梅花鹿體細(xì)胞航天誘變、細(xì)胞樣品回收培養(yǎng)技術(shù)、生長曲線及核型特性(二)
1.3.2具體實施方式
(1)PVDF膜軟化:將PVDF膜剪成3.5 cm×3.1 cm的長方形小塊后,放入潔凈燒杯中進(jìn)行高壓滅菌。然后將PVDF膜置于10 cm培養(yǎng)皿中,加入適量Alpha-MEM培養(yǎng)液浸泡4~5 d。
(2)PVDF膜鋪板:用滅菌的手術(shù)鑷將軟化的PVDF膜鋪到6孔板中,并貼于孔底。
(3)接種細(xì)胞于PVDF膜培養(yǎng):將細(xì)胞以(2~3)×10?的數(shù)目接種到鋪有PVDF膜的6孔板中,加入含有FBS的1×液體培養(yǎng)基,并置于5%CO?、37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2~3 d。
(4)“細(xì)胞-PVDF膜”導(dǎo)入凍存管:棄掉液體培養(yǎng)基,將貼附生長成纖維細(xì)胞的PVDF膜卷入2 ml細(xì)胞凍存管中,并加入2 ml尚處于液體狀態(tài)下的0.5%瓊脂培養(yǎng)基。于室溫放置5 min后,液態(tài)瓊脂培養(yǎng)基凝結(jié)為固體培養(yǎng)基。
(5)氣相平衡處理:將凍存管蓋在松弛狀態(tài)下放入5%CO?、37℃培養(yǎng)箱中平衡過夜,使凍存管中的氣相環(huán)境與培養(yǎng)箱相同。
(6)封口并標(biāo)記:第2天取出凍存管,蓋子擰緊后,用石蠟進(jìn)行密閉封口。貼上標(biāo)記細(xì)胞種類等詳細(xì)信息的標(biāo)簽并裝管。
(7)送樣上太空:將樣品送達(dá)指定地點,并在太空中(5~40℃,距地100~300 km)飛行12 d左右。
(8)細(xì)胞樣品回收:待返回艙落地后取回各細(xì)胞樣品,并帶回實驗室進(jìn)行回收處理。將每個凍存管用酒精擦拭后放入超凈臺,取出PVDF膜,PBS沖洗2次后,加入3 ml 0.25%胰酶消化2次,每次5 min。加入同體積的1×液體培養(yǎng)基終止消化。沖洗用的PBS、消化和終止的液體培養(yǎng)基均收集到15 ml離心管中,1 500 r/min離心5 min。
(9)細(xì)胞培養(yǎng):棄上清,加入1 ml液體培養(yǎng)基重懸,于5%CO?、37℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。
(10)拍照、傳代和凍存:細(xì)胞生長到80%匯合度后進(jìn)行拍照,其中一部分用于傳代培養(yǎng),其余全部進(jìn)行冷凍保存。本實驗設(shè)計初衷,是要獲得可以穩(wěn)定遺傳的航天誘導(dǎo)變異細(xì)胞系,這樣的細(xì)胞系才能用于育種材料。
1.4對照組梅花鹿體細(xì)胞的培養(yǎng)方法
同樣按照本實驗室自主研發(fā)的新型成纖維細(xì)胞PVDF膜培養(yǎng)方法,即提供一種利用聚偏二氟乙烯(PVDF)膜和瓊脂固體培養(yǎng)基,把梅花鹿體細(xì)胞放入細(xì)胞凍存管,在室溫(25℃)避光條件下放置12 d作為對照組。
1.5航天誘變組和對照組梅花鹿體細(xì)胞生長曲線的測定
本實驗所用方法是臺盼藍(lán)染色計數(shù)法。將航天誘變組和對照組梅花鹿體細(xì)胞分別在24孔板中傳代培養(yǎng)到6~12代時,取3孔進(jìn)行生長曲線計數(shù)。具體操作是,棄去原有培養(yǎng)液,用DPBS沖洗細(xì)胞后,加入0.25%胰蛋白酶消化2~3 min。細(xì)胞脫壁后加入含10%FBS的α-MEM培養(yǎng)液終止消化,用0.4%的臺盼藍(lán)溶液(GIBCO公司)與各種細(xì)胞懸浮液以1︰9體積混合均勻,然后在倒置顯微鏡(Nikon TS100)下用XB-K-25血球計數(shù)板(中外合資上海求精生化試劑儀器有限公司)計數(shù),在3 min之內(nèi)記下活細(xì)胞數(shù),并計算各樣品均值。按照上述實驗步驟對每個細(xì)胞樣品3次重復(fù)計數(shù),每次實驗共統(tǒng)計8 d。根據(jù)以上生長曲線檢測數(shù)據(jù),應(yīng)用Logistic生長模型進(jìn)行擬合生長曲線分析。
1.6航天誘變組和對照組雌性梅花鹿體細(xì)胞的擬合生長曲線分析
采用IBM SPSS Statistics 23統(tǒng)計軟件回歸分析程序中的非線性回歸分析子程序,得到相應(yīng)各個參數(shù)(parameter)的估計值(estimated value)與擬合度(degree of fitting)(R2值),參數(shù)A為極限細(xì)胞生長量,即達(dá)到平臺期的細(xì)胞量,B為常數(shù)尺度(constant scale),k為瞬時相對生長率(instantaneous relative growth rate),t為細(xì)胞生長時間(cell growth time),Y為細(xì)胞量(cell volume)。然后計算相關(guān)參數(shù),包括初始細(xì)胞量、拐點細(xì)胞量(inflexion cell volume)和拐點時間(infiltration time)。根據(jù)初步模擬分析,選用Logistic數(shù)學(xué)模型擬合航天誘變組和對照組雌性梅花鹿體細(xì)胞生長過程,模型表達(dá)式為Y=A/(1+B·e???)。比較生長差異,即初始細(xì)胞量、拐點細(xì)胞量和拐點時間的差異。曲線擬合度指標(biāo)用相關(guān)指數(shù)衡量所擬合曲線的擬合度(R2):
R2=1?∑(Y??)2/∑(Y??)2,
式中,Y表示實驗所得細(xì)胞量,?表示擬合曲線估計細(xì)胞量,?表示實驗所得細(xì)胞量的平均值。
1.7航天誘變組和對照組梅花鹿染色體標(biāo)本的制備和核型分析
參照張靜南等的方法,取培養(yǎng)在6孔培養(yǎng)板中處于對數(shù)期生長的航天誘變組和對照組雌性梅花鹿體細(xì)胞,在培養(yǎng)液中加入新鮮配制的20 g/L的秋水仙素(Sigma),即在6孔培養(yǎng)板每孔2 ml的培養(yǎng)液中加入0.02 ml的秋水仙素。之后把細(xì)胞樣品再放入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)2.5~3.0 h,取出培養(yǎng)板用0.25%胰酶消化3 min,加入含10%FBS的MEM-Apha培養(yǎng)液終止消化。1 500 r/min離心5 min,棄上清液,在離心管中收集細(xì)胞,用注射器在細(xì)胞沉淀中緩慢滴加37℃預(yù)熱好的0.075 mol/L KCl(Amresco)低滲液8 ml,用吸管吹打均勻。把細(xì)胞置于37℃恒溫水浴中低滲處理40 min。在低滲結(jié)束前1 min加入1 ml新鮮配制的固定液,即3︰1體積比的甲醇(西隴化工股份有限公司)與冰醋酸(天津化學(xué)試劑有限公司)混合液,對檢測細(xì)胞進(jìn)行預(yù)固定,用吸管輕輕吹打均勻,1 000 r/min離心10 min,然后棄去上清液。用注射器在預(yù)固定的細(xì)胞沉淀中再次緩慢滴入8 ml固定液,混勻后置37℃恒溫水浴固定處理30 min,之后1 000 r/min離心10 min,棄去上清液,再次重復(fù)上述的固定程序2次。最后在細(xì)胞沉淀物中加入固定液0.5 ml,用吸管輕輕吹打均勻,制成細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液從1 m高處滴在冰水浸泡過的潔凈玻片上,自然晾干,即為常規(guī)染色體(chromosomes)標(biāo)本。染色體標(biāo)本用Giemsa液染色10~15 min,Giemsa液為Giemsa原液(Sigma)與純水按1︰9的比例稀釋,之后,自來水輕輕正反面沖洗后自然晾干、鏡檢。航天誘變組和對照組梅花鹿體細(xì)胞染色體標(biāo)本經(jīng)Giemsa染液染色完成后,運用細(xì)胞遺傳工作站(applied imaging,AI)軟件分析結(jié)果。
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