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FRITSCH研磨+篩分——用于播種的轉(zhuǎn)基因作物檢測(cè)的專業(yè)前處理

FRITSCH研磨+篩分——用于播種的轉(zhuǎn)基因作物檢測(cè)的專業(yè)前處理
德國(guó)飛馳  2024-03-08  |  閱讀:1649

轉(zhuǎn)基因作物

轉(zhuǎn)基因作物(Genetically Modified Crops,,GMC),,是利用基因工程將原有作物的基因加入其它生物的遺傳物質(zhì),并將不良基因移除,從而獲得品質(zhì)更好的作物。通常轉(zhuǎn)基因作物可增加作物的產(chǎn)量,、改善品質(zhì)、提高抗旱,、抗寒等特性,。


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以轉(zhuǎn)基因玉米為例,其作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大成果,,已在世界各地普遍應(yīng)用,,其出現(xiàn)與發(fā)展一般與經(jīng)濟(jì)因素有著密切的關(guān)系,例如:


▲ 獲得更高的抵抗性

轉(zhuǎn)基因玉米能產(chǎn)生的某些物質(zhì),,對(duì)害蟲(chóng)具有毒性,因此能夠抵御寄生蟲(chóng),,例如西部玉米根蟲(chóng)或歐洲玉米螟。


▲ 達(dá)到較高且穩(wěn)定的作物產(chǎn)量

例如杜邦先鋒公司,,將玉米本身的ARGOS1(ZAR1)基因進(jìn)行過(guò)表達(dá),,發(fā)現(xiàn)可提高玉米生長(zhǎng)量,、子粒產(chǎn)量和抗旱性,。


▲ 實(shí)現(xiàn)作物更快的成熟


“風(fēng)口浪尖”上的轉(zhuǎn)基因玉米

在轉(zhuǎn)基因玉米帶來(lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí),,也帶來(lái)了一些爭(zhēng)議:


▲ 其對(duì)人類的直接影響

▲ 將其用于飼料時(shí),其對(duì)動(dòng)物的影響,,以及由此對(duì)人類產(chǎn)生的間接影響

▲ 其對(duì)土壤的影響,,以及由此對(duì)后續(xù)種植作物產(chǎn)生的影響

▲ 其對(duì)整個(gè)動(dòng)物界的影響,尤其是對(duì)于其他昆蟲(chóng)的影響

▲ 改良后的基因是否會(huì)通過(guò)雜交轉(zhuǎn)移到其他的非轉(zhuǎn)基因作物上


如上所述,,轉(zhuǎn)基因玉米的種植與使用并非沒(méi)有爭(zhēng)議,因此,,我們有必要對(duì)該作物中可能存在的轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行測(cè)試,。測(cè)試的首要步驟,,需要取3g樣品來(lái)進(jìn)行DNA的提取,以便測(cè)試的進(jìn)行,。


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玉米粒樣品


樣品研磨的必要性:

從待檢測(cè)的轉(zhuǎn)基因品種中取出1,000顆玉米粒,,并對(duì)其進(jìn)行稱重,,此步驟至少進(jìn)行三次。由此得出,,1,000顆玉米樣品的重量為275g,,即平均每顆玉米粒的重量為0.275g,,10顆(或者11顆)玉米粒對(duì)應(yīng)重量為3g,。

這說(shuō)明在未經(jīng)粉粹的狀態(tài)下對(duì)1,000顆玉米粒進(jìn)行測(cè)試分析,只能覆蓋所取樣品中1/100,。


為了在3g的樣品中,,充分覆蓋到所需檢測(cè)的玉米樣品,那么至少需要將每顆玉米粒分成1,000份,。為了確保1,000顆玉米粒在3g樣品中的代表性,可以將粉末的精細(xì)度增加十倍,,即將每顆玉米粒分為10,000等份,若取3g樣品用于檢測(cè),,需要約109,000等份,或包含約每顆玉米粒的100等份,。該方案在統(tǒng)計(jì)學(xué)上,,可以保證測(cè)試中所選取的樣品具有代表性。

從樣品粒徑的角度來(lái)看,,40顆玉米粒的體積約為10ml,,因此,,每顆玉米粒的平均體積為0.25cm3,那么,,將每顆玉米粒分為10,000等份時(shí),每一等份玉米粒的重量為0.0275mg,,直徑為0.36mm,,此數(shù)據(jù)應(yīng)作為樣品研磨細(xì)度的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。


實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果分析

對(duì)于轉(zhuǎn)基因玉米樣品的研磨,,應(yīng)考慮如下方面:

▲ 樣品為用于播種的玉米

▲ 應(yīng)避免由于研磨導(dǎo)致的任何交叉污染

▲ 應(yīng)研磨至50%的樣品能夠通過(guò)0.5mm的篩網(wǎng)

▲ 應(yīng)預(yù)防熱損傷對(duì)分析結(jié)果的影響


選擇FRITSCH振動(dòng)篩分機(jī) ANALYSETTE 3 PRO(配置0.5mm篩網(wǎng))為研磨后的樣品提供篩分分析:


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選擇FRITSCH可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE14 經(jīng)典型 對(duì)玉米樣品進(jìn)行研磨:


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研磨方案及成果:


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配置1mm的篩圈,,對(duì)玉米粒樣品進(jìn)行粉粹,所得成品,,最終細(xì)度為69%<0.5mm,,該結(jié)果已經(jīng)達(dá)到期望細(xì)度要求。

配置0.5mm的篩圈,,所得細(xì)度獲得了進(jìn)一步的提高,,篩分結(jié)果為89%<0.5mm,即只有11%>0.5mm,。


該成果得益于篩圈的梯形篩孔,使得樣品在通過(guò)篩圈時(shí),,能夠得到進(jìn)一步的切割,;同時(shí),,該成果也依賴于PULVERISETTE 14經(jīng)典型的工作原理——啟動(dòng)設(shè)備后,轉(zhuǎn)刀高速轉(zhuǎn)動(dòng),,樣品進(jìn)入研磨腔,在轉(zhuǎn)刀的帶動(dòng)下加速旋轉(zhuǎn),,從而被充分切割,、撞擊,,并快速通過(guò)篩孔。


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研磨后的玉米粒樣品


根據(jù)使用可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE 14 經(jīng)典型的經(jīng)驗(yàn),,可以得知,,經(jīng)過(guò)研磨的樣品中,有一半樣品的粒徑比所用篩網(wǎng)的孔徑還要小50%,。當(dāng)使用0.5mm的篩網(wǎng)時(shí),,得到的顆粒中,有一半的粒徑小于0.25mm,。如果將這一數(shù)值與理論上得到的數(shù)值進(jìn)行比較,可以明顯看出,,使用配置0.5mm篩圈的可變速高速旋轉(zhuǎn)粉粹機(jī) PULVERISETTE14 經(jīng)典型來(lái)減小粒徑,能夠達(dá)到檢測(cè)的所有要求,,為樣品前處理的最佳實(shí)驗(yàn)方案,。


FRITSCH 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

FRITSCH 振動(dòng)篩分機(jī) ANALYSETTE 3 PRO

篩分范圍:5μm-63mm


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振幅光學(xué)顯示

FRITSCH篩分系列的運(yùn)行儀器上標(biāo)有振幅刻度,,此結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)篩分過(guò)程中的光學(xué)顯示,使篩分操作更加精確科學(xué),。


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FRITSCH EASYTWIST 篩分堆張緊裝置,、優(yōu)質(zhì)的鋼筋塑料帶


設(shè)置便捷,、操作流暢、空間要求低,,幾個(gè)簡(jiǎn)單步驟即可順利完成篩分堆張緊,。


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不銹鋼制篩網(wǎng)

具有防腐蝕保護(hù),且清洗方便。無(wú)槽篩孔過(guò)渡,,能夠防止篩分材料污染,。


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AUTO-SIEVE軟件

可以自動(dòng)評(píng)估,,簡(jiǎn)單監(jiān)控和篩選結(jié)果記錄,實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀,、篩分過(guò)程高效,。


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濕法篩分配件

通過(guò)使用篩網(wǎng)夾緊蓋、穿插篩環(huán)和篩分盤可以實(shí)現(xiàn)樣品的濕法篩分,。篩網(wǎng)夾緊蓋的旋轉(zhuǎn)噴嘴可以確保待篩分材料的均勻分布,,以保證最佳篩分效果;穿插篩分環(huán)的3個(gè)特殊噴嘴,,可同時(shí)從頂部向底部的篩網(wǎng)噴射,,提高篩分效率。


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FRITSCH可變速高速旋轉(zhuǎn)粉碎機(jī)PULVERISETTE 14經(jīng)典型


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大容量研磨

通過(guò)特殊的轉(zhuǎn)換套件,,一個(gè)帶有接口的特殊收集容器和一個(gè)可更換過(guò)濾袋的法蘭式尼龍支架,,即可使用PULVERISETTE14經(jīng)典型進(jìn)行大容量研磨,單次樣品處理量可達(dá)1升,。


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配件便捷更換

無(wú)需使用工具,,即可快速更換研磨套件,并能對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的清洗,。


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耐磨損迷宮盤

在研磨腔室和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)間設(shè)計(jì)有耐磨損迷宮盤,,能夠防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的樣品污染。


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