的克隆和鑒定——Tail-PCR
實驗十一 T-DNA插入突變體純合體的鑒定
實驗十二 T-DNA插入突變體的互補實驗
第四節 多基因突變體的獲得
實驗十三 擬南芥雜交技術
第五節 目的基因RNAi及過量表達轉基因植株的獲得
實驗十四 RNAi原理及基本步驟
實驗十五 過量表達的原理及基本步驟
實驗十六 擬南芥RNAi及過量表達轉基因植株的獲得

第二部分 植物發育相關突變體及轉基因植株的驗證和分析
第一節 轉基因植株DNA水準的鑒定
實驗十七 PCR方法驗證外源基因轉入植株
實驗十八 Southern雜交驗證轉基因植株中外源基困拷貝數
第二節 轉基因植株mRNA水準的鑒定
實驗十九 Northern雜交分析基因的表達
實驗二十 RT-PCR方法分析基因的表達
實驗二十一 Real-time PCR方法分析基因的表達
實驗二十二 mRNA原位雜交技術
第三節 轉基因植株蛋白質水準的鑒定
實驗二十三 轉基因植株蛋白質水準的檢測(Westernblot)
實驗二十四 植物組織免疫酶和免疫螢光技術

第三部分 生物資訊學方法及其他常用分子生物學技術
第一節 生物資訊學方法
第二節 啟動子分析
實驗二十五 啟動子序列的克隆——染色體步移法
實驗二十六 啟動子和GUS融合轉基因植株的染色分析
實驗二十七 DR5：GUS融合轉基因植株的染色分析
第三節 定點突變獲得突變體的方法
實驗二十八 利用Quik Chaange Site-directed Mutagenesis試劑盒獲得定點突變基因
第四節 蛋白質亞細胞定位技術——基因槍法
實驗二十九 基因槍法轉化洋蔥表皮細胞
第五節 DNA和蛋白質互作的研究方法實驗三十CHIP技術
第六節 蛋白質相互作用的研究方法
實驗三十一 酵母雙雜交技術
實驗三十二 免疫共沉澱技術

第四部分 植物組織培養技術
實驗三十三 植物培養基的配製
實驗三十四 煙草無菌苗的培養
實驗三十五 水稻種子愈傷組織的培養和幼苗的再生

第五部分 植物發育生物學研究中常用的細胞學方法
實驗三十六 植物組織石蠟切片技術
實驗三十七 植物組織冰凍切片技術
實驗三十八 煙草小孢子發育過程的觀察
實驗三十九 擬南芥花粉表型的分析
實驗四十 煙草大孢子發育過程的觀察
實驗四十一 擬南芥胚珠透明技術——胚胎發育過程的觀察
實驗四十二 煙草胚胎分離技術及胚胎發育過程的觀察
縮寫詞
參考文獻

植物發育生物學以植物為研究物件，以細胞生物學、分子生物學、基因工程、細胞工程、顯微技術等一系列實驗技術為支撐；其研究物件從細胞、組織、器官到個體水準等不同層次，內容涉及植物開花、傳粉、受精、胚胎發育及植株形成等不同發育階段發生和發育的細胞和分子機理。在植物發育生物學研究中有兩條重要的主線，一條是從經典（正向）遺傳學角度出發探討植物發育的機理；另一條是以反向遺傳學為出發點進行研究。

這兩條主線僅僅是在研究的早期不同，即人手的方式不同：經典遺傳學是從生物的性狀或者是表型開始研究遺傳物質如何調控生命的發生與發展規律。在植物發育生物學研究過程中，簡單地講，就是首先發現不同于正常植株的突變體，然後利用遺傳學、分子生物學、生物化學等生物學技術研究該突變體出現異常的分子機理，即經典遺傳學的出發點是獲得突變體，並在此基礎上進行研究。反向遺傳學則是相對於經典遺傳學而言的，是在獲得生物體基因組序列的基礎上，通過對靶基因進行加工和修飾，如定點突變、基因插入／缺失、基因置換等，再通過轉基因的方法改變靶基因在植物中的表達，觀察轉基因植株的表型，進而研究植物基因的結構與功能。

在探索植物發育的分子機理時，研究者通常採用模式植物作為研究材料。原因其一是植物發育生物學的研究要求研究物件必須有較為清楚的遺傳背景；其二是模式植物還具有一定的研究背景，在國內外的研究基礎較好。