擬南芥是高等植物最經(jīng)典的模式生物,是植物基因功能挖掘、分子機理研究、比較生物學(xué)研究的最好研究體系之一,擬南芥又名阿拉伯芥,屬十字花科,為二年生草本植物。具有植株形態(tài)小,平鋪直徑5cm,高30cm;生長區(qū)域小,易于培養(yǎng);基因組小,只有5條染色體,15700萬個堿基對,27000個基因;生長速度快,周期短,一個世代大約只需要6周的時間;可自花授粉,也可以在不同種質(zhì)系間雜交,種子多,每株每世代可產(chǎn)數(shù)千粒種子等特點。因此,擬南芥是植物科學(xué),包括遺傳學(xué)和植物發(fā)育研究中的模式植物之一。廣泛應(yīng)用于分子遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)、進化與生態(tài)遺傳學(xué)等研究領(lǐng)域。
在一般的溫室或冷光源培養(yǎng)箱條件下,從擬南芥種子的春化至第一批角果成熟大約需8周左右時間。當然,也可以通過改變生長條件以達到使擬南芥提前或推后開花結(jié)實的目的。如延長每天的光照時間,可使擬南芥明顯地提前開花結(jié)實,利用每天接近24小時的光照條件培養(yǎng),甚至在6周左右即可收獲第一批成熟角果。阿拉伯芥的這一特性使實驗工作周期大大縮短,特別是對于許多遺傳分析工作,比利用一般的高等植物材料(如麥類、豆類作物)可以成倍地節(jié)約時間。
擬南芥生長周期的條件控制
擬南芥一般是冬性一年生植物,自然條件下種子在秋天發(fā)芽,幼年期度 過冬天,花分生組織在春季分化,種子在夏季成熟脫落。大多數(shù)實驗室栽植的擬南芥品種在發(fā)芽后 4周開花,而在 4~6周后采集種子。不同擬南芥生態(tài)型其發(fā)育進程快慢、開花時間早晚、何時成熟等除了取決于遺傳性以外,也受外界環(huán)境條件的影響。
擬南芥的種植與養(yǎng)殖方法
光照:擬南芥在生長室中一般最適光的光強度為120~150μmol/(㎡ · s),擬南芥開花需要長日照光周期,一般至少12h的光照。在冬季溫室中可補充早晚的光照,以滿足光周期需要,一般給以16h光照,8h暗期為宜。(可使用冷光源培養(yǎng)箱來進行)連續(xù)光照可促進生殖循環(huán),略微提早開花,但使葉數(shù)減少及降低種生成,而較短日照有利于營養(yǎng)生長。
溫度:擬南芥在溫室和生長室的溫度應(yīng)予以控制,最適生長溫度 為25℃ 左右,稍低的溫度也是允許的。
澆水:給擬南芥澆水時最好待90%左右的穴盤或花盆完全干燥之后進行,如每周一或兩次,而至長角果充實階段必須保證水分供應(yīng)。
病蟲害:養(yǎng)殖擬南芥必須注意病蟲害防治,只要采取適當?shù)拇胧?,溫室或生長室的病蟲害是可以預(yù)防的。病蟲害可能來自土壤,種子或操作人員本身。防治的原則應(yīng)以防為主,殺滅為輔。最積極的措施是保持培養(yǎng)環(huán)境的清潔。