一种植物组织微阵列MALDI-MSI高通量分析方法技术

本发明专利技术公开了一种植物组织微阵列MALDI

【技术实现步骤摘要】
Electrospray Ionization MSI,DESI
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MSI)中。当样品被挤压，其立体结构被压扁成平面结构时，不可避免的存在代谢物移位的情况。此外，在MALDI
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MSI的植物材料的高分辨率实验中，采用印迹法进行样品处理少有报道。因此，在MALDI
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MSI的实验中，为了获得足够质量的成像图像，可操作性和电离效率仍有待提高，亟需一种高通量的能将MALDI
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MSI广泛应用于植物组织样本的分析方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种植物组织微阵列MALDI
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MSI高通量分析方法，具有高通量、可控制、易操作等优点，为植物体内代谢物的生物合成提供了新的信息，是植物代谢研究、指导组织培养的前期植物生长调节剂使用的有效工具，有助于为植物组织培养、植物代谢研究和植物资源开发提供参考。
[0007]本专利技术所提供的植物组织微阵列MALDI
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MSI高通量分析方法，包括如下步骤：
[0008]1)将植物组织进行均质得到植物组织匀浆；
[0009]2)将所述植物组织匀浆填充于模具的若干阵列排布的通孔中，冷却成型后进行切片，得到植物组织切片；将所述植物组织切片融裱在导电玻片上；
[0010]3)向所述植物组织切片上喷涂基质，进行MALDI
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MSI成像分析。
[0011]上述的分析方法中，所述植物组织为岩青兰(D.rupestre)的叶片。
[0012]上述的分析方法中，将所述植物组织置于设有瓷珠的均质管中进行均质处理，条件如下：
[0013]7500～15000rpm转速下均质30～60s，重复2～3次，每次间隔15s；
[0014]可将所述植物组织匀浆暂存于0℃(或冰水中)备用
[0015]上述的分析方法中，所述模具的材质可为明胶、石蜡或琼脂；
[0016]所述通孔的内径可为0.5～1.5mm；
[0017]所述模具可按照下述方法制备：
[0018]在一盒体中加入明胶溶液、石蜡溶液或琼脂溶液，然后向所述明胶溶液中布置若干阵列排布的细管，冷却成型，移除所述细管即得到所述模具；
[0019]所述细管的外径为1.0～2.0mm，移除所述细管后即在所述明胶内形成阵列排布的通孔。
[0020]上述的分析方法中，所述细管由移液枪枪头切除粗端和细端得到；
[0021]所述细管粘贴于所述盒盖上。
[0022]上述的分析方法中，所述植物组织切片的厚度可为10～30μm，如20μm。
[0023]上述的分析方法中，步骤2)中，可于4℃下进行冷却成型；
[0024]将成型后的所述样品阵列模具固定在低温冷冻切片机的样品靶托上，可在
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20℃条件下冷冻30min定型后进行切片。
[0025]上述的分析方法中，所述基质可为2
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巯基苯并噻唑(2
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MBT)、2,5
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二羟基苯甲酸(DHB)或α
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氰基
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羟基肉桂酸(CHCA)；
[0026]采用甲醇、水与甲酸或三氟乙酸的混合液配制所述基质的溶液。
[0027]上述的分析方法中，所述基质的溶液的浓度为12～25mg/mL，可为12mg/mL；
[0028]所述喷涂的条件为：
[0029]喷涂器与所述导电玻片的距离可为10～30cm，如20cm；
[0030]喷涂程序为：每次喷涂基质3～5s，孵育10～20s，干燥10～20s。
[0031]喷涂基质后，即可进行MALDI
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MSI成像分析，在常规条件下进行检测分析即可，如使用Bruker Autoflex Speed MALDI
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TOF/TOF质谱仪进行数据采集及质谱成像实验，MALDI离子源为2000Hz的固态Nd:YAG紫外激光器。
[0032]本专利技术将植物组织匀浆后冷冻于模具中切片，植物组织直接匀浆操作简单，还可以很大程度上减少表面蜡质层、细胞壁等的影响。除此之外，样品切片的厚度也可以通过切片机准确控制，一般为20μm左右。并且，将组织切片直接融裱在导电玻片上的操作也可以排除掉导电胶带带来的检测负面影响，如离子化效率降低。
[0033]本专利技术方法结合了MALDI
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MSI无标记、高灵敏度、高通量的优点与组织微阵列高效率，快速和低消耗的优点，能高通量、快速地同时检测不同植物生长调节剂处理的植物组织培养样品，为植物组织培养的分析提供了一种有前景的方法。从采样角度来看，采集同一批样品的不同个体放在同一个均质管内，相比于单片叶片切片，排除了样品个体的差异，使实验样本更具有广泛性和代表性。从模具的角度来看，由于明胶模具的孔是由移液枪枪头倒模出来的，其排布和数量具有灵活性，可以根据实验实际的需求进行调整。同一块模具里填充的样品可以是相同处理的叶片，也可以是不同植物生长调节剂处理或者不同生长阶段的叶片，这样就能高通量、快速地同时检测不同处理的植物组织培养样品。
[0034]现有方法根据植物不同部位(如叶片、茎段、愈伤组织等)的组织结构不同，在制备植物样品切片过程中需采用不同的切片技术，而本专利技术方法简单易操作，直接进行匀浆切片不必考虑以上的问题，极大促进了质谱成像技术在植物领域更为广泛的应用。并且切片的均一性和方法的稳定性都十分良好，可以应用到植物组织培养材料的快速检测中，具有应用前景。MALDI
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MSI技术具有较高的检测灵敏度及较强的分子鉴定能力，测定时可在组织切片中同时检测获得多种分子，为寻找、阐明和鉴定重要分子等提供了快速、可视化的结果。
[0035]本专利技术方法可为植物体内代谢物的生物合成提供了新的信息，是植物代谢研究、指导组织培养的前期植物生长调节剂使用的有效工具，为植物组织培养、植物代谢研究和植物资源开发提供参考。
附图说明
[0036]图1为模具制作流程图。
[0037]图2为岩青兰(图2(A)
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图2(C))种子苗叶片不同制备方法MALDI
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MS质谱图。
[0038]图3为样品均一性考察结果，其中，图3(A)为单一切片的五点取样法示意图，图3(B)为单一切片五次采样MALDI
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MS检测结果及局部放大谱图。
[0039]图4为植物组织微阵列日内日间稳定性考察结果，其中图4(A)为连续三天随机取样示意图，图4(B)为15片微阵列切片MALDI
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MS检测结果及局部放大谱图。
[0040]图5为各实验材料的形态学比较，其中，图5(A)为45d，由种子在MS基本培养基得到的岩青兰无菌实生苗；图5(B)为45d，由顶芽在MS+6
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BA 1.0mg/L培养得到的岩青兰丛生芽；图5(C)为45d，由顶芽在MS+TDZ 1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物组织微阵列MALDI
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MSI高通量分析方法，包括如下步骤：1)将植物组织进行均质得到植物组织匀浆；2)将所述植物组织匀浆填充于模具的若干阵列排布的通孔中，冷却成型后进行切片，得到植物组织切片；将所述植物组织切片融裱在导电玻片上；3)向所述植物组织切片上喷涂基质，进行MALDI
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MSI成像分析。2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于：所述植物组织为植物叶片。3.根据权利要求1或2所述的分析方法，其特征在于：将所述植物组织置于设有瓷珠的均质管中进行均质处理，条件如下：7500～15000rpm转速下均质30～60s，重复2～3次，每次间隔15s。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的分析方法，其特征在于：所述模具的材质为明胶、石蜡或琼脂。5.根据权利要求4所述的分析方法，其特征在于：所述模具按照下述方法制备：在一盒体中加入明胶溶液、石蜡溶液或琼脂溶液，然后向所述明胶溶液、石蜡溶液或琼脂溶液中布置若干阵列排布的细管，冷却成型；然后取出成型后的明胶并移除所述细管即得到所述模具；所述细管的外径为1.0～2.0mm。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，王俊丽，刘海强，黄航君，马伟伟，秦亮，
申请(专利权)人：中央民族大学，
类型：发明
国别省市：