克隆及诱导蛋白步骤

1植物RNA提取

使用天根植物RNA快速提取试剂盒提取棉花RNA，详细步骤见说明书。 核酸分析仪分析RNA浓度

1.打开软件ND-1000V3.5.1，选择“Nucleic acid”； 2.擦拭加样处，用DEPC水清洗（1μl）之后点击“OK”; 3.选择“RNA”，擦拭，再加1μl DEPC水作空白，点击“Blank”； 4.擦拭进样口，吸1μl RNA样品，点击“M easure”,记录结果；

5.擦拭，吸取1μl DEPC水清洗进样孔，点击“Blank”，再次进样，重复步骤4. 6.记录结果:A260/A280; A260/A230; ng/μl A260是核酸最高吸收峰的吸收波长

A280是蛋白和酚类物质最高吸收峰的吸收波长

A230是碳水化合物（糖类）、盐类或有机溶剂的吸收波长 A260/A280的比值在1.6~2.0之间，表明没有蛋白质污染 A260/A230的比值在2.0~2.4之间，表明没有盐类小分子污染 剩余RNA放-80°冰箱保存或继续进行试验 2基因克隆

根据转录组及基因组注释的目的基因ORF序列，合并同源基因，设计了引物，以期获得全部家族基因。处理的棉花叶片提取RNA，

反转录天根快速反转录试剂盒合成第一链cDNA 无RNase离心管

1.各试剂使用前混匀并短暂离心；

2. gDNA去除体系，混匀，短暂离心，置于42℃ 3min 后置于冰上。 TotalRNA约1500ng

5×Buffer 3μl RNaseFreeddH2O 补足到15μl 3.反转录反应体系

10×FastRT Buffer 3μl RTEnyme Mix4μl FQ-RT primer Mix2μl RNase- Free 7.5μl Total 15μl

4.取3混合液加到2步溶液中，混匀，并轻微离心；

5.42℃孵育15min，95℃孵育3min放到冰上。得到cDNA用于后续试验。-20℃保存。

PCR检测模板

Taqmix 10μl ACT-jianceF 0.4μl

ACT-jianceR 0.4μl T 1μl ddH2O 8.2μl Total20μl PCR程序

94℃ 4min 94℃ 30s

55℃ 30s 38cycles 72℃ 30s 10℃∞

做胶，跑胶

若条带在400-500bp之间，说明模板可用克隆，P基因 或做荧光定量检测目的基因表达上调或下调。

（实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。

检测方法

1.SYBRGreenⅠ法:

在PCR反应体系中，加入过量SYBR荧光染料，SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。

SYBR定量PCR扩增荧光曲线图

PCR产物熔解曲线图(单一峰图表明PCR扩增产物的单一性 2.TaqMan探针法:

探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时，Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。）

做蛋白功能接下一步 Pfu高保真酶

5XHFBuffer 5μl dNTP2.5μl Pfu0.5μ

FP 0.5μl RP 0.5μl T 3μl ddH2O 13μl Total 25μl PCR程序

94℃ 4min 94℃ 30s

℃ 30s 72℃s 10℃∞

电泳，若条带符合序列长度，则进行胶回收。 胶回收

1.在紫外灯下切含目的的基因胶；

2.加500μl Buffer DE-A混合后75℃ 6~8min至胶熔化；

3.加250μl Buffer DE-B混合(目的片段＜400bp，加1体积异丙醇)变黄色，准备DNA制备管，置于2ml离心管中；

4.吸取3中混合液于DNA制备管中，离心12000r/min，30s，弃滤液； 5.制备管重置2ml离心管，加500μl Buffer W1(除去蛋白质)，离心12000r/min，30s，弃滤液；

6. 加700μl Buffer W2(除去离子、盐)，离心12000r/min，30s，弃滤液，弃废液后以同样的方法再用Buffer W2(除去离子、盐)洗涤一次，离心12000r/min，1min，弃滤液；

(确定在Buffer W2 concentrate 中已按试剂瓶上的指定体积加入无水乙醇，两次冲洗，使用Buffer W2能确保盐分被完全消除，消除对酶切反应的影响)

7.将制备管置回2ml离心管中，离心12000r/min，空离1min;

8. 将制备管置于洁净的1.5ml离心管中，在制备膜中加入20μl去离子水ddH2O,室温静置1min，离心12000r/min，1min,洗脱DNA。（将去离子水加热至65℃，提高洗脱效率）

连接

PEASY- T3(Blunt)连接快连 4μl DNA 1μl T3载体 转化

1.将trans 1-T1 感受态细胞从-80℃冰箱中取出，置于冰上10min; 2.轻轻吸已连载体，打入50μl感受态细胞中； 3.冰上静置30min； 4.42℃热激45s，勿动； 5.冰上静置5min/2min；

6.在超净台上向已经完成转化的离心管中加入500μlA－LB液体培养基； 7.37℃ 200 rpm 1h 涂板

1.取出已倒好的板（烧好玻璃棒，凉30min）；

2.取10μlAmp＋、40μlX-gal、40μl IPTG 在1.5ml离心管中混匀； 3.分别取90μl于板上，涂匀； 4.取400μl已摇好的菌涂板；

5.先正置培养30min,再倒置培养12-16h； 6.4℃保存，以备后续试验 LB培养基

1L 1L400mL

蛋白胨（Tryptone） 10g 4g 酵母提取物（Yeast extract） 5g 2g NaCl 10g 4g 琼脂粉（Agar powder,固体） 15g(1.3-1.5%) 6g 蒸馏水定容至1L/400mL。

挑斑：加入200μl Amp+ LB于离心管中，用2.5μl枪枪头挑斑，一个枪头一个斑，打入离心管中，每个板挑12个菌，摇菌12h。

（挑白斑中等大小，相对在培养皿中部，与蓝斑相近的斑，点的每个斑之间的距离不要太近）

菌液PCR Taqmix10μl

M13F 0.4μl

吹打、离心

室温连接30min,20min时拿感受态细胞（每支100μl，分两管使用）

M13R 0.4μl T 1μl ddH2O 8.2μl Total 20μl PCR程序

94℃ 6min(环状需要的时间长一些) 94℃ 30s

55℃ 30s 72℃ 2 min 10℃∞

PCR扩增后进行琼脂糖凝胶电泳检测,切胶回收PCR产物, 转化全式金公司Trans1-T1克隆感受态细胞, 经菌液PCR检测后送公司测序。序列正确后以备后续工作。 3原核表达

根据目的基因的ORF序列设计双酶切引物构建目的基因-pET30a融合表达载体。GhTPS-pET30a融合表达载体构建的具体步骤如下:

(1) 根据GhPS的ORF序列 (去信号肽) 设计双酶切引物GhPS-F和GhPS-R, (2) PCR扩增后, 将扩增产物及pET-30a分别用引物序列中所示内切酶进行酶切:

10×M Buffer 内切酶1 内切酶2 GhTPS PCR产物 ddH2O Total volume

2 μL 1 μL 1 μL 10 μL 6 μL 20 μL

10×M Buffer 内切酶1 内切酶2 pET-30a ddH2O Total volume

2 μL 1 μL 1 μL 10 μL 6 μL 20 μL

金属浴中37°C消化2 h后用1%琼脂糖凝胶电泳进行检测; (3) 使用AxyprepTM DNA Gel Extraction Kit回收目的产物; (4) 将回收的目的片段连接至pET-30a片段:

2×T4 ligase Buffer T4 DNA Ligase pET-30a双酶切片段 GhTPS双酶切片段 Total volume

慢连金属浴中16°C连接过夜;

(5) 将连接产物转化到全式金公司Trans1-T1克隆感受态细胞中, 菌液PCR检测

5 μL 1 μL 1 μL 3 μL 10 μL

M13R 0.4μl T 1μl ddH2O 8.2μl Total 20μl PCR程序

94℃ 6min(环状需要的时间长一些) 94℃ 30s

55℃ 30s 72℃ 2 min 10℃∞

PCR扩增后进行琼脂糖凝胶电泳检测,切胶回收PCR产物, 转化全式金公司Trans1-T1克隆感受态细胞, 经菌液PCR检测后送公司测序。序列正确后以备后续工作。 3原核表达

根据目的基因的ORF序列设计双酶切引物构建目的基因-pET30a融合表达载体。GhTPS-pET30a融合表达载体构建的具体步骤如下:

(1) 根据GhPS的ORF序列 (去信号肽) 设计双酶切引物GhPS-F和GhPS-R, (2) PCR扩增后, 将扩增产物及pET-30a分别用引物序列中所示内切酶进行酶切:

10×M Buffer 内切酶1 内切酶2 GhTPS PCR产物 ddH2O Total volume

2 μL 1 μL 1 μL 10 μL 6 μL 20 μL

10×M Buffer 内切酶1 内切酶2 pET-30a ddH2O Total volume

2 μL 1 μL 1 μL 10 μL 6 μL 20 μL

金属浴中37°C消化2 h后用1%琼脂糖凝胶电泳进行检测; (3) 使用AxyprepTM DNA Gel Extraction Kit回收目的产物; (4) 将回收的目的片段连接至pET-30a片段:

2×T4 ligase Buffer T4 DNA Ligase pET-30a双酶切片段 GhTPS双酶切片段 Total volume

慢连金属浴中16°C连接过夜;

(5) 将连接产物转化到全式金公司Trans1-T1克隆感受态细胞中, 菌液PCR检测

5 μL 1 μL 1 μL 3 μL 10 μL

后, 挑选阳性克隆送公司测序;

(6) 测序正确的菌液提取质粒, 转化到博迈德公司表达细胞Rosetta (DE3) 中, 菌液PCR检测和测序后, 在测序正确的菌液中加入甘油,保存菌种于-20°C或直接用于融合蛋白的诱导表达。

3使用IPTG诱导融合蛋白的表达,具体步骤如下: (1) 小量表达蛋白以确定最佳诱导IPTG浓度:

吸5μL保存的菌种加入到5 mL Kan抗性的液体LB, 恒温摇床中37°C, 220 rpm过夜培养。第二天按1:100比例将菌液加入到5 mL新的Kan抗性液体LB中, 在恒温摇床中37°C, 220 rpm培养2-3 h。当细胞达到对数生长期, 加入不同浓度的IPTG诱导蛋白表达, 37°C, 150 rpm振荡培养5-8 h。 (2) 大量表达蛋白:

吸5μL保存的菌种加入5 mLKan抗性的液体中, 在恒温摇床中37°C, 220 rpm过夜培养。第二天按1:100的比例将菌液加入到400 mL新的Kan抗性液体LB, 在恒温摇床中37°C, 220 rpm培养2-3 h。当细胞达到对数生长期,按1:1000的比例加入400 μL IPTG, 18°C, 150 rpm继续培养20 h。然后，10000 rpm, 4°C离心10 min, 倒掉上清, 用4mL 抽提缓冲液extraction buffer(50 mMMopso, pH 7.0, 5 mM MgCl2, 5 mM sodium ascorbate, 0.5 mM PMSF, 5 mMdithiothreitol和10% v/v glycerol)吹打悬浮菌体。超声波进行破碎, 5 s破碎一次, 破碎5 min, 然后16000 rpm, 4°C离心20 min, 分别收集上清和包涵体。

5酶活性鉴定

分别以NPP、GPP、FPP和GGPP为底物, Agilent 2 ml的螺纹盖进样瓶中加入下列反应体系:

Mops (pH 7.0, 200 mM) dithiothreitol (1 M) glycerol (100% v/v) MgCl2(100 mM) MnCl2(100 mM) NaWO4(100 mM) NaF (500 mM) NPP/GPP/FPP/GGPP H2O

纯化的蛋白溶液 Total volume

100 μL 2 μL 200 μL 200 μL 1 μL 4 μL 0.4 μL

30/3.7/4.3/4.5μL

216.3/242.6/242.0/241.8μL 500 μL 1 mL

加入500 μL正己烷收集酶活产物, 用封口膜密封进样瓶。恒温水浴锅30°C水浴1 h。涡旋并离心, 吸200 μL上清，使用0.22 μm有机滤膜过滤, 转移至新的进样瓶, 封口膜密封, 放入-20°C冰箱保存或直接吸取1 μL进行GC-MS定性与定量检测。

6 GC-MS分析方法

使用岛津单四极杆气质联用仪 (GCMS-QP2010 SE) 进行挥发物定性定量分析。毛细管柱为Rxi-5Sil MS (30 m×0.25 mm×0.25 µm, RESTEK, USA)。载气为He, 进样口温度为250°C, 不分流, 进样口流速和柱流速分别为10 mL/min和1 mL/min。

进样量1 μL, 程序升温为: 40°C (保持1 min) 以4°C /min升到130°C (保持5 min), 以10°C /min升到250°C (保持5 min)。

MS工作条件: GC分离出的挥发物依次进入四极杆质谱, 电离方式: EI 70 ev, He作为载气, 流速为1 ml/min, 源温和传输线温度都为250°C, 扫描范围50-650 amu, 扫描速度2500 amu/s。

挥发物组分的定性通过比对NIST图库中的质谱图完成, 各组分的定量通过其峰面积与内标癸酸乙酯的峰面积的比较进行折算完成。