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[成果] 1800290182 陕西
Q50 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:微流控芯片是一种微流体界面精确操作技术,即在微米尺度空间对流体进行操控。微流控芯片技术的特点在于可实现常规实验室诸多基本功能的微型化和集成化。该技术涉及多学科交叉研究领域,在有机合成、疾病诊断、药物筛选、环境监测等方面均有广泛应用。值得注意的是,微流控芯片技术正向生命科学研究领域大范围地发展。微流控芯片技术能够完成微米级尺度下多种细胞、亚细胞及分子水平的细胞研究。芯片单元的大规模集成,使实时、高通量细胞监测与分析应用成为可能。微流控芯片已应用于不同种类组织的细胞增殖、运动、通讯与信号转导和细胞分类筛选及组织微环境仿生模拟等研究。 以构建生命分析多功能集成微流控芯片为主线,以建立生命分析化学新技术和新方法为目的,在芯片设计与控制、微操作与分析平台构建及其应用等方面进行了系统深入的研究。该项目研究建立了一系列微流控芯片表面功能化的新方法;建立了一系列时间和空间可控的“细胞-微环境”相互作用研究多功能集成微流控芯片和人类重大疾病仿生平台构建新方法,并实现了芯片内心肌缺氧/再灌注与细胞移植模型的构建、中枢神经化学损伤与胶质细胞和药物原位修复的研究,以及肿瘤细胞与基质细胞相互作用的研究,发展了一系列基于多功能集成微流控芯片的外周血循环肿瘤细胞分离、肿瘤细胞与药物作用、高通量细菌分析、植物原生质体培养与融合、以及肿瘤细胞膜超微结构研究的新技术与新分析方法,初步揭示了动物细胞、植物细胞、细菌在微环境下的外界刺激应答规律;发展了一种急性心肌梗塞早期标志蛋白(肌红蛋白与脂肪酸结合蛋白)分析多功能集成微流控芯片和4种分析新方法,降低了试剂用量与检测时间,提高了肌红蛋白与脂肪酸结合蛋白检测的灵敏度与特异性。该研究成果在生命分析微流控芯片设计原理、微平台构建理念、精确控制策略及分析应用等方面有多项原始性创新,研制了16种新型生命分析微流控芯片和多种微分析新方法,为微流控芯片在生命分析化学中的应用提供了新的研究思路和基础性研究资料,特别是为分析化学家在细胞与分子水平研究生命活动规律,实时检测生命体内特异性标志物水平提供了新的技术平台和新的分析方法。该项目成果包括48篇SCI论文(其中SCI一区论文29篇,SCI二区论文11篇)和2项发明技术,包括在《分析化学》(Analytical Chemistry)(6篇)、《芯片实验室》(Lab on a Chip)(4篇)、《生物材料》(Biomaterials)(3篇)、《生物传感器和生物电子学》(Biosensors and Bioelectronics)(5篇)等IF>5.0期刊发表论文20篇。 主要成果与创新点: (1)微流控芯片表面功能化的研究。 (2)集成微流控芯片细胞与微环境相互作用的研究。 (3)多功能集成微流控芯片急性心肌梗塞早期标志蛋白分析的研究。 在今后的研究工作中,该项目将着重于建立系列疾病即时诊断芯片,探索多种简单、快捷、廉价的微型化生物分析新技术与新方法,加快多种疾病诊断技术的“家庭化”与“现场化”应用发展进程;同时,结合多种人畜共患病(如禽流感、狂犬病)和人类重大疾病(如癌症、糖尿病、脑中风)研究微操作平台技术和临床分析诊断技术发展现状,拟基于多功能集成微流控芯片技术,建立系列微型化生物仿生病理模型,重点探索可模拟体内微环境的、影响因素可控的实时分析研究新方法,为重大疾病发生、发展与治疗研究构建实用型新技术平台。
[成果] 1800290176 北京
Q93-3 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:随着生物技术的迅猛发展,生物安全已经成为全世界共同关注的问题。对于病原微生物实验室来说,忽视生物安全可能导致病原微生物感染实验室操作人员、或泄露到周围环境中造成严重后果。我国拥有大量的病原微生物实验室,涉及医院、食药监部门、疾病预防控制部门、出入境检验检疫部门、动物疫控和药监部门、动卫中心以及高校科研院所等,这些实验室都必须通过配置生物安全柜,为实验人员配备生物防护服、生物防护口罩等措施来进行安全防护。为了保障微生物实验室的安全运行,使用模式微生物标准物质对个人防护装备的防护性能进行测试评价显得尤为重要。 为此,中国计量院医学生物所王晶研究员带领课题组,历时3年,成功研制出微米级和纳米级两种模式微生物标准物质,用于生物防护服、生物防护口罩等人员防护装备防护性能评价,保证我国人员防护装备防护性能评价生物监测数据的准确、可靠、可比,为安全监测提供计量技术支撑。 课题研究成果: (1)研究建立了模式微生物精准测量新方法: 传统的微生物测量方法是基于微生物培养,是常用的方法,但测量过程繁琐复杂、耗时、重复性差和不确定度大。课题组利用膜选择通透性原理的荧光染料标记模式细菌-粘质沙雷氏菌,采用针对衣壳蛋白和核酸的荧光染料标记模式病毒-噬菌体ΦX174,建立了粘质沙雷氏菌和噬菌体ΦX174流式测量方法。粘质沙雷氏菌流式测量方法的测量范围是103-106个/毫升,线性系数(R2)大于0.99,相对扩展不确定度为2.7%。噬菌体ΦX174流式测量方法的测量范围为104-108个/毫升,线性系数(R2)大于0.99,相对扩展不确定度为3.7%。流式测量新方法只需30分钟即可完成,比传统测量方法快上百倍,此外,新方法的测量范围、重复性和不确定度均优于常用的平板计数法和噬斑计数法。模式微生物精准测量新方法,操作方便快捷、测量结果稳定且重复性强,因此,它们不仅有利于提升粘质沙雷氏菌和噬菌体ΦX174的测量效率,也大大提高了测量结果的准确性和可靠性,具有广阔的应用前景。 (2)成功研制出微米级和纳米级两种模式微生物标准物质: 微生物的稳定保存是制备标准物质的重要前提和技术关键。课题组采用Plackett-Burman法和Box-Behnken响应面分析法,建立了微生物冻干保护剂的多变量系统寻优试验方法,研制出具有自主知识产权的模式细菌粘质沙雷氏菌和模式病毒噬菌体ΦX174保护剂。将研制的保护剂与粘质沙雷氏菌和噬菌体ΦX174混合后经冻干制备成的饼状固体标准物质,其量值分别为(1.07±0.20)×1010CFU/mL和(2.40±0.48)×109PFU/mL。经均匀性检验和稳定性评估,粘质沙雷氏菌和噬菌体ΦX174标准物质均匀,并在-20℃温度条件下可稳定保存6个月以上。 (3)成果与知识产权: 课题研究过程中,发表文章4篇;研制噬菌体ΦX174标准物质和粘质沙雷氏菌标准物质2种,现已通过全国标准物质管理委员会审批,列入《中华人民共和国标准物质目录》,并统一编号分别为GBW(E)090823和GBW(E) 090824,颁发“国家标准物质定级证书”和“制造计量器具许可证”。
[成果] 1800290197 天津
Q93 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:微生物普遍以多细胞体系存在于自然界,99%的微生物不可纯培养。利用广泛分布于自然界的微生物多细胞体系为人类生产生活服务,是一种低成本、高效益的经济模式,已经在医药、食品酿造、环境保护、能源资源等领域得到广泛应用,同时人类也在根据需求不断创造新的多细胞体系。 现有的多细胞体系如维生素C二步法发酵、生活垃圾资源化利用、石油污染土壤的生物修复等使用的是自然形成或人工驯化的微生物混合菌群,普遍存在运行周期长、转化效率低、稳定性及可控性差等问题。运用合成生物学的方法和理论,以自然生命规律为蓝本,对多细胞体系进行有目标的设计、改造乃至重新合成,能够实现纯培养微生物无法完成的任务或提高现有多细胞体系的代谢功能,创造出针对生物医药、环境能源、生物材料等领域的新“生命体系”,带来新一轮工程技术革命,对解决与国计民生相关的重大生物技术问题具有长远的战略意义和现实的生态文明建设意义。 为解决合成微生物多细胞体系设计与构建、适配与调控等关键问题,研究团队开展了多细胞体系的设计与功能再造、细胞间信息互作的调控、细胞间物质流和能量流的优化等研究,使微生物多细胞体系内部细胞间达到互惠、偏利和协作等关系,并使所构建的多细胞体系的细胞间代谢物质、能量物质、信息物质实现相互作用协同,已在微生物电合成、木质纤维素产丁醇为代表的复杂底物利用等几个微生物多细胞体系的设计与构建上取得了一些阶段性成果。 项目主要阶段性成果: (1)微生物电合成: 以“劳动分工”(division-of-labor)为基本原则,设计、构建了一个由大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和希瓦氏菌3种微生物组成的合成型混菌产电体系,能够将葡萄糖中的化学能高效的转化为稳定、持续的电能。 构建的三菌体系能够将总共0.28克(11mM)的葡萄糖转化为超过15天稳定、高效的电输出,输出电压为理论电压的71%,效率为理论值的55.7%。对于“分工”策略的探索以及体系的设计、优化的方法,能够为未来设计更加复杂并且高效的、能够应用于生物能源、环境修复以及生产高附加值生物产品等领域的人工合成混菌体系提供一个很好的模型参考。 (2)复杂底物利用: 按照协作原则,设计构建了嗜纤维梭菌和拜氏梭菌偏利共生人工双菌系统,实现了利用混菌从玉米芯到丁醇的直接高效生产,无需外源添加纤维素酶,溶剂终浓度达到22克/升(与用淀粉糖培养基同样水平),为降低利用废弃农林生物质产溶剂丁醇的生产成本提供了一条新途径。实施效果: 团队从微生物互惠共生、偏利共生和协作等生态关系入手,基于细细胞间代谢物质、能量物质和信息物质相互作用的分子基础,提出并完善了微生物多细胞体系的工程设计原则;以多细胞体系功能最优化为导向,通过研究细胞间物质流、能量流和信息流的适配和优化机制,阐明了合成微生物多细胞体系的构造机制及调控策略;在电合成、复杂原料利用、生物转化3种类型的多细胞体系应用上实现突破,克服了微生物多细胞体系生物化工产品生产的技术瓶颈,可实现生物化工产品的工艺改进、效率提升和节能降耗,为多细胞体系应用的长远目标奠定基础,同时实现了合成微生物多细胞体系研究的方法创新、理论创新和应用创新。 项目实施4年时间内,已发表SCI收录论文225篇,培养博士毕业34人,硕士毕业99人。
[成果] 1800180019 上海
Q75 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于生命科学分子遗传学领域。人类大约两米长的线性基因组如何有机折叠在直径约5微米的细胞核内形成复杂的三维结构是生命科学国际前沿的重大科学问题。该团队长期从事复杂蛋白质群调控与功能的分子遗传学研究,共发表40余篇高水平论文,SCI他引超过2800次。该项目在国家重大科学研究计划(973)项目的支持下,开发了DNA大片段在体遗传操作新技术新方法,研究了基因簇编码复杂蛋白质群的转录调控机制,发现了一个重要的三维基因组染色质高级结构形成的自然规律:人类基因组的一维序列包含有决定三维基因组结构的遗传信息,通过CTCF的方向性结合能够形成长距离染色质环,进而形成三维染色质高级结构,最终调控基因表达。主要科学发现如下: (1)发现了CTCF结合DNA具有方向性。证明了CTCF结合成千上万的基因组位点对于三维基因组的染色质折叠至关重要,CTCF结合位点的位置和方向决定了长距离染色质环化的特异性,并且大多数CTCF介导的染色质相互作用都建立在正向与反向的CTCF位点之间,揭示了基因组三维立体结构是如何由一维DNA序列所“编码”,因而阐明了DNA遗传信息在三维基因组结构建立与形成中的重要作用。三维基因组奠基人,HHMI研究员Dekker和MIT教授Mirny在一篇Cell文章中就四处强调了这一重大发现。 (2)发现了增强子具有方向性。通过自主开发的DNA片段遗传编辑技术,对增强子进行了原位反转,证明其方向性能够决定染色质拓扑结构域的架构和增强子与启动子之间特异性的远距离相互作用,从而在细胞核内物理空间上靠近启动子并激活其特异性转录。内源染色质DNA片段反转实验清楚地证明了增强子的方向性,修正了教科书中关于增强子没有方向性的概念,在学术届引起了广泛的反响。Nature Reviews把这一发现作为研究亮点进行了专门特别评述:“增强子的方向性对于基因调控至关重要”。 (3)发现了染色质环化在“细胞克隆特异性”启动子选择中的调控机理。阐明了原钙粘蛋白是在大脑皮层和苍白球神经元神经元迁移、连接、树突和轴突发育的新功能。每一个原钙粘蛋白的启动子选择是通过与下游远端的增强子形成的特异性染色质环实现的,从而决定了大脑神经元的单细胞“身份密码”和“自我排斥”。美国科学院院士、HHMI前主席、基因转录领域开拓者、伯克利加州大学Tjian教授在Cell论文中高度肯定了这一发现。 该项目第一完成人曾任973首席科学家,上海市优秀学科带头人,享受国务院政府特殊津贴。研究成果已发表一系列包括Cell、PNAS等国际著名学术杂志研究论文,得到了包括哈佛、MIT、牛津、剑桥、伯克利、UCSF、UCLA等著名高校国际同行的高度认可。8篇代表性论文被他引386次,包括17篇国际顶级期刊(14篇Cell,3篇Nature),47篇Cell和Nature子刊以及8篇PNAS。
[成果] 1800220325 安徽
Q25 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:信息传递在现代人类社会的生产与生活中扮演者重要的角色,信息安全是信息传递中的至关重要的问题,一直是人类信息学中的研究热点,伴随着量子计算的出现与发展,经典信息的安全已经受到巨大威胁,量子通信的安全虽有保证,但量子密钥分配的BB84协议也在一定程度上受到量子克隆的影响,因此量子克隆的研究对量子通信安全有着重要的意义。该项目针对量子克隆中的关键问题-量子克隆机的设计,提出的研究目标是设计多功能的确定性量子克隆机,在具体的研究过程中,课题组首先研究利用通用量子门实现多功能的量子克隆机。与经典计算相似,量子计算也可以简化由一些通用量子门组合来实现。经过研究,项目组提出一种理论可行的方案,利用单量子比特逻辑门和两量子比特逻辑门设计多功能量子克隆机,通过对一个单量子比特逻辑门和一个两量子比特逻辑门进行参数控制。就可以依据对拷贝目标量子态的了解程度改变这些参数就能够实现多种最优的确定性量子克隆,例如:最优对称与非对称1→2普适量子克隆、最优对称和非对称1→2相位协变量子克隆以及1→3经济性相位协变量子克隆。由于采用通用量子逻辑门来设计量子克隆机,所以这一实现过程既可以在单一系统中实现,也可以在多种系统组成的量子网络中实现。其次,结合具体的物理系统研究多功能量子克隆机,如:利用超导量子干涉器件(SQUID)与腔的共振耦合相互作用,或是非共振耦合相互作用来设计多功能量子克隆机;组合两种量子系统研究多功能量子克隆机,组合线性光学元件与腔量子电动力学系统设计可以拷贝光量子态与原子量子态的多功能量子克隆机,也研究可用于远程隐形传态量子克隆的多功能量子克隆机。并将多功能量子克隆的设计思路,应用于量子纠缠态的纯化与制备,利用一种设计纯化包括GHZ态,W态,Cluster态,或是制备多种纠缠态。所设计的多功能确性定量子克隆机的优势有两点:一是这种量子克隆机可以依据对拷贝目标量子态的了解程度选择不同的克隆过程,从而获得最优的量子拷贝复本;其次,也可要据需要令不同的量子拷贝复本携带不等的原量子态信息,虽然所得量子拷贝复本携带信息可能相对较少,却让原信息的发送与接收者更不易发现通信被干扰。研究成果也获得了国内外学者的认可,有学者在公开发表的论文中认为课题组的设计是量子克隆机的重要进展和非常有用的,著名学者范桁发表在国际著名期刊《Phys Rep-Rev Sec Phys Lett》上文章引用课题组多篇代表作,并有多个学者对课题组设计中加入的光学器件感兴趣,并最终采用组合光学器件与腔量子电动力学系统做出了非常有意义的工作,该项目共发表SCI收录论文35篇,8篇代表性论文被国内外专家学者SCI他引76次,单篇最高他引38次。
[成果] 1700441063 浙江
Q811 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:生物序列分析的数学模型研究是数学和生物学的一个交叉领域,也是生物数学、生物信息学以及计算分子生物学的热门课题。项目组成员在该项目的资助下在“转换成图”这一思想的基础上,进一步发展和改进已有的方法,得到若干具有可视性好、易于数值刻画等优点的蛋白质序列图形表示,使蛋白质序列的比较更有效,更容易操作,在蛋白质序列分析研究中越来越受到关注。主要贡献如下:1)数据描述是生物数据分析的关键。为此,项目组根据密码子编译蛋白质的偏好性,设计密码子非重叠表示,通过可调控参数,实现数据的高维描述,提高了数据处理的效率;通过对数值刻画方法与描述模型的同步研究,发现描述模型的模式与数值刻画有很强的相关性,提出基于"零模式"的数据数值刻画方法,避免不同模式变化带来的DNA数据数值刻画的影响。2)在RNA功能研究中,发现和阐明新的microRNA功能是研究的重点。项目组根据RNA结构组件特点,设计结构单元和系统,首创实现RNA二级结构线性化解码方法,简化后的RNA线性表示方法具有简单、有效且便于计算等特点。首次在家蚕基因组中鉴定了46个保守的家蚕microRNAs和21个新的microRNAs,分析了46个家蚕microRNA的547个靶标基因及其功能,这为系统的发掘和阐明microRNA在家蚕发育过程中的调控机制提供了理论依据。项目组还构建了家蚕RNAs谱,识别了mir-2/mir-13族的新成员mir-2b。3)蛋白质数据表征是蛋白质结构功能预测中最重要、最基本的一个环节。项目组通过几何中心和转动惯量矩阵表征蛋白质结构,对于其旋转运动实现"定量"分析,发现蛋白质序列、结构和功能之间的关系;根据重要的遗传和进化功能区域将蛋白质数据约化为多组小数据,运用多元约化策略综合统计分析各类约化数据的位置分布,避免了预测中单一因素、单一层面的缺陷。4)针对序列中重要的遗传和进化功能片段,项目组设计多元统计模型,实现在不同层次用不同尺度描述序列中特殊的组成成分和伪周期模式,并判断给定数据与模型的理论能否达到同步,从而识别过高表达的序列片段。相关论文在BMC Bioinformatics发表10天就被评为高访问率论文,发表1个月论文下载和被访问的次数就高达1400多次,这充分说明了课题组的研究成果得到了学术界的认可。
[成果] 1700450032 广西
Q-33 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:技术简介:该实用新型涉及一种实验室用仪器架,具体涉及一种比色管架,包括两个侧板、底板及带有圆形放置孔的孔板,所述孔板由设有主放置孔的主孔板和副孔板组成,所述主孔板为中空夹层状,所述副孔板设置于主孔板的中空夹层内;副孔板由分别设有第一及第二副放置孔的前、后两块副孔板组成,所述第一及第二副放置孔为半圆形,后两块副孔板贴紧时,两块副孔板上的第一及第二副放置孔组成圆形的副放置孔。该实用新型放置孔能调整大小,可匹配适应不同规格的比色管,无需配备不同规格的比色管架,进而节省空间占用率;还能充分利用比色管架的置物空间,提高比色管架的有效利用率。技术背景:比色管架是一种常用的实验室仪器架,用于放置不同的实验室样品。而现有的比色管架多为固定样式,只能匹配相应大小的比色管。当实验中需要同时用到多种规格的比色管时,往往需要搭配不同规格的比色管架,否则比色管容易放置不稳。实用新型内容:为了克服上述问题,该实用新型提供了一种能调节孔大小、使用灵活的比色管架。该实用新型采用的技术方案是:一种比色管架,包括两个侧板、底板及带有圆形放置孔的孔板,所述孔板由设有主放置孔的主孔板和副孔板组成,所述主孔板为中空夹层状,所述副孔板设置于主孔板的中空夹层内;副孔板由分别设有第一及第二副放置孔的前、后两块副孔板组成,所述第一及第二副放置孔为半圆形,后两块副孔板贴紧时,两块副孔板上的第一及第二副放置孔组成圆形的副放置孔。前、后两块副孔板可分别从主孔板的中空夹层前侧和后侧拉出或推回比色管架内。
[成果] 1700441278 浙江
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目针对移植免疫研究热点KIR,以标准细胞株NK-92MI和K562为研究对象,研究了KIR基因家族2DL1、2DL2、2DL3和3DL1基因差异表达调控机制。研究发现NK-92MI和K562细胞内KIR2DL1、2DL2、2DL3和3DL1基因均阳性,而流式细胞术和荧光定量PCR(RQ-PCR)均未检测到该4个基因在细胞内表达。测序NK92-MI和K562细胞的KIR2DL1、2DL2、2DL3和3DL1基因核心启动子区,发现NK92-MI和K562细胞的KIR2DL1、2DL2、2DL3启动子序列相同,3DL1-65和-269两个位点存在差异,NK-92MI序列为-65A+-269G,K562序列为-65G+-269A,由于这两个等位基因启动子区域-65位和-269位碱基的不同。重亚硫酸氢盐测序显示NK-92细胞和K562细胞3DL1启动子区均有15个CpG岛,2个位点差异导致两个CpG岛不同。KIR2DL2/KIR2DL3基因CPG岛进行检测,共包含12个CpG岛。大部分CpG岛均高度甲基化。分别用2μM、5μM或10μM去甲基化试剂5-aza处理NK-92MI细胞和K562细胞,再检测细胞表面的KIR表达情况。结果发现NK-92MI细胞表面的2DL1、2DL2、2DL3和3DL1的表达均显著增加,同时RQ-PCR显示转录增强,增加幅度高达27.35~311.57倍,说明启动子区域CpG岛甲基化较大程度的影响了细胞表面抗原的表达;然而K562细胞表面的抗原表达无明显改变。RQ-PCR结果进行电泳,分析基因表达情况,电泳结果显示NK92细胞内的KIR2DL1、2DL2、2DL3和3DL1基因均表达扩增出;而K562细胞内仅KIR3DL1表达,其它基因未有表达。体外克隆2DL1、2DL2、2DL3基因和两个3DL1基因启动子活性,采用荧光素酶报告基因实验检测2DL1、2DL2、2DL3基因和两个3DL1基因启动子活性。结果显示3DL1-NK92实验组的相对荧光素酶活性(16.28%)高于转染3DL1-K562实验组(8.61%)。提示K562细胞3DL1启动子区域-269G>A或-65A>G碱基变化影响了启动子活性。免疫共沉淀结果显示NK-92MI细胞具有较强的E2F1转录因子结合区,而K562细胞E2F1转录因子结合区与抗E2F1抗体结合性较弱。而转染后和去甲基化后的K562启动子与E2F的结合增强,说明了去甲基化恢复了E2F1与突变型KIR3DLl启动子的结合,这一结果支持了-269G>A或-65A>G碱基变化影响了启动子活性,进而影响抗原表达。
[成果] 1700240788 广西
Q-33 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该实用新型属于灌装设备领域,具体的提供了一种培养基自动分装器。背景技术:生物培养基通常含有琼脂、卡拉胶等凝固剂,混匀过程中常温下不易溶解,易结成块状,传统的培养基分装前,通常需进行加热、使培养基溶解均匀后再灌装。该方法所需设备成本高,且耗能量大,不符合低碳环保的大众需求。近年来,也有些人提出以搅拌代替加热,但普通的搅拌装置搅拌效率低、使用时间长后容易出现泄漏等问题,且无法实现配置、搅拌和灌装的一体化。实用新型内容:该实用新型的目的是克服上述缺陷,提供一种轻便、实用的培养基自动分装器。该实用新型的技术方案:一种培养基自动分装器,包括支架、搅拌桶和由电机带动的搅拌装置,所述搅拌桶外侧设有控制面板,搅拌桶内侧间隔设有纵向挡条,搅拌桶底部设有分装孔,所述分装孔连接有分装管,所述分装管上依次设有开关、水泵和电磁阀,所述水泵、电磁阀与控制面板相连,所述控制面板上设有调量开关和调频开关。即通过控制面板来调节水泵、电磁阀的运转,从而控制培养基的分装量和分装频率等。使用时,将各种材料按一定配比倒入搅拌桶后,启动电机,搅拌装置将培养基搅碎并混匀。接着在控制面板上设置培养基的分装量、分装频率等,将分装瓶套在分装管上即可实现培养基的自动分装。纵向挡条的设置,在搅拌时通过对凝块琼脂或卡拉胶的不断撞击,增加阻力,促进其分散溶解,可缩短搅拌时间、提高搅拌质量。该实用新型优点:纵向挡条的设置,可缩短搅拌时间、提高搅拌质量。大、小分装管的设计,可很好地调节分装时培养基的流速,避免从分装管喷出的培养基力度太大而造成浪费甚至影响分装工人的人身安全。可同时设置多组分装孔和分装管,并分别控制每组分装管的分装频率和分装量,提高分装效率。搅拌桶内侧设有标尺,可按规定配比直接对各种原材料进行调配,减少量具的使用,方便操作。螺旋状搅拌叶片与螺旋锯齿状纵向挡条的配合,大大提高了搅拌效率和搅拌质量。
[成果] 1700440700 浙江
[Q78, R-33] 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:1.建立了一定规模抑郁模型大鼠大脑额叶及海马组织标本库,为后续研究打下了基础。2.行为学研究发现罗布麻总黄酮提取物与山奈酚均具有抗大鼠抑郁作用,尤其高剂量预防给药。3.液质联检分析发现罗布麻总黄酮提取物高剂量预防给药,除了增加前额叶皮质部位的DA、NE、5-HT含量,还能增高海马组织的5-HT含量,早期、积极治疗将有助于神经修复。4.抑郁症大鼠相关基因芯片表达谱制备并筛选出差异基因S100A10,使用实时荧光定量PCR方法检测大鼠海马S100A10 mRNA的表达,发现S100A10基因表达与抑郁行为及罗布麻叶总黄酮提取物的治疗存在一定的关系,可能是罗布麻叶总黄酮提取物的治疗靶点。5.核心期刊已发表论文3篇。
[成果] 1700510059 河南
Q914 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:1.主要研究内容:苔藓植物是一类以孢子繁殖,由水生向陆生过渡的植物,目前全世界苔藓植物约有一千多个属,23000余种,具有丰富的生物多样性。由于苔藓植物本身细小而且构造相对简单而不被人重视,苔藓植物的利用也远不及其他高等植物。河南省地处中原,苔藓植物种类丰富。但与其它省份和地区相比,河南省苔藓植物的研究起步晚、进展慢。通过对太行山地区苔藓植物资源的普查可进一步增补河南省苔藓植物的种类,加深人们对苔藓植物的认识,为进一步开发和利用苔藓植物提供有力依据。课题组深入河南省云台山世界地质公园五大园区(云台山园区、青龙峡园区、青天河园区、峰林峡园区、神农山园区)、辉县八里沟、济源市国家级猕猴自然保护区,实地调查采集苔藓植物标本,仔细采集不同生境、不同形态的苔藓植物,详细记录采集地点、生长基质、群落特点、植被类型、海拔高度及采集日期等。然后,对野外采集的标本逐一进行整理、登记,在显微镜下对每份标本进行详细鉴定,对自野外获取的生态群落等资料进行统计分析,对一些较难确定的类群请教国内外同行专家;在此基础上,选取有代表性的苔藓植物进行分子标记(RAPD和SRAP)分析,并将之结果与形态学结果比较,评价分子标记的可行性。2.取得的技术成果:(1)通过对太行山地区苔藓植物的资源调查,共采集标本3000余号,经分类鉴定普查到28科253种苔藓植物;增补了河南省苔藓植物新纪录属8属,新纪录种18种和疑似新种1个;根据普查结果,太行山苔藓植物可划分为9个区系成分和4个群落类型;进行了云台山园区苔藓植物优势科、优势属统计、单种科、单种属统计分析。调查结果表明,丛藓科、真藓科等在云台山园区含量最丰富,是云台山园区的优势科。从优势属的组成来看,主要集中在优势科中,是一些生长于较为干旱的大环境中的种类,如对齿藓属、小石藓属、扭口藓属等。无轴藓科、无轴藓属、残齿藓属、丛毛藓属、拟垂枝藓属等为云台山苔藓植物的单种科、单种属。(2)对苔藓植物DNA的提取方法进行了研究。利用课题组自行设计的改良CTAB法所提取的苔藓植物DNA中多糖和酚类物质含量少,A260/A280为1.83-1.86;A260/A230为2.05-2.50,DNA纯度高,适合于进行苔藓植物相关的分子生物学研究;建立了苔藓植物RAPD和SRAP扩增的条件。对11种苔藓植物进行了RAPD和SRAP分析;从分子水平上分析了11种苔藓植物的亲缘关系并与形态学结果进行了对比,探讨了DNA分子标记技术在研究苔藓植物遗传多样性中的可行性,特别是SRAP分子标记技术在分析科以内植物的可靠性。
[成果] 1800120476 湖北
Q51 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国在蛋白质动态学研究中发展了一系列高精度、高灵敏度、应用普适度高的新技术新方法,不仅能够在体外对蛋白质的动态构象进行准确表征,还能捕获并研究活细胞水平的蛋白质动态特征。研究揭示了以泛素、多聚泛素为代表的几类重要的蛋白质体系的动态构象及其对应的生物学功能机制;系统揭示了细胞自噬相关蛋白在活细胞的结构和动态过程;在活细胞水平解析了离子通道蛋白的门控机制。(1)发展了一系列高性能顺磁探针,并整合多种技术手段研究蛋白质动态学。(2)发展了在活细胞水平研究蛋白质动态结构的一系列创新方法。(3)发展蛋白质复合体的表达纯化技术,应用冷冻电镜解析了若干高度动态蛋白质复合物的结构并揭示其功能。(4)在活细胞水平系统揭示了细胞自噬相关蛋白的结构和动态过程以及离子通道蛋白的门控机制。
[成果] 1700241047 广西
Q17 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:保护与管理好现有海草资源是广西北部湾海洋环境可持续发展的重要需求,而掌握海草床的动态变化及其驱动机制是进行有效保护与管理的基础。作为广西的特色滨海湿地资源,海草床至今仍未受到足够重视,课题组对海草资源的动态变化及其驱动机制仍缺乏了解。海草床是海洋生态系统中最具时空异质性的景观结构,是研究斑块动态的理想场所。海草斑块作为海草床中最明显最基本的景观单元,是研究海草景观格局动态变化的理想单位。该项目为广西自然科学基金资助项目,项目于2012年5月9日签订合同,合同编号为2012GXNSFBA053141,项目负责人邱广龙,项目依托单位为广西红树林研究中心,项目管理单位为广西壮族自治区科学技术厅。项目计划总经费为13.03万元,其中广西自然科学基金资助5万元,项目实施期从2012年7月至2015年1月。研究目的与意义:为了充分了解潮间带海草矮大叶藻在重直分布上不同时间尺度的生长动态差异,阐明控制矮大叶藻生长动态在垂直分布上的关键因素以及导致时间动态差异的主导因子,该文以矮大叶藻海草为研究对象,以广西珍珠湾交东海草场为研究实验区,在三个不同高程布设三种不同类型的研究样地(围隔天然海草斑块、开放天然海草斑块以及人工移植形成的海草斑块),并从2010年10月至2013年10月,开展了每月调查。以比较不同深度下围隔天然样地(不受人为的物理干扰)和开放天然样地(受人为的物理干扰)以及围隔人工移植样地在多空间尺度和多时间尺度下矮大叶藻海草不同水平(斑块/群落/个体)的生长动态的差异。项目成果可为广西海草资源的保护、利用与恢复提供科学依据。主要论点与论据:该研究展示了潮间带海草生长的高度动态性,表明了在没有任何人为物理干扰下海草斑块的动态变化以及快速消失;采用多空间尺度和多时间尺度相结合的研究方法,从斑块-个体尺度全面探讨了矮大叶藻海草的生长规律并全面分析了环境因素对潮间带海草生长动态的影响;估算了华南地区矮大叶藻海草的生产力;该研究强调了潮间带海草自然生长的波动性、光照的重要性,以及台风暴潮在迅速改变海草生境中的可能影响,为华南潮间带海草的保护与管理提供了重要的科学依据。创见与创新:采用多空间尺度和多时间尺度相结合的研究方法,从斑块-个体尺度、环境因素以及人为干扰的差异着手,深入剖析了潮间带海草的生长规律和海草斑块动态的驱动机制。利用大量的多年连续观测数据,全面分析了环境因素对潮间带海草生长动态的影响,并估算了华南地区矮大叶藻海草的生产力;该研究强调了潮间带海草自然生长的波动性、光照的重要性,以及台风暴潮在迅速改变海草生境中的可能影响,为华南潮间带海草的保护与管理提供了重要的科学依据;提出了适用于广西潮间带的海草床生态监测方法。社会经济效益:对于提高科学界和公众对海草及其生态作用的认识有积极的作用。历年获奖情况:无。
[成果] 1700390173 青海
Q948 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:固沙草属是青藏高原及其邻近地区高山特有属,是这些地区极端沙地环境下生长的关键或唯一类群,不仅具有重要的生态价值,而且同时也是野生牧草利用、极端环境植物基因资源利用最具潜在价值的研究对象。第四纪冰期全球气候的反复变化对青藏高原及其邻近地区物种的地理分布及遗传结构产生了重大影响,进而影响了其进化历史,然而该地区多数类群的进化历史至今仍不清楚,据此该项目以固沙草属6个物种作为研究对象,通过野外调查,在居群水平上对该属所有物种进行了物种界定、分类修订及物种形成过程研究,揭示了它们遗传变异分布式样和单倍型与基因型的系统发育关系,确定了物种和种群水平上的分布格局,构建了各自的谱系进化历史,鉴定了它们的冰期避难所和冰期后的扩散或者回迁路线,探讨了气候变迁对分布区域的影响。结果显示,6个固沙草属物种应被划分为2个独立的物种以及第3个新描述的物种;固沙草和鸡爪草的分化大约发生在2.51百万年前,居间固沙草的杂交起源大约发生在0.689百万年前,青藏高原的持续隆升及气候的反复剧烈变化可能造成并促进了固沙草属祖先类群的异域分化以及它们分化之后的杂交;固沙草物种存在明显的物种分化,东西两大谱系分支的分化发生在大约0.64百万年;鸡爪草物种居间群的遗传分化显著高于居群内的遗传分化。成果达到国际先进水平。
[成果] 1700450704 广西
[Q78, R28] 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该项目是广西自然科学基金面上项目“三七转录组、表达谱的高通量测序及皂苷合成关键酶的克隆研究”,(任务书编号:2013GXNSFAA019207)的经费资助而完成的。由广西壮族自治区药用植物园独立承担。技术原理及性能指标:技术原理:利用第二代高通量Solexa测序技术对1-4年生三七根的转录组和表达谱进行了研究,发现三七皂苷生物合成通路中已知基因;研究转录组数据中大量Unigenes的实时表达,结合三七皂苷的含量变化规律,从CYP450基因Unigene中和UDPG基因Unigene中筛选出候选基因;利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因,并对全长基因进行功能分析。阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。探讨三七中皂苷含量的HPLC分析方法、海拔对三七抗氧化酶活性与光合色素的影响、打破三七休眠和三七避雨栽培技术等研究,为三七育种和种植服务。性能指标:转录组测序得到55,155,156条reads,碱基数为4,963,964,040个bp,约合4.9G的数据,最终得到96704条Unigene。发现与次生代谢相关的unigene共2517条,其中涉及萜类骨架合成的Unigene有111条;发现了其他CYP450基因Unigene 384个、glycosyltransferase基因Unigene 120个和glucosyltransferase基因Unigene 219个。在研究大量Unigenes的实时表达中,1-4年生四种年龄之三七根的表达谱均得到500万个以上表达标签(Clean Tags)。结合三七皂苷的含量变化规律,已从384条CYP450基因Unigene中选出9条候选基因,219条UDPG基因Unigene中选出8条候选基因。利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因----PnFPP、PnSQE、PnSQS、PnCAS的一共4条基因全长,并对全长基因进行了功能分析。初步阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。完成广西不同年限三七中皂苷含量的HPLC分析、海拔对三七抗氧化酶活性与光合色素的研究和三七避雨栽培技术研究;申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。技术的创造性与先进性:通过测序,获得了4.9G的原始数据,拼接获得96704条Unigene序列,发现与次生代谢相关的unigene。通过实时表达和含量变化规律的研究,筛选出共17条候选基因。克隆出4条三七皂苷生物合成相关基因的基因全长,并对全长基因进行了功能分析。申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂;起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术的成熟度:通过三年的研究,技术上已较成熟,克隆出4条三七皂苷生物合成相关基因的基因全长,并对全长基因进行了功能分析。申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。发表论文3篇。适用范围:适用于广西境内的三七育种和种植。安全性:该研究对大气、土壤、水分不造成污染。应用情况及存在的问题:应用情况:利用该研究方法能有效地克隆皂苷合成关键酶基因,加快了三七分子育种、生物合成和抑制其分支途径来提高产量和含量研究进程。发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂和“中药材田七松树林下种植技术规程,在广西药用植物园科研种植基地、那坡三七生态种植基地得到已小规模应用。存在的问题:该研究虽已阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。但三七基因功能验证、蛋白质组和miRNA测序等环节没有做好。有待于进一步研究。历年获奖情况:该项目暂未获得任何的奖项。成果简介:该项目利用第二代高通量Solexa测序技术对1-4年生三七根的转录组和表达谱进行了研究,发现三七皂苷生物合成通路中已知基因;研究转录组数据中大量Unigenes的实时表达,结合三七皂苷的含量变化规律,从CYP450基因Unigene中和UDPG基因Unigene中筛选出候选基因;利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因,并对全长基因进行功能分析。阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。完成广西不同年限三七中皂苷含量的HPLC分析、海拔的三七抗氧化酶活性与光合色素的研究和三七避雨栽培技术研究;申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。为三七育种和种植服务。
[成果] 1800120667 天津
Q93-3 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目研制的液滴微流控高通量筛选系统是以液滴微流控芯片为基础,结合微生物细胞包埋和荧光反应检测技术,开发的基于激光诱导荧光检测的高通量小型化筛选装备。该研制装备具备筛选速度快,筛选成本低等特点,具有良好的市场应用前景,对提升工业微生物单细胞选育和优化技术能力奠定了良好基础。成果创新性:该项目研制的新型液滴微流控微生物高通量筛选仪是以液滴微流控芯片为基础,结合微生物细胞包埋和荧光反应检测技术,开发的基于激光诱导荧光检测的高通量小型化筛选装备。该筛选仪解决了流式细胞仪无法筛选胞外分泌产物和微孔板筛选效率低、成本高等问题。成果独占性:该项目研制的新型液滴微流控微生物高通量筛选仪采用的光电检测技术具有创新性,技术难以获取。该项目正在申请两项发明专利,目前正在实质审查阶段。成果盈利性:该项目研制的新型液滴微流控微生物高通量筛选仪检测速度超过2000个样品/秒,分选速度超过200个样品/秒,样品检测灵敏度达到mmol,可以实现单细胞检测与分选,与96微孔板筛选相比,筛选百万级突变库,筛选通量提高300倍,使用试剂成本降低1百万倍。成果持续性:研究组在开发的一代液滴微流控高通量筛选系统(DMHTS 1.0)基础上继续开发功能更为全面的二代系统。成果先进性:截止目前,国外类似系统还在实验室应用阶段,市场上还未有同类系统,该项目研制的新型液滴微流控微生物高通量筛选仪已形成成型样机,具有良好的市场应用前景。
[成果] 1700470338 北京
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 随着新一代的测序技术的发展,越来越多的编码和非编码基因被科研人员所发现。但是面对海量的基因库,科研人员无从下手去研究如此巨大数量的基因。之前常用的基于慢病毒载体的RNA干扰文库虽然广为应用,但是由于RNA干扰技术对于基因表达的抑制能力有限,常常不足以展示出基因相对应的性状。 CRISPR/Cas9技术是第三代基因组编辑技术,也是现在世界上最为前沿的生物技术。基于CRISPR/Cas9技术的高通量遗传筛选平台的出现能够帮助科研人员大规模的快速和高效的分析出编码和非编码基因的功能以及基因在复杂的环境中同其他基因相互作用的机制。 主要技术创新点: 该项目在CRISPR/Cas9技术基础上开发了高通量的遗传筛选技术。该技术分为两种,一种是针对编码基因的高通量遗传筛选技术,另外一种是针对非编辑基因的高通量筛选技术。 针对编码基因的高通量筛选技术使用的是设计并合成完备的sgRNA文库,该文库针对的是编码基因的序列,通过病毒进入到Cas9稳定表达的细胞系中去,控制好病毒滴度,获得大规模的基因移码突变的细胞库。通过对细胞库进行筛选可以高通量的研究基因功能。 对非编码元件进行简单的移码突变并不能起到作用,所以该项目又设计并建立了paired-guide RNA(pgRNA)文库的构建方法,通过pgRNA引入的基因组大片段删除来破坏lncRNA表达及功能,并由慢病毒介导在多个癌细胞系中实现了功能筛选。 有了以上两种高通量筛选的方法,科研人员可以快速高效的对编码基因或者非编码基因进行功能研究,信号通路研究以及其他方面的研究。 成果产生的价值: 该项目开发的这两种高通量筛选平台,依托于现在世界上最为前沿的CRISPR/Cas9技术,已经广泛被全世界各大科研机构所使用。到现在为止,该项目已获得了三项国家发明专利授权,一项发明专利正在受理当中,8篇高水平的文章在《nature》《nature biotechnology》上面发表。同时该项目紧跟时代步伐和政府的领导,实现了产学研用的科研成果转化,将专利转让给博雅辑因(北京)生物科技有限公司,实现了一定的经济效益和社会效益。 基因编辑是近年来在生命科学领域里最为前沿的技术,是科技创新的一个标志性的技术,同时也是应用前景最为广阔的技术。高通量筛选技术能够研究编码基因和非编码基因的功能,帮助药物的研发和靶点的筛选,十分契合首都作为科技创新中心和开放创新核心区的目标,也为首都的经济发展带来强大的驱动力。
[成果] 1800120724 广西
Q5-3 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该实用新型专利提供了一种新颖的生物样品消化装置,包括消化室及与其连接的缓冲室,所述消化室包括主体及连接部,主体为立方体形腔室,底部封闭,上部开口,连接部为上圆下方渐变锥体形,缓冲室包括瓶盖及设置在瓶盖顶部的缓冲槽,瓶盖为圆柱体形,缓冲槽为圆柱体形,其直径大于瓶盖直径,瓶盖上设有通气孔,所述通气孔贯穿缓冲槽。该实用新型的生物样品消化瓶,根据生物样品的体积,选用不同容积的消化瓶,缓冲室连接在消化室上方,防止在摇动消化室时,及在样品消化过程中具有腐蚀性的消化液及泡沫漏出,从而保护放置消化瓶的温箱等设施不被腐蚀,该生物样品消化瓶结构简单,容积明确,方便监控,具有进行推广应用的价值。成果创新性:该生物样品消化瓶的创新性主要体现在与目前疾病控制和食品安全检测实验室使用的普通广口玻璃瓶、开口塑料杯等的粗陋性、随意性、不易操作性等相比较所具有的严密性、精准性、方便性等方面。该生物样品消化瓶可有效避免用上述简单的器具作为生物组织消化容器在消化样品时发泡溢出,容易对孵育用温箱内部造成腐蚀,存在较严重的安全隐患等的弊端。可显著提高医疗卫生检测的安全性、可操作性,也有利于提高检测的准确性。成果独占性:该项装置在精准设计的同时,具有结构非常简单、实用的特点,在同等简单度的情况下很难复制和突破。成果盈利性:该生物样品消化瓶可广泛应用于各种医疗机构的临床检验、疾病预防控制机构的寄生虫病、食品安全检测等工作中。由于该装置结构简单,成本不会超过目前所使用的同类简单替代品。同时,该装置的应用优势远超过目前的同类简单替代品,具有较强的盈利性。成果持续性:该研究组工作在传染病监测一线,掌握相关信息和技术,具有持续创新和对成果进行完善和转化的能力。成果先进性:该生物样品消化瓶是简单性和精准特性完美的结合,克服了目前国内产品的粗陋性,显著提升了该领域产品品质,具有明显的先进性。
[成果] 1700450449 广西
Q-33 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:磨样是农业等技术领域中经常涉及的一步操作,具体包括:农业、生物技术、制药、园艺等,随着人们对生物技术试验的日益重视,磨样试验应用越来越广泛。磨样试验中,组织的磨样是试验人员一项频繁和费力的操作,例如在大批提取RNA(核糖核酸)或DNA(脱氧核糖核酸)试验中,需要对每个时间点的每个实验重复进行组织磨样。组织能否方便、快速、卫生的磨样直接关系到试验进程速度和最终试验效果。传统组织磨样操作存在以下缺陷:磨样时间长而浪费体力。样品浪费严重。液氮浪费严重。磨样不彻底。存在交叉污染。样品与液氮的直接接触增加了样品储存的风险。该实用新型的特点和有益效果为:使用电磨磨碎,磨样时间缩短,避免了传统磨样浪费时间与人力的缺陷;手持磨样操作方便、快捷、安全,至少可以提高试验人员的工作效率80%;独特的飞叶设计,在磨样时带动样品粉末随空气循环,使样品被充分打碎,消除普通磨样不够彻底的可能性;磨样时的密闭空间,降低了普通磨样时出现的交叉污染,确保后续试验结果更加准确,同时密闭空间降低了样品飘散的损失;研钵内壁光滑,避免普通磨样后部分样品不容易收集的缺陷;可以直接把手柄下端与研钵间歇放入液氮中,传导半球可以保证研钵内部处于低温状态,该种磨样方式降低了液氮的浪费,同时隔绝液氮与样品的直接接触,消除了离心管爆炸的危险;一次磨样可以多次使用、避免了普通吊磨机一次磨样只能使用一次的缺陷,确保了试验的顺利进行。
[成果] 1700450425 广西
[Q78, S79] 应用技术 林木的培育和种植 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:针叶树可分泌大量以萜烯类化合物为主要成分的有特定气味的树脂,也称之为松脂,是重要的工业原料,长期以来为人们所研究和开发利用。马尾松是中国最主要采脂树种,中国有90%以上的树脂是采自马尾松。在松脂成分中,松香含量占70-75%,而松香的主要成分树脂酸是一类二萜化合物,GGPP是树脂酸的直接前体。GGPPS基因的表达丰度在一定程度上反映了植物二萜合成链的活跃程度,GGPPS基因表达水平相对较高的马尾松植株,其体内的二萜化合物合成相对较多,交脂力可能相对较高。该发明建立的检测马尾松GGPPS相对表达量的方法,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。技术原理及性能指标:荧光定量PCR利用荧光染料对PCR产物进行标记跟踪,实时在线监控反应过程,通过荧光信号和反应循环数计算比较样品模板的初始浓度。荧光定量PCR对扩增过程中的应该信号进行全程实时检测,反应快速、重复性好、灵敏度高、特异性强、结果清晰,是一种便捷可靠的新定量检测技术。该发明在设计特异性引物的基础上,建立了马尾松GGPPS基因相对表达量的检测方法,可以特异性的检测分析马尾松针叶、茎、根系等类型组织样本中的GGPPS基因相对表达量。在实施例中对以上4种植物主要的组织样本进行检测,检测数据重复性好,并且标准差均在1%以下,检测结果可信度高。技术的创造性与先进性:该发明方法根据马尾松GGPPS基因序列,经过分析设计得到一对特异引物,引物特异性强,扩增效果和重复性好,荧光定量RT-PCR检测其扩增曲线和溶解曲线表现好,适用于马尾松针叶、茎、根等各种类型的组织样本,而此前针对马尾松GGPPS基因的表达量分析并未有相关研究报道和专利公布。常规半定量RT-PCR技术在PCR扩增之后还需要需要通过PCR产物电泳、图像扫描处理后根据条带亮度来分析计因表达量,这些PCR后处理步骤操作繁琐,并且其中操作的不稳定性会对最终结果带来很大影响。该发明方法采用的实时定量RT-PCR技术,通过仪器在扩增过程中实时测读荧光信号,不需PCR后处理,实验操作简便快捷,并避免引入其他误差因素,提高了结果的稳定性和重复性,荧光检测的灵敏度高、特异型强,其结果是直接读取的数字化荧光信号,易于标准化。该发明方法对马尾松GGPPS基因的表达丰度在一定程度上反映了植物二萜合成链的活跃程度,马尾松GGPPS基因表达水平相对较高的马尾松植株,其体内的二萜化合物合成相对较多,产脂力可能相对较高。该发明建立的检测马尾松GGPPS相对表达量的方法,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。技术的成熟程度,适用范围和安全性:适用于检测分析马尾松针叶、茎、根系等类型组织样本中的GGPPS基因相对表达量,重复性好,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。
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