流式細(xì)胞術(shù)的發(fā)展
流式細(xì)胞術(shù)zui初是開發(fā)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的,但是隨后逐漸演變成了細(xì)胞計(jì)數(shù)、分類以及生物標(biāo)記探測(cè)等不同領(lǐng)域內(nèi)的有利工具[7]。盡管相關(guān)的*篇采用流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行植物細(xì)胞核分析的文章發(fā)表于1973年[8],但是采用流式細(xì)胞術(shù)所開展的植物DNA分析在上世紀(jì)80年代末才獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,從此所有研究人員都開始堅(jiān)定地在植物研究領(lǐng)域使用該項(xiàng)技術(shù)?;旧?,植物學(xué)家都是使用流式細(xì)胞術(shù)來測(cè)定植物細(xì)胞核中的DNA含量。有關(guān)流式細(xì)胞術(shù)詳細(xì)的原理及應(yīng)用的描述,請(qǐng)參閱參考文獻(xiàn)9。
圖2a概括表示了流式細(xì)胞儀如何通過電子檢測(cè)設(shè)備用一束水動(dòng)力集中的液體流對(duì)經(jīng)染色的或靶向的粒子(尺寸介于0.2µm-150µm[7])進(jìn)行懸浮排列。在植物研究中,先用熒光標(biāo)記物(比如:DAPI[4’,6-二脒基-2-苯基吲哚]或碘化丙啶)對(duì)細(xì)胞核(比如:粒子)進(jìn)行染色。然后,每一個(gè)懸浮的細(xì)胞核暴露于光束(通常為激光或UV燈光)之中,于是光的路徑被分散并由檢測(cè)器感知,用于分析每一個(gè)單獨(dú)粒子的熒光強(qiáng)度,為核酸中DNA含量的測(cè)定提供信息。成千上萬個(gè)完整細(xì)胞核的合并數(shù)據(jù)可為單獨(dú)組織的DNA含量提供信息(參見圖1中的波峰)。由于每一秒鐘幾乎會(huì)同時(shí)進(jìn)行分析多達(dá)數(shù)千個(gè)粒子的物理和/或化學(xué)特征,因此用于樣品分離和樣品檢測(cè)的溶液的質(zhì)量和純度非常關(guān)鍵。
如果使用的是低品質(zhì)或不合適的水供應(yīng)系統(tǒng),則出現(xiàn)的不屬于樣品的污染物顆粒會(huì)發(fā)生熒光反應(yīng)并產(chǎn)生“噪聲”,這會(huì)干擾檢測(cè)結(jié)果并導(dǎo)致zui終錯(cuò)誤的評(píng)估。因此,實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要使用高品質(zhì)的超純水。
超純水系統(tǒng)生產(chǎn)的超純水達(dá)到ASTM I級(jí)品質(zhì)
能夠生產(chǎn)出達(dá)到ASTM I級(jí)品質(zhì)超純水的超純水系統(tǒng)由賽多利斯(哥廷根,德國(guó))提供。使用arium® pro VF水系統(tǒng)生產(chǎn)的超純水(ArUPH2O)進(jìn)行流式細(xì)胞分析,為了評(píng)估超純水對(duì)分析結(jié)果的質(zhì)量所產(chǎn)生的影響,作者檢查了兼性孤雌生殖的被子植物用于生產(chǎn)種子的繁殖途徑。這是通過比較分別采用ArUPH2O和標(biāo)準(zhǔn)鞘液溶液(0.04%*, 0, 01%去污劑)對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)所獲得的結(jié)果而實(shí)現(xiàn)的(Partec GmbH)。
arium® pro VF系統(tǒng)(圖3)從經(jīng)過預(yù)處理的飲用水中通過去除所有污染微粒而生產(chǎn)出超純水。超純水的生產(chǎn)需要持續(xù)循環(huán)和一個(gè)恒定的水流速率,這可以通過一個(gè)帶壓力控制功能的泵系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)水端口和下游端口,或者產(chǎn)水端口進(jìn)行電導(dǎo)率的測(cè)定。
本文所描述的測(cè)試用arium® pro VF水系統(tǒng)(老一代與當(dāng)前的新一代arium® pro VF水系統(tǒng)有著*相同的技術(shù)設(shè)計(jì),如圖3所示)通過兩支不同的濾芯來工作。這兩支濾芯裝填有特殊的活性炭吸附劑和混床離子交換樹脂,用以生產(chǎn)總有機(jī)活性炭(TOC)含量極低的超純水。此外,系統(tǒng)還有一個(gè)集成的UV燈,在波長(zhǎng)為185nm和254nm時(shí)分別具有氧化有機(jī)物和殺菌效果。
除此之外,arium® pro VF超純水系統(tǒng)有一個(gè)內(nèi)置的作為切向流過濾器使用的超濾模塊。該過濾器中整合的超濾膜可截留膠體、微生物、內(nèi)毒素、RNA以及DNA等。出水端口安裝有一個(gè)0.2µm的終端過濾器,用以去除超純水生產(chǎn)后分配過程中的微粒和細(xì)菌。該設(shè)備生產(chǎn)純水的工藝流程請(qǐng)參閱圖4。
材料與方法
種子樣品來源于六倍體毛茛屬植物,在自由授粉的條件下進(jìn)行挑選收集。種子個(gè)體在塑料有蓋培養(yǎng)皿內(nèi)用300µl的提取緩沖液(CyStain UV Precise P, Partec GmbH)進(jìn)行碾碎,然后在室溫下孵育10分鐘,再將細(xì)胞核過濾(30µl漿狀物,CellTric®, Partec GmbH)至一個(gè)5-mL的塑料管中。而后,加入1.2mL染色緩沖液(CyStain UV Precise P),60秒后,樣品進(jìn)入流式細(xì)胞儀(CyFlow Space,Partec GmbH;參見圖2b)的藍(lán)色熒光通道進(jìn)行分析。更多內(nèi)容 »
結(jié)果
總共有61個(gè)單獨(dú)種子重建了繁殖途徑。根據(jù)建議的標(biāo)準(zhǔn)程序,30個(gè)種子使用鞘液懸浮,31個(gè)種子使用ArUPH2O(電導(dǎo)率: 0.055µs/cm或18.2MΩ×cm電阻補(bǔ)償至25℃)懸浮。平均每個(gè)樣品測(cè)試了2329個(gè)細(xì)胞核,占總計(jì)數(shù)粒子的73%,而其它27%表現(xiàn)為細(xì)胞周期G2階段的細(xì)胞核或者背景信號(hào)。針對(duì)所有被分析的種子,全部要根據(jù)每個(gè)峰所富集的平均總數(shù)來計(jì)算胚胎和胚乳的平均峰位置。更多內(nèi)容 »
討論
總之,所獲得的測(cè)試結(jié)果中具有極小的差異,這證實(shí)了arium系統(tǒng)是適用于植物材料相對(duì)倍性分析的快速又經(jīng)濟(jì)的選擇。高品質(zhì)的arium超純水水被證明用于實(shí)現(xiàn)流失細(xì)胞種子篩選技術(shù)上的可重現(xiàn)結(jié)果是非常有效的。盡管如此,由于抗生素和去污劑之類的添加劑具有可阻止生物膜的形成,以及增加容器、管道、閥門以及流動(dòng)腔內(nèi)表面的濕度等作用,對(duì)流失細(xì)胞系統(tǒng)的可靠操作會(huì)造成長(zhǎng)期或短期的正面影響,因此供應(yīng)商一般會(huì)建議在自制的鞘液中添加此類物質(zhì)。
簡(jiǎn)而言之,ArUPH2O可即時(shí)用于植物細(xì)胞的流式細(xì)胞技術(shù)。由于流失細(xì)胞技術(shù)在其它應(yīng)用中越來越重要,比如腫瘤細(xì)胞的檢測(cè),細(xì)胞的定量測(cè)定與形態(tài)分化,細(xì)胞周期分析,DNA-RNA含量估算,以及凋亡檢測(cè)等等,ArUPH2O的全面適用性為arium超純水在一系列使用流式細(xì)胞術(shù)的新興技術(shù)中的應(yīng)用創(chuàng)造了新機(jī)會(huì)。
查看全文 »
參考文獻(xiàn)
1. Johri, B.M. Embryology of Angiosperms. Springer-Verlag: Berlin, Ger¬many, 1984.
2. Nogler, G.A. Gametophytic Apomixis. In: Embryology of Angiosperms; Johri, B.M., Ed. Springer-Verlag: Berlin, Germany; pp 475–518.
3. Battaglia, E. The male and female gametophytes of angiosperms—an interpretation. Phytomorphology 1951, 1, 87–116.
4. Asker, S.E.; Jerling, L. Apomixis in Plants. CRC Press: Boca Raton, FL, 1992.
5. Hojsgaard, D.H.; Martínez, E.J. et al. Competition between meiotic and apomictic pathways during ovule and seed development results in clonality. New Phytologist 2013, 197, 336–47 (and supporting informa¬tion in the online version of this article).
6. Dittrich, W.; Göhde, W. Patent DE 1815352, Flow-through Chamber for Photometers to Measure and Count Particles in a Dispersion Medium; 1968.
7. en.wikipedia.org/wiki/Flow_cytometry.
8. Heller, F.O. DNS-Bestimmung an Keimwurzeln von Vicia faba L. mit Hilfe der Impulscytophotometrie. (DNA estimation on radicles of Vicia faba L. using pulse cytophotometry; translation of the original German title by Dr. Herbig.) Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft 1973, 86, 437–41.
9. Dolezel, J. Flow cytometric analysis of nuclear DNA content in higher plants. Phytochem. Anal. 1991, 2, 143–54.
10. Matzk, F.; Meister, A. et al. An efficient screen for the reproductive pathways using mature seeds of monocots and dicots. Plant J. 2000, 21, 97–108.
11. Paun, O.; Hörandl, E. Evolution of hypervariable microsalites in apo¬mictic polyploid lineages of Ranunculus carpaticola: directional bias at dinucleotide loci. Genetics 2006, 174, 387–98.
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
立即詢價(jià)
您提交后,專屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)