流式细胞分选技术在植物研究中的应用

  1. 植物细胞周期分析和分选

通过DNA染料可以分析G1期,S期,G2/M期细胞,从而了解植物细胞的生长代谢,并根据研究需要,分选得到纯化的G1期,S期,G2/M期细胞。

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  1. 倍性分析

植物细胞核DNA含量和倍性水平是植物学研究做的重要基础指标,使用流式细胞技术可以快速准确地分析这些指标,了解种子,花粉精细胞等的倍性情况,由G1期细胞核DNA含量来反映细胞倍性。

  1. C值研究

生物体的单倍体基因组所含DNA总量称为C值。C值是一个很重要的植物学特征,成为植物学家进行种群进化、物种分类和生态学研究的有用分析工具和证据。由于近缘物种的C值极为相似,因而可以通过C值获取基因组大小这一特征信息,用于构建物种的系统进化树,分析亲缘关系,同时可以通过测定C值来鉴定杂交物种。借助植物学细胞C值与气孔保卫细胞长度、面积正相关的规律,通过测量植物化石的气孔长度和面积,可以用已知参考样本物种的C值推断出相应的古植物C值,用于古植物学研究。外来入侵种比同域分布的同属其它种有较小的C值,因此通过检测植物的C值,可以预测入侵能力的强弱,并以此作为生态学评估指标。

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  1. 植物染色体的分析和分选

一般采用DNA荧光染料PI或DAPI,使用488nm激光器或UV激光器,可以分辨DNA含量相差2.5%的染色体组。2路分选出的单一类型的染色体。流式分选得到的高纯度染色体是构建染色体专性文库和植物基因定位的最好材料。同时利用流式细胞术分检纯化出的染色体在分子生物学后续研究领域有着广阔的应用前景,例如利用PCR技术进行物理图谱的绘制、FISH与PRINS遗传图谱的绘制、植物基因组的分析、染色体蛋白的免疫定位等。

  1. 荧光蛋白表达的分析和分选

绿色荧光蛋白 (green fluorescent protein,GFP) 作为一种新型的报告基因具有荧光稳定性好,检测简便,结果真实可靠,不需要任何外源底物或辅助因子的特点。自从20 世纪60年代出现以来,它已引起人们的广泛兴趣,目前已经应用于烟草、柑橘、拟南芥、玉米、水稻、大豆、苜蓿等多种植物材料的研究中。

GFP为植物细胞生物学的发展开创了新的领域。目前,GFP融合蛋白已成功地用于转基因植物研究、基因表达的调控效果研究、基因产物及基因定位研究、植物细胞骨架的动态变化、细胞器的动态和内膜系统的运输、病毒的运动和大分子的运输、完整植株的信号传导研究等研究中。

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