如何用科学仪器“攥紧中国种子”
4月10日，正在海南考察的习近平总书记，第一站就来到三亚市崖州湾种子实验室，了解海南支持种业创新等情况，再次指明种子之于中国饭碗、之于粮食安全的重要战略意义。2021 年中央全面深化改革委员会第二十次会议上审议通过了《种业振兴行动方案》，提出种业振兴是我国农业现代化的基础，种源安全是国家粮食安全的保障，未来将集中力量破难题、补短板、强优势、控风险，实现种业科技自立自强、种源自主可控。2021年12月，中央经济工作会议再次强调，“要大力推进种源等农业关键核心技术攻关”、“加快建设南繁硅谷”，对种业工作进行了明确要求，指明方向。2022年3月6日，习近平总书记在看望参加全国政协十三届五次会议的农业界委员并参加政协联组会时强调中国种业要发挥我国制度优势，科学调配优势资源，推进种业领域国家重大创新平台建设，加强基础性前沿性研究，加强种质资源收集、保护和开发利用，加快生物育种产业化步伐；同时要深化农业科技体制改革，强化企业创新主体地位，健全品种审定和知识产权保护制度，以创新链建设为抓手推动我国种业高质量发展。2022年2月22日，2022年中央一号文件《中共中央 国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》发布。这是新世纪以来，中央连续发出的第19个指导中国 “三农”工作的中央一号文件。文件指出，要启动农业生物育种重大项目。加快实施农业关键核心技术攻关工程，实行“揭榜挂帅”、“部省联动”等制度，开展长周期研发项目试点。强化现代农业产业技术体系建设。开展重大品种研发与推广后补助试点。如今，世界范围内以“生物技术+信息化”为特征的第四次种业科技革命正在推动种业研发、生产、经营和管理发生着深刻变革，千亿元规模的种业市场、成长中的我国种企正面临新一轮国际竞争。近年来，发达国家和跨国公司均将前沿生物技术作为优先发展方向超前部署，以期抢占产业制高点。2018年，美国科学院、美国工程院、美国医学科学院联合发布了《2030年农业研究科学突破预测》，提出跨学科研究和系统研究方法、传感技术、数据科学与农业-食品信息化、基因组学与精准育种、微生物组学五大重点突破领域，为农业生物技术发展描绘了战略路径。植物(作物)种子实验室的建设是为了攻关种子重大科学问题、解决种源“卡脖子”等关键技术难题，通常用于开展作物育种、种子学研究、种子检验、种子贮藏加工技术、种子处理等实验、实践项目。一般可以划分为：种子样品接收室、天平称重室、人工气象室、发芽检测室、纯度评定室、净度分析室、生活力检测室、低温储藏室、包衣种子检测室、档案留存室和办公接待室等区域——“种子既是生命的开始，也是终结”。相关的种子实验室仪器配置清单，包括基础实验所需的设备以及升级设备，供大家参考。此外，多家仪器企业也推出了自己的种业产品和方案。“天木生物”助力“攥紧中国种子”天木生物为三亚崖州湾种子实验室提供了常压室温等离子体诱变育种仪、全自动高通量微生物液滴培养仪等高端设备，目前已实现稳定应用。崖州湾种子实验室自去年起就引进了企业自主研发的常压室温等离子体诱变育种仪、全自动高通量微生物液滴培养仪，作为其种业研究专用仪器。在“攥紧中国种子，端稳中国饭碗”的奋斗过程中，“洛阳创新”再次发挥重要作用。其中，常压室温等离子体诱变育种仪在世界上首次实现了利用常压室温等离子体技术诱发细胞产生突变，具有诱变机理独特、突变效率高、使用安全便捷等优点。操作员通过全自动操作，即可获得大容量基因突变库，可极大提高建库效率。相关该技术属国际首创，目前已广泛应用于动物、植物及微生物的育种。托普云农用心守护“中国饭碗”从经验育种转变为科学育种，信息科技的入局更是加快了育种创新的步伐。以浙江托普云农科技股份有限公司为代表的一些农业科技企业凭借自身数据应用能力，为育种科研院所、制种企业提供辅助科研育种、制种的智能设备以及信息化平台，通过详实数据支撑，提升科研效率和准确性，帮助科研人员、企业主体加快科技成果转化推广应用，培育拥有自主知识产权的突破性品种，收获质优产高的中国粮食。育种大数据平台万深植物、种子表型分析设备助力三亚崖州湾种子实验室研究崖州湾科技城种子实验室建设注重科技创新，其根系分析仪、叶面积仪、自动考种仪、大米外观品质检测仪等先进设备，均来自杭州万深检测科技公司。杭州万深检测科技有限公司致力于顶尖智能视觉检测，是一家集研发、销售、服务为一体的国家高新技术企业。作为国内智能视觉检测技术和设备的核心供应商，万深检测在农业、生命科学、环境监测、制药等领域，为上千家用户单位提供鉴定、计数、分析、监控的产品和服务。种子难研磨？可精细到5um，种业人必备！种子的研磨，是有关于种子检测的首先一步，伴随着种子的研发进程不断加深，品种不断增加，在种子的有关检测过程中对于种子的精细度是极其微小的，上海净信多组织研磨仪加强型谁一款能够非常好的研磨所有品类的种子的仪器，最多可达192个样品的同时研磨，且研磨效果一样，不但如此其自身配备的多层次隔离罩还可提供很好的安全性，同时由于是透明材质，可随时观察样品情况，开盖即停。 图为上海净信加强型多样品组织研磨仪-48L它的工作原理主要是通过碳化钨小球或不锈钢等材质的小珠在样品研磨管（罐）内来回震荡将样本的粉碎、混合、均化以及细胞破碎，可以对硬性、软性、弹性等样品进行快速的粉碎和均相化处理，其精细度可达5um！符合种子理化分析实验室的要求；仪器还配置不同体积、不同材料的研磨罐，可根据试验需求进行干磨、湿磨及冷冻研磨，也能够进行细胞破碎及DNA/RNA提取。新芝仪器&植物(作物)种子实验室仪器设备1.高通量组织研磨器系列日常和基本的一个实验就是提取它们的遗传物质—DNA(脱氧核糖核酸)进行基因型鉴定，从而鉴定不同的种子来源。我们将待检测种子初步碾碎后加入离心管后利用高通量组织研磨仪进行组织研磨，获取颗粒更小的粉末，有利于后续种子DNA提取获得更高浓度的基因组模板，有利于后续核酸验证实验的准确性。 Southern Blot在种子分子生物学研究中具有重要地位，虽然距离这项技术发明已经过去很多年，但这项检测技术仍被广泛的应用在各种生物实验研究中。Southern Blot可分析具体基因的基因座及拷贝数，可以鉴定同源重组的概率，也可分析基因随机突变风险，是分子研究的“金标准”。实验过程可分为印迹和杂交两个步骤：一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上，即印迹(blotting)，可采用紫外交联仪进行实现 二是固定于膜上的核酸与同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火，即分子杂交过程，可采用分子杂交炉进行实现。2.LF系列分子杂交炉用模块化设计，结构简单，实用可靠 系统采用微电脑控制，触摸屏显示输入 采用钢化玻璃加工的机箱门不仅美观，还加大了使用人员的操作视野。温度控制系统采用模糊PID算法，自动演算，温度控制精确。杂交管旋转支架转速稳定，不受外界电压波动影响，摇匀功能能够快速满足用户摇匀需求。所有功能采用集中控制，操作更简单实用。在核酸分子杂交中对烤膜，预杂交，杂交，洗膜全过程可进行温度自动控制，可以有效的应用于核酸分子杂交技术的研究。3.紫外交联仪 SCIENTZ03-II紫外交联仪利用中波紫外线提供均匀强度的UV照射，主要用于将核酸交联固定在膜上，还可用于琼脂糖凝胶中DNA的切割、RecA突变筛选、嘧啶二聚体产生的部分限制性内切酶消化、UV灭菌消除PCR污染等。其UV剂量控制精确，使用安全方便、能分紫外能量和时间两种操作模式。4.SCIENTZ18-A超声波DNA打断仪超声波DNA打断仪采用等温、非接触的方式对样品进行打断、匀浆和混合,用于无菌、可超微量破碎，隔着离心管能打断染色体。专为二代测序DNA样本与染色质免疫共沉淀实验样本前处理量身订做，对于每天要处理多个样品或者贵重样品的实验室，它具有处理高通量，样本低损耗，无交叉污染等优势。逐渐成为ChIP(染色质免疫共沉淀)和DNA剪切研究平台不可缺少的标准化工具。5. NP-2032全自动核酸提取仪 NP-2032是通过磁珠法提取、纯化核酸的设备。样品裂解后，释放出来的核酸分子被特异性的吸附在磁珠表面，通过内置磁棒磁吸、转移、洗涤，最后使核酸分子溶解在洗脱液中，搭配不同种类的磁珠核酸试剂，可以快速提取动植物组织、血液、体液、刑事检体等样品中的核酸。 6.加热型功率可调超声清洗机 DTD系列功率可调加热型超声波清洗机主要用于常规清洗、萃取、乳化、混匀、脱气、分散等领域。其优点是大液晶屏幕显示，具有时间、功率、温度均可调等功能，且仪器断电后具有工作参数记忆功能，方便直接调用和数据查询。被广泛应用于验室、机电行业、珠宝首饰、医疗牙科、光学等领域。 7. 恒温水浴系列 恒温槽分单加热型(SC系列)、加热制冷型(DC系列)、单制冷型(DLK系列)、高低温程控机型(CK系列)、高精度机型(GDH/GH系列)5种机型。产品为用户工作时提供一个冷热受控、温度均匀恒定的液体环境，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试，也可作为直接加热或制冷和辅助加热或制冷的热源或冷源。 8.实验型钟罩式冷冻干燥冷冻干燥机用于种子样品的冻干保存，SCIENTZ-N 系列实验型钟罩式冷冻干燥机是专为实验室用户处理小批量样品打造的专用产品。在保持结构紧凑的同时，兼顾优异的性能。采用性能稳定的进口压缩机，功能强大，可提供高度自动化的高品质冷冻干燥环境(常规空载 -56℃，可选配 -80℃压缩机)，是中小型实验室完成冻干工艺实验的理想选择。 9. 真空离心浓缩仪 可用于种子基因组提取物的离心浓缩用于后续检测；可用于种子胞内提取产物的离心浓缩，提高样品浓度，有利用后续检测实验的准确性。 真空离心浓缩仪，自带捕水冷阱，方便快捷。SCIENTZ-10LS 型为分体式离心浓缩仪，可适配 N、ND 系列冻干机，或配置低温冷阱才能实现浓缩冻干。可广泛用于生物学、微生物学、生物化学、制药研究以及分析化学等领域。 10. 台式高速冷冻离心机 为满足低温样本的分离、沉降等需求，并且可根据不同样本的需求更换转子，最小离心管可至 0.2ml(4*PCR8排管)，最大离心管可至5ml(12*5ml)，是一款性能先进、用途广泛、使用安全、操作简单的高质量产品。 11. XB全自动雪花制冰机 全自动雪花制冰机是一种新型优质的制冰机，特别适用于医院、实验室、学校等医疗科研场所，也可用于餐厅、酒吧、酒店等娱乐场所，还可用于超市、渔业捕捞、化工、食品加工、屠宰冷冻等需要大量使用冰的行业，应用非常范围广。上海保圣快速粘度仪助力“南繁硅谷”建设上海保圣快速粘度仪(Rapid Visco Analyzer,RVA)Rapid-20，RVA高灵敏度和准确度，是检测低粘度样品的选择（最小粘度160rpm时10cP）。低粘度检测包括：低固含量淀粉（例如造纸业或包装行业的乙基化淀粉和阳离子淀粉），低粘度食品淀粉（例如酸解或酶解淀粉），低粘度产品（例如酱油、番茄酱、肉汁、调味料、蛋黄酱、汤类和乳制品饮料）和其他低粘度非淀粉食品（例如胶体和蛋白质）。也适合分析宽粘度范围的样品（160rpm时可以达到25,000 cP ）。高粘度检测包括：挤压膨化食品（例如早餐谷物、零食、宠物食品、鱼饲料和动物饲料），可熔性检测（例如人工乳酪、巧克力和糖果），高固含量淀粉和高粘度变性淀粉（例如取代和交联食品淀粉）。上海保圣快速粘度仪走进海南省崖州湾种子实验室，通过淀粉糊化温度、峰值粘度、谷值黏度、最终粘度、回生值、衰减值进行检测及计算，为种子实验室进行水稻育种、小麦育种、种子发芽损伤等种子相关演技提供稳定检测数据。上海保圣仪器工程师与崖州湾种子实验室的浙江大学、中国农业大学等多个学校的科研学者针对种子谷物的淀粉糊化特性进行测定，对不同育种的水稻特性进行分析。
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