实验原理:根据固定剂和包埋剂对水稻细胞结构的原位固定和保存,利用高分辨率的透射电子显微镜对水稻细胞进行成像和观察。
实验目的:可以观察水稻细胞的超微结构、亚细胞器 (细胞核、叶绿体、线粒体、内质网、过氧化酶体及其他质体) 的结构。
关键词: 透射电镜, 超微结构, 水稻细胞
材料与试剂
- 2 ml离心管
- 吸管
- 注射器
- 牙签
- 细毛笔
- 滤纸
- NaH2PO4·2H2O
- Na2HPO4·12H2O
- 戊二醛
- 锇酸
- Epon812 (SPI, USA)
- DDSA
- NMA
- DMP-30
- 醋酸铀
- 硝酸铅Pb(NO3)2
- 柠檬酸三钠 (Na2C6H5O7·2H2O)
- 氢氧化钠
- 丙酮 (国药试剂)
- 固定剂 (见溶液配方)
- 0.1 M pH 7.2 PBS缓冲液 (见溶液配方)
- 脱水剂 (见溶液配方)
- 包埋剂 (见溶液配方)
- 染色液 (见溶液配方)
仪器设备
- 烘箱 (温度范围25-100 °C,国产)
- 磁力搅拌器 (国产)
- 干燥器 (国产)
- 冰箱
- 玻璃刀制刀机 (Leica KMR3,Germany)
- 钻石刀 (超薄级,DiTOME,Switzerland)
- 超薄切片机 (Leica UC6,Germany)
- 透射电子显微镜 (H-7650,Japan)
- 用具:手术剪刀、眼科镊子、量筒、烧杯、包埋模具、酒精灯、玻璃条、铜网、铜网镊子
实验步骤
- 取样:将水稻组织切成1 mm3的小块,每份样品至少取20个小块,迅速置于2.5%戊二醛固定液中,抽真空至样品沉底后再继续抽2 h,4 °C固定一周以内。不同水稻组织取样要求:组织要在固定液中剪切。叶片切成1 x 1 mm小块,花药两端剪开,幼嫩组织取大些但不能超过3 mm3,其他含硅的组织剪的越小越好。
- 清洗:将样品块0.1 M PBS洗3次,每次30 min。
- 后固定:将样品块放入1%锇酸溶液,室温固定2 h。
注意:锇酸剧毒!一定要在通风橱内操作。以下所有步骤都要在通风橱内操作。
- 清洗:0.1 M PBS洗3次,每次30 min。
- 梯度脱水:依次更换30%、50%、70%、80%、90%、100%、100%丙酮溶液,每个梯度室温放置30 min。
注意:更换100%丙酮时,速度要快!
- 树脂渗透:室温下,依次更换5:1、3:1、1:1、1:3、1:5的纯丙酮与Epon812包埋剂的混合液,每个梯度作用12 h。再更换纯包埋剂,作用12 h。
- 包埋聚合:在包埋磨具中加入0.5 ml左右包埋剂,用干燥牙签将样品块放入包埋孔子并定位到合适的位置,缓缓注入包埋剂至包埋孔满。然后放入烘箱进行聚合(使包埋剂固化),温度及时间依次为:45 °C 12 h;60 °C 24-72 h。
- 超薄切片:将包埋块粗修暴露出样品,再用玻璃刀细修成梯形;安装钻石刀,对刀,进刀进行切片,将样品切成厚度为60-80nm的切片,铜网捞片,自然晾干。
- 染色:在干净的培养皿内放置蜡板,把醋酸铀液滴到蜡板上,将铜网覆于染液上30 min,然后用双蒸水冲洗、吸干。再将铜网覆于柠檬酸铅染液上10 min。再用双蒸水冲洗,吸干。
- 透射电镜观察:将铜网固定于样品杆上,样品杆插入透射电镜,加高压,同时打开CCD成像系统。低倍找到切片上的样品,选择感兴趣的区域进行聚焦成像,CCD成像系统获得相应的数码照片。
溶液配方
- 固定剂
2.5%戊二醛
1%锇酸 (0.1 M PBS, pH 7.2配制)
注意:锇酸剧毒!
- 0.1 M PBS, pH 7.2缓冲液
A液:NaH2PO4.2H2O 31.21g 定容到1,000 ml
B液:Na2HPO4.12H2O 71.64g 定容到1,000 ml
取A液28 ml,B液72 ml配制成0.2 M PBS缓冲液,然后用蒸馏水稀释成0.1 M的工作液
- 脱水剂
丙酮的水溶液 (30%、50%、70%、80%、90%、100%)
- 包埋剂 (10个样品的用量)
DDSA 1 g
NMA 6 g
Epon812 7 g
磁力搅拌8 h (注意勿产生气泡)
再加入DMP-30 2.5 ml 继续搅拌8 h,干燥器内室温保存
- 染色液
Copyright: © 2018 The Authors; exclusive licensee Bio-protocol LLC.
引用格式:曹剑波, 程珂, 袁猛. (2018). 水稻细胞超微结构的透射电镜观察.
Bio-101: e1010145. DOI:
10.21769/BioProtoc.1010145.
How to cite: Cao, J. B., Cheng, K. and Yuan, M. (2018). Ultrastructure Obeservation of Rice Cells by Transmission Electron Microscopy.
Bio-101: e1010145. DOI:
10.21769/BioProtoc.1010145.