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型玉米抗性淀粉

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型玉米抗性淀粉相关的资讯

  • 中国国际科技促进会《膨化加工型高抗性淀粉马铃薯含量指标及检测方法》团体标准评审会顺利举行
    2023年4月17上午,中国国际科技促进会(以下简称“科促会”)以视频会议形式组织召开《膨化加工型高抗性淀粉马铃薯含量指标及检测方法》团体标准评审会。评审委员会由薛文通 中国农业大学教授、徐建飞 中国农科院蔬菜花卉研究所研究员、罗文彬 福建省农业科学院作物研究所副教授、王寅 浙江省农业科学院特聘研究员、姜鹏飞 大连工业大学高级工程师(TC64/SC2全国食品工业标准化技术委员会)、使用单位 周玉峰 浙江绿巨人生物技术有限公司检验员、姜朔浙江大学研究生。起草单位 浙江大学 舒小丽教授、吴殿星研究员、金华市农科院 梅淑芳高级农艺师、浙江大学农学院 程林润高级农艺师、 杭州中泽生物科技有限公司 郭二彪研发主任、湖州市农业科技发展中心作物研究所 谭宏农艺师;科促会副秘书长郑华林(标准化工作委员会主任)、徐忻、张士谨,技术协作部马利豪、杨翠丽等相关领导出席会议。自2022年1月科促会标准化工作委员会与浙江大学等单位对标准内容进行预研和筹备工作;2022年7月下旬在国家标准委员会全国团体标准信息平台对标准通过立项后,立即组织浙江大学、浙江大学海南研究院、浙江大学山东(临沂)现代农业研究院、浙江大学中原研究院、金华职业技术学院、杭州中泽生物科技有限公司等单位成立起草工作小组,并多次召开了起草方案工作会议,2022年12月初旬在全国标准信息平台面向全社会进行了征求意见。评审会上张士谨副秘书长介绍了标准的立项背景、意义、及有关情况,舒小丽教授做了编制工作汇报,评审委员会在听取技术内容、起草过程汇报后,认真审查了标准的评审材料及相关文件,对各章节内容逐条进行了质询和充分讨论,提出了宝贵的意见和建议,并肯定了编制团队所做的筹备工作和制定标准的必要性,最后专家组一致认为《膨化加工型高抗性淀粉马铃薯含量指标及检测方法》的制定达到了相关要求,标准编制工作组按照意见进行修改和完善后,同意面向社会推广。最后,张士谨副秘书长和起草单位代表对专家严谨、认真的态度、各起草单位和起草组成员的辛苦付出表示感谢,由指定人员编写本次会议的会议纪要存档,科促会标准委及起草单位将认真结合专家们的意见和建议,进一步修改完善本标准内容,将以科学、规范、高效的态度推动标准的落地实施。
  • 北京大学周欢萍团队:淀粉聚离子超分子缓冲层提高钙钛矿太阳能电池疲劳抗性
    【重点摘要:】(1)周欢萍教授团队利用淀粉-聚碘超分子作为缓冲层,显著改善了钙钛矿太阳能电池的疲劳行为和循环稳定性。(2)经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,发电效率可保持在98%。(3)该研究为如何利用超分子化学调控软晶格材料的元稳定动力学提供了重要见解。【研究背景】由于钙钛矿太阳能电池具有软体和离子晶格结构,它们极易受外部刺激的影响。在循环载荷的实际环境中,电池很容易出现明显的疲劳。由于缺乏对材料降解的基本理解,目前还没有有效的方法来减轻这种循环照明下的电池疲劳。【研究结果】研究人员在钙钛矿材料的界面引入了淀粉-聚碘超分子作为双功能缓冲层,它既可以抑制离子迁移,也可以促进缺陷的自我修复。经修改的钙钛矿太阳能电池在连续42个日夜循环后,原始的光电转换效率可保持在98%。这种电池也达到了24.3%的光电转换效率(认证值为23.9%),并且具有强烈的电致发光,外量子效率高达12%以上。【研究方法】研究人员首先合成了淀粉-聚碘超分子材料,并将其作为缓冲层插入钙钛矿太阳能电池的载流子输运层与光吸收层之间。他们从多个角度分析了缓冲层的影响,包括电化学测量、光致发光谱、小角入射X射线衍射、热重分析等,以确认其双功能机制。然后,他们制备了采用该缓冲层的钙钛矿太阳能电池,并通过42个日夜循环的加速老化试验考察其循环稳定性和发电效能。结果证实,缓冲层明显提高了电池在循环载荷下的稳定性。【结论】本研究通过在钙钛矿太阳能电池的界面引入淀粉-聚碘超分子缓冲层,显著改善了电池的循环稳定性和疲劳行为,为实现钙钛矿太阳能电池的实际应用提供了有效途径。该超分子缓冲层的双功能机制也可应用于其他软晶格材料的界面设计。研究结果对利用超分子化学手段调控软晶格材料的元稳定性具有重要启发意义。a,含不同浓度淀粉-碘Starch-I的w/ Starch-I装置的J-V曲线。b,开路电压和填充因子随Starch-I浓度的依赖性。c,作为LED操作时装置的EL的EQE。d,EQEEL和开路电压随Starch-I浓度的依赖性。含Starch-I的w/ Starch-I装置(a)和参考装置(b)的J-V曲线。外量子效率(EQE)谱及合并的JSC为24.5 mA cm-2 457 的含Starch-I装置。
  • 前沿合作丨CT助力玉米抗倒伏研究发表国际知名期刊New Phytologist
    导读玉米(Zea mays L.)作为世界第一大作物,其充足稳定的供应对保障全球的粮食安全至关重要。然而,目前倒伏已经成为限制玉米高产、稳产和机械化的主要因素,而根系构型则是决定玉米倒伏抗性的关键因素。近日,华南农业大学生命科学学院王海洋教授课题组揭示了生长素合成基因调控气生根生长角度的分子机理,为培育耐密抗倒玉米新品种提供了重要的基因资源。该研究进展发表在国际知名学术期刊《New Phytologist》上,同时受到F1000的关注并被评为本领域必读的研究论文。岛津分析中心应用工程师黄军飞参与该研究中的玉米根系构型成像,采用岛津SMX-225CT FPD HR完成了玉米根系构型的无损、原位、三维成像工作。生长素局部生物合成调控玉米气生根角度与倒伏抗性&bull 根倒伏对玉米生产构成重大威胁,导致粮食产量和品质下降,收获成本增加。&bull 研究结果表明,ZmYUC2和ZmYUC4介导的局部生长素生物合成是玉米气生根对重力响应所必需的,本研究为培育抗根倒伏玉米品种提供了重要的基因资源。期刊首页截图及摘要译文玉米倒伏小科普玉米倒伏是由于外力引发的玉米根或茎秆弯倒(折断)的现象,倒伏类型分为茎倒伏和根倒伏。茎秆倒伏主要发生在生长后期,表现为穗下部节间弯曲(折断),而根系倒伏则可以发生在任何生长阶段,表现为根系不能锚定地上植株。倒伏的危害主要表现在:光合效率锐减、光合产物运输受损、籽粒品质下降及增大收获成本。摘自 王夏青, 宋伟, 张如养, 等. 玉米茎秆抗倒伏遗传的研究进展[J].中国农业科学, 2021, 54(11): 2261-2272.研究成果概览根系是植物吸取地下水分和养分的主要器官,也是固定和支撑玉米生长的的主要器官。玉米的根系主要由胚根系和胚后根系两部分组成。胚根系由1条初生根(PR)和多条种子根(SR)组成,其生物量在V3时期(玉米有三片完全展开叶时)达到最大,是玉米幼苗期固定幼苗、获取地下水分和营养的主要器官。胚后根系主要指玉米茎节上着生的节根和在上述根系上萌发的侧根(LR)。节根可分为地下茎节上着生的冠根(CR)及地上茎节上着生的气生根(BR)。节根(包括CR和BR)一般在玉米V6时期后取代胚根系成为玉米的主要根系,是玉米最主要的植株固定和养分获取器官。节根中BR可以“抓地”形成锥形结构来有效地支撑玉米植株直立;并且一般情况下,两层“抓地”的BR(一般着生于第6-7节)可占到节根生物量总量的50%,是玉米最主要的功能根系。摘自 Hochholdinger F. The maize root system: morphology, anatomy, and genetics[J].Handbook of maize: Its biology, 2009: 145-160.过去植物根系研究中常用的水培、砂培或纸培等方法不能显示出根系的三维构型,且无法反应出根系在土壤中的生长状况;然而传统挖掘土壤中生长的植株根系会不可避免地损伤根系完整度,在清洗过程中也会破坏根系的三维构型。故开发新的植物根系实时活体检测技术来满足无损、原位、三维的根系构型观测尤为重要!图1是 通过在土壤中生长到V6期(6片完全展开叶时期)的各玉米材料的根系重建的三维(3D)显微CT,Zmyuc4单基因突变体和Zmyuc2/4双基因突变体的气生根夹角明显大于野生型(WT),而地下根系数量和根夹角与WT无显著差异,Zmyuc2的根系角度和数目较WT均无显著差异。这些结果表明,Micro-CT技术可以在不损坏植株根系的情况下,对玉米的根系进行原位、三维的可视化。图1 CT表征玉米根系构型玉米根系构型的无损、原位、三维成像玉米根系构型动画,点击查看:https://mp.weixin.qq.com/s/UwGQRHGhhNwN-e_2Fx4ZCg岛津CT,科研好帮手inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus是一款高性能微焦点X射线CT系统,是采用岛津自行研制的微焦点X射线发生器和大型高分辨率平板检出器制造的仪器。图2 SMX-225CT FPD HR Plus微焦点X射线CT系统无论是科研院校的材料及生物研究,还是工业正在研发的复合材料(GFRP、CFRTP)和大型铝合金压铸件产品,这款仪器能够用于多种样品所需要的研究、开发和检查的实验。专家心声王海洋教授,华南农业大学文章通讯作者王海洋教授表示:根系构型不仅影响作物的抗旱性和养分利用效率,也是作物抗倒伏的关键决定因素之一。但是由于根系构型表型考察的困难,作物根系遗传基础的解析和关键调控基因的挖掘进展缓慢,极大迟缓了作物的改良。在本研究中,我们利用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus对土壤中的玉米根系进行了三维可视化重建。该技术实现了对植物根系构型的无损、原位及三维化的观察和分析,弥补了传统根系表型观测方法的不足,将有助于解决根系观测的难题,从而大大加快作物根系构型遗传调控基础的研究,为作物根系的遗传改良提供有效的基因资源和技术支撑。参考文献Hochholdinger F. The maize root system: morphology, anatomy, and genetics[J]. Handbook of maize: Its biology, 2009: 145-160.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 中国转基因水稻和玉米新品种安全性没问题
    两位中国工程院院士——中国农业科学院生物技术研究所研究员范云六和华中农业大学教授张启发25日相继表示,中国去年批准生产应用的转基因玉米和水稻与非转基因水稻、玉米具有同样的安全性。   这是他们在由中国生物工程学会、中国农业生物技术学会共同举办的农作物生物育种产业发展高层专家座谈会上表示的。   2009年,中国颁发了具有自主知识产权的一个转植酸酶基因玉米品种,以及两个转抗虫基因水稻品种的生产应用安全证书。这一举措被业界认为具有里程碑性的意义。但是,部分社会公众曾经对此心存疑虑,担心转基因作物存在安全性问题。   研究者表示,已批准的转基因玉米和水稻品种的安全性评价过程历经多年,根据法规要求,相关研发单位系统开展了分子特征、遗传稳定性、环境安全性、食用安全性的试验,积累了充分的科学数据。这三种转基因新品种和非转基因品种在关键营养成分方面没有生物学意义差异,毒性试验对试验动物未发现不良影响,与已知过敏原无同源性。   中国农业转基因生物安全委员会在对申报资料进行反复评价和审查,并由农业部委托第三方权威检测机构对食用安全、环境安全、目标性状分子特征等重要指标进行了严格的检测验证后,未发现环境安全不良影响。   在此基础上,经农业、科技、环保、卫生等11个农业转基因生物安全管理部际联席会议成员部门审议,农业部于去年8月批准颁发了生产应用安全证书。   “转植酸酶基因玉米可以提高饲料的利用效率,减少饲料中磷酸氢钙的添加量,降低饲养成本 减少动物粪、尿中植酸磷的排泄,减轻环境污染,有利于环境保护。”范云六说,“此外,利用农业种植方式生产植酸酶,还具有节能、环保、低成本的优势。”   张启发则介绍说,转抗虫基因水稻不仅能有效控制螟虫等鳞翅目害虫危害,保障水稻增产,还能减少80%的化学农药用量。   近年来,中国转基因农作物的研究和产业化步伐加快。2008年,中国启动了转基因生物新品种培育重大专项 2009年,农作物生物育种被列入国家战略性新兴产业发展规划 今年中央一号文件又明确指出,要在科学评估,依法管理基础上推进转基因新品种产业化。   在这次座谈会上,来自中国农业科学院、北京大学、中国农业大学以及相关企业界的100多位专家认为,转基因生物育种已成为中国推进科技创新、发展现代农业、确保粮食安全的战略选择。他们建议政府相关部门加快转基因技术研究,通过产学研紧密结合,增强中国生物育种国际竞争能力,大力培植具有自主知识产权的战略性新兴产业。   国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)日前发布的全球转基因作物育种产业发展最新统计数据显示,2009年全球有25个国家商业化种植转基因作物,包括玉米、大豆、棉花、油菜等24种转基因作物种植面积继续快速增长,总面积已达1.34亿公顷,较产业化初始的1996年增长近79倍。   对此,专家们表示,转基因作物育种带来的巨大经济、社会效益和显著的生态效益已充分显现,其推广应用速度之快创造了近代农业科技发展的奇迹。伴随着生物安全管理的日趋规范和科学实践的不断积累,转基因作物安全性进一步得到保障,公众的认识也逐步走向科学和理性。
  • 全自动直链淀粉测定仪:专业检测粮食直链与支链淀粉
    全自动直链淀粉测定仪是一款专为分析粮食谷物直链和支链淀粉含量而设计的专业检测设备。该仪器集成了自动进样技术和光电检测技术,既可供实验室使用,又能在生产现场进行快速分析,是粮食质量检测和控制的理想工具。了解更多全自动直链淀粉测定仪产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C541849.html产品简介全自动直链淀粉测定仪广泛应用于大米、玉米、小麦、小米和马铃薯等多种粮食谷物的直链淀粉品质检测。通过自动化技术,该仪器能够快速、准确地测定样品中的直链和支链淀粉含量,更大地提高了检测效率和精度。主要特点1. 多用途应用该仪器能够适应不同类型粮食谷物的检测需求,无论是大米、玉米、小麦、小米还是马铃薯,都能进行直链淀粉和支链淀粉的快速检测。其广泛的适用范围,使其成为粮食部门和食品加工部门的重要检测工具。2. 自动化操作全自动直链淀粉测定仪采用了先进的自动进样技术和光电检测技术,整个操作过程自动化程度高。自动进样减少了人为操作带来的误差,光电检测技术确保了检测结果的准确性和可靠性。3. 标准工作曲线仪器内置标准工作曲线,无需用户手动设定,保证了测试结果的一致性和准确性。这一特点使得操作更加简便,即使是没有专业背景的人员也能快速上手,进行有效的淀粉检测。4. 提升检测水平对于粮食部门和食品加工部门来说,全自动直链淀粉测定仪是提高检测水平和效率的重要工具。通过准确检测直链和支链淀粉含量,用户可以更好地控制粮食质量,优化生产过程,从而降低成本,提高产品的市场竞争力。5. 适用于生产现场除了实验室应用,该仪器还非常适合生产现场的快速分析测试。其高效、精确的检测能力,使得生产过程中的质量控制变得更加容易,确保了每批次产品的质量稳定。总结全自动直链淀粉测定仪以其先进的自动化技术、有效的光电检测技术和内置的标准工作曲线,为粮食谷物的直链和支链淀粉检测提供了可靠的解决方案。它不仅适用于实验室环境,还能在生产现场进行快速分析,是粮食质量控制和成本优化的重要工具。无论是在粮食部门还是食品加工部门,全自动直链淀粉测定仪都能显著提高检测效率和水平,帮助用户更好地管理和控制产品质量。
  • Nat Commun:全基因组测序揭示结核分枝杆菌的抗生素“预抗性”特征!
    细菌全基因组测序的最新进展让研究人员成功绘制出了结核分枝杆菌抗生素耐药基因组特征的完整目录。近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis”的研究报告中,来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究首次发现了细菌中“预抗性”(pre-resistance)存在的迹象,相关研究结果或能帮助临床医生未来选择针对细菌性感染的最佳疗法。图片来源:Unsplash/CC0 Public Domain文章中,研究人员对3000多份结核病样本进行全基因组测序,并在近20年里来追踪患者的结核病感染情况;结核分枝杆菌(MTB)是一种影响肺部功能的细菌性感染性疾病,2020年在传染病引发的死亡病例中其所引发的死亡仅次于COVID-19;如果使用正确的抗生素进行治疗的话,结核病患者就能被治愈,但治疗的时间很长,而且很多患者会面临无法获得足够医疗保健的风险,如果患者无法完成整个治疗过程,或者没有药物以及药物质量较差的话,就会出现耐药性结核病的发生。多重耐药性的结核病是一种巨大且不可持续的人类疾病负担,如今研究人员在少数国家已经发现了完全耐药的菌株,由于卫生系统正在努力应对当前新冠疫情,全球结核病治疗的进展已经大大放缓了。为了能够更好地理解并最终开发治疗结核病的新型疗法,这篇研究报告中,研究人员首次揭示了如何在耐药性突变发生之前预防结核病患者所出现的耐药性,研究人员将这一概念称之为“预抗性”,即当诸如病毒或细菌等致病微生物在未来产生耐药性的内在风险更大时。通过分析数以千计的细菌基因组,研究人员表示,这或许有望应用于其它传染性疾病的研究,并能为个体化的病原体基因组疗法铺平道路,研究人员会根据诱发疾病的特定病原体中的DNA来选择药物以免病原体产生一定的耐药性。文章中,研究人员比较了来自3135个不同样本中的结核病样本,以此来重建TB细菌家族族谱,其被称之为系统发育数,随后研究者利用计算机分析来识别出细菌的祖先遗传代码(随后会导致细菌产生耐药性),研究人员通过分析家族树的分支确定了与MTB耐药性发生相关的关键改变,从而就能理解哪些因素最有可能让MTB产生耐药性。图片来源:https://www.nature.com/articles/s41467-021-27616-7研究人员描述了TB基因组中的突变如何帮助预测一种可能会产生药物耐受性的特定分支,然后他们在一个独立的全球TB数据库中验证了他们的发现。Grandjean博士说道,目前应对超级耐药细菌时我们在抗生素上的选择越来越少,而我们进行的选择往往具有一定的毒副作用,因此我们就应该另辟蹊径寻找能有效预防TB耐药性的策略。这行研究就是首个阐明我们能够领先药物耐受性产生的案例,这或许就能让研究人员未来利用病原体的基因组选择最佳的治疗性手段。研究人员希望本文研究能提供一种策略,通过靶向作用最有可能在未来产生药物耐受性的特定病原体基因组来治疗人类难以应对的疾病。综上,本文中研究人员描述了与耐药性获得风险较高的未点化额基因组多态性;同时研究人员还识别出了未来抗生素耐药性产生的标志物,其或能帮助开发新型靶向性疗法来预防结核分枝杆菌和其它病原体抗生素耐药性的产生。原始出处:Torres Ortiz, A., Coronel, J., Vidal, J.R. et al. Genomic signatures of pre-resistance in Mycobacterium tuberculosis. Nat Commun 12, 7312 (2021). doi:10.1038/s41467-021-27616-7
  • 同济大学张国晟:南方某市水源水胞内、胞外抗性基因分布研究
    新污染物治理列为全面推进美丽中国建设的重要内容,是当前生态环境工作新热点。新污染物种类繁多、性质各异,且在环境中存在的浓度往往极低,这要求检测技术必须具备更高的灵敏度、准确性和选择性。近年来,随着科技的快速发展,新污染物的分析检测技术取得了显著进步。为了更好的展现新污染物分析检测技术的创新成果,以及了解目前行业发展的现状,仪器信息网特别策划《环境新污染物分析检测技术与行业进展》主题约稿活动,集中展示新污染物检测领域的最新成果,以下为同济大学张国晟老师回稿。南方某市水源水胞内、胞外抗性基因分布研究张国晟1,2,谷纪元1,2(1.同济大学环境科学与工程学院,上海 200092;2.长江水环境教育部重点实验室,上海 200092)作者邮箱:zhanggs371@163.com1 引言抗生素被广泛用于治疗细菌感染等疾病,但抗生素的滥用促进了抗生素耐药性细菌(antibiotic resistant bacteria, ARB)和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的增殖与传播[1],目前使用的大多抗生素都可以在环境中找到对应的ARB[2]。中国是抗生素耐药性发生率最高的国家之一[3]。ARGs是编码抗生素耐药性,是环境中广泛存在的一种新污染物,具有迁移转化途径复杂和种类多样等特点,对人类健康存在威胁,成为世界各地面临的日益严峻的挑战[4]。ARGs可分为胞内抗生素抗性基因(intracellular antibiotic resistance genes,iARGs)和胞外抗生素抗性基因(extracellular antibiotic resistance genes,eARGs)。iARGs被认为是自然环境中ARGs的主要部分,而eARGs在水环境中占主导地位[5]。由于河流系统中复杂的水质状况(抗生素、重金属、有机污染物等)形成的选择压力,与其他环境相比,河流系统有更多的机会实现ARGs的转移与运输[5]。因此,本研究针对南方某河流开展调研,定量分析该河流中iARGs与eARGs的分布差异。2 实验材料和方法研究对象为南方某市给水厂水源水,采样时间为2024年1月。当场测定部分常规理化指标后,采集5 L样本并立即运送至实验室进行后续处理。iARGs与eARGs分别按下述方法提取:5 L水样在负压抽滤下通过0.22 μm滤膜并收集滤后水。将滤膜浸泡在100 mL 含3%牛肉膏的溶液中,磁力搅拌30 min洗脱细菌。洗脱液以10000 g离心10 min,丢弃上清液。向沉淀中加入PBS使其重悬,用DNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司,货号DP712)提取DNA后,即得含iARGs的待测液。向滤后水中加入pBR322质粒作为内参(终浓度约103 copiesL&minus 1),以50 mLmin&minus 1的流速通过装有核酸吸附颗粒(制备方法见参考文献[6])的滤柱,用100 mL洗脱液(15 gL&minus 1氯化钠、30 gL&minus 1胰蛋白胨、15 gL&minus 1牛肉膏、3.75 gL&minus 1甘氨酸,pH=9.3±0.2)洗脱,洗脱液通过0.22 μm过滤器后,加入等量异丙醇,室温静置16 h;再以13000 g离心10 min,弃去上清液,用70%乙醇重悬沉淀并重新以13000 g离心5 min;弃去上清液后,静置数分钟待乙醇充分挥发后,再加入1 mL TE缓冲液,即得含eARGs的待测液。利用荧光定量PCR技术(qPCR)检测9种代表性的ARGs与1种用于介导ARGs传播的I型整合子,引物及ARGs靶向目标详见表1,所用仪器为ABI7500,反应试剂为TB Green® Premix Ex TaqTM II(Takara公司),终体系20μL。表1 本研究所用引物ARGs种类序列(5’→3’)靶向目标16S rRNAF:CGGTGAATACGTTCYCGGR:GGWTACCTTGTTACGACTTtetAF:GCTACATCCTGCTTGCCTTCR:CATAGATCGCCGTGAAGAGG四环素类tetCF:GCGGGATATCGTCCATTCCGR:GCGTAGAGGATCCACAGGACG四环素类续表ARGs种类序列(5’→3’)靶向目标sul1F:CACCGGAAACATCGCTGCAR:AAGTTCCGCCGCAAGGCT磺胺类sul2F:TCCGGTGGAGGCCGGTATCTGGR:CGGGAATGCCATCTGCCTTGAG磺胺类aadAF:GTTGTGCACGACGACATCATTR:GGCTCGAAGATACCTGCAAGAA氨基糖苷类rpoB1F:GGTCGCCGCGATCAAGGAGTR:GTGCACGTCGCGGACCTCCA利福平类katGF:GAAACAGCGGCGCTGATCGTR:GTTGTCCCATTTCGTCGGGG利福平类dfrA1(1)F:GGAATGGCCCTGATATTCCAR:AGTCTTGCGTCCAACCAACAG甲氧苄啶类blaIMPF: GGCGGAATAGAGTGGCTTAATTCTCR: CGTACGGTTTAACAAAACAACCACC碳青霉烯类pBR322F:TTACCCCCATGAACAGAAATCCR:ATGTTAAGGGCGGTTTTTTCC内参基因intI1F: CCTCCCGCACGATGATCR: TCCACGCATCGTCAGGCI型整合子3 实验结果和讨论常规理化指标检测结果见表2,根据该市公布的检测结果,该水源为II类水体。表2 常规理化指标温度/℃pH浊度/NTU游离氯/mgL&minus 1总氯/mgL&minus 1电导率/μScm&minus 117.28.493.60.080.13319ARGs检测结果如图1所示,iARGs以相对丰度(iARGs与16s rRNA的绝对丰度之比)表示,eARGs以绝对丰度表示。在iARGs中,9种待测ARGs均被检出。除常见的四环素类抗性基因(tetA、tetC)和磺胺类抗性基因(sul1、sul2)等被检出外,临床上用于治疗严重细菌感染的碳青霉烯类抗性基因blaIMP也被检出。其中blaIMP相对丰度最低,为1.03×10&minus 6;其他ARGs的相对丰度变化较小,均约10&minus 4~10&minus 2。在提取到的iDNA中,I型整合子的相对丰度为10&minus 6,表明在不同细菌之间存在一定频率的ARGs迁移与转化。在eARGs中,除blaIMP未检出外其余8中ARGs均有检出,不同种类ARGs的丰度变化较大:sul2的丰度最高,为1.11×108 copiesL&minus 1;katG的丰度最低,为1.69×105 copiesL&minus 1。在提取到的eDNA中,I型整合子的丰度为1.36×106 copiesL&minus 1,表明在该河流的不同细菌群落之间,同样存在一定频率的ARGs迁移与转化。图1 南方某河流iARGs和eARGs丰度4 结论与展望水源水中存在的ARGs污染,除了来自上游污水厂的排放外,还可能来自沿途雨水的汇入[7]。此外,河流中存在的抗生素污染也会促进细菌产生抗生素耐药性,进而导致产生ARGs污染。已有研究表明,饮用水中存在的eARGs可影响小鼠肠道菌群并诱发肠道炎症[8]。而饮用水厂通常并不能实现ARGs的有效去除,甚至可能促进ARGs的富集[9]。因此,水环境ARGs污染所带来的健康风险应当引起重视,进行水体ARGs相关检测同样必要。这也对未来我国提高饮用水标准、改进自来水厂工艺措施以提高ARGs去除效果带来了新的挑战。参考文献[1] Holm R, Sö derhä ll K, Sö derhä ll I. Accumulation of antibiotics and antibiotic resistant genes in freshwater crayfish–effects of antibiotics as a pollutant[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2023, 138, doi:10.1016/j.fsi.2023.108836.[2] Zhang T Q, Lv K Y, Lu Q X, et al. Removal of antibiotic-resistant genes during drinking water treatment: a review[J]. Journal of Environmental Sciences, 2021, 104(6): 415-429.[3] Zhao H Y, Zhang M, Bian J, et al. Antibiotic prescriptions among China ambulatory care visits of pregnant women: a nationwide cross-sectional study[J]. Antibiotics, 2021, 10(601), doi:10.3390/antibiotics10050601.[4] Hao H, Shi D Y, Yang D, et al. Profiling of intracellular and extracellular antibiotic resistance genes in tap water[J]. Journal of Hazardous Materials, 2019, 365: 340-345.[5] Yu W C, Xu Y, Wang Y W, et al. An extensive assessment of seasonal rainfall on intracellular and extracellular antibiotic resistance genes in urban river systems[J]. Journal of Hazardous Materials, 2023, 455, doi:10.1016/j.jhazmat.2023.131561.[6] Wang D N, Liu L, Qiu Z G, et al. A new adsorption-elution technique for the concentration of aquatic extracellular antibiotic resistance genes from large volumes of water[J]. Water Research, 2016, 92: 188-198.[7] Zhu Y, Liu Z S, Hu B L, et al. Partitioning and migration of antibiotic resistance genes at soil-water-air interface mediated by plasmids[J]. Environmental Pollution, 2023, 327, doi:10.1016/j.envpol.2023.121557.[8] Tan R, Jin M, Chen Z S, et al.Exogenous antibiotic resistance gene contributes to intestinal inflammation by modulating the gut microbiome and inflammatory cytokine responses in mouse[J]. Gut microbes, 2023, 15(1), doi:10.1080/19490976.2022.2156764.[9] Liu S S, Qu H M, Yang D, et al. Chlorine disinfection increases both intracellular and extracellular antibiotic resistance genes in a full-scale wastewater treatment plant[J]. Water Research, 2018, 136: 131-136.
  • 南京土壤所在土壤环境抗生素抗性基因研究方面取得新进展
    土壤是抗生素抗性基因(ARGs)的重要储库,土壤中的ARGs可通过食物链等途径威胁人类健康。相较于越来越多的关于营养物质、金属和抗生素等人为排放物质扰动抗生素抗性基因的报道,关于土壤抗生素耐药性的自然演替规律过程却知之甚少。该论文基于海伦农业生态实验站长期定位实验,在时空均质且人类活动影响较小的三种土地利用类型(耕地、草地和裸地)上,探究土壤抗生素耐药性的自然演变和分化。研究发现,土壤有机碳、氮素、土壤微生物量、生物有效态重金属含量以及抗生素耐药性 (包括多样性和丰度)均呈现出草地、农田、裸地依次递减的趋势。此外,研究发现有69种ARGs和14种可移动遗传因子(MGEs)在三种土地利用土壤中共享。多种因素(如土壤性质、重金属、细菌群落和MGEs)共同促进了抗生素耐药组的演变,其主导驱动力主要为MGEs的直接和间接作用。研究结果表明,减少土壤中ARGs的途径可能与土地退化过程相吻合,这对可持续管理环境的共同目标构成了挑战。以上研究结果作为补充封面文章发表在Environmental Science& Technology期刊,中国科学院南京土壤研究所特别研究助理付玉豪和硕士毕业生胡芳为论文共同第一作者,中国科学院南京土壤研究所研究员王芳和中国科学院东北地理与农业生态研究所韩晓增研究员为论文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金等资助。基于30年土地利用变化揭示土壤抗生素抗性基因的自然演替规律
  • 城市环境所在单细胞拉曼追踪细菌抗性进化轨迹研究中取得进展
    抗生素抗性的频繁出现对现代医学提出挑战。探讨抗性的进化过程对遏制其全球传播至关重要。抗性进化过程涉及高度复杂的表型异质性响应。在抗生素处理下,基因完全相同的微生物菌群中会出现小部分可耐受抗生素的细胞亚群。该存活的亚群在抗生素存在时不能生长,但在去除抗生素后可恢复生长,造成长期复发性感染,也是后续发生抗性基因突变的关键储库。然而,由于耐受亚群的复杂异质性响应且生长停滞,从大量细菌群体中识别耐受亚群并追踪其生理进化轨迹仍是挑战。 近日,中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队与崔丽研究组在《德国应用化学》上,发表了题为An Isotope-Labeled Single-Cell Raman Spectroscopy Approach for Tracking the Physiological Evolution Trajectory of Bacteria toward Antibiotic Resistance的研究论文。该研究通过发展单细胞拉曼-氘标同位素-多元统计分析等多种技术联用的方法,在单细胞的高精度水平原位解析了细菌响应的异质性,并从大量细菌群体中灵敏识别出表型亚群的分化及动态变化,实现了抗性突变前细菌表型生理轨迹的快速原位追踪,为遏制抗性进化提供重要指导。 该研究将细菌多次循环暴露于临床治疗剂量的抗生素,进化出抗生素抗性。研究利用重水标记的单细胞拉曼光谱以不依赖培养的方式,检测进化过程中细菌的原位活性。结果发现,在未发生抗性突变的情况下,细菌在抗生素压力下的活性随处理循环逐渐增加,说明其表型耐受性逐渐提高。进一步,研究利用UMAP多元统计算法对所有进化阶段的上千个细菌的单细胞拉曼指纹区间进行分析。根据拉曼指纹指示的细菌表型生理响应,从初始基因型完全相同的细菌群体中,研究识别出随抗性进化发生分化的四个表型亚群,即敏感菌群、原生耐受菌、进化耐受菌和进化抗性菌,并灵敏捕捉到四个亚群随进化过程的动态变化。至此,基于单细胞拉曼所揭示的细菌原位表型异质性响应,科研人员绘制出抗性进化的生理轨迹图。细菌全基因组测序对所揭示的表型进行交互验证,并解析了表型产生的遗传基础。表型分化对维持整个菌群的生存和进化至关重要。由于表型分化远早于抗性突变,识别表型分化对指导临床用药以及减少抗生素耐受性和抗性突变的发生具有重要意义。研究利用明显区分的四个亚群的拉曼图谱,挖掘出耐受性和抗性突变的拉曼标记峰,促进了抗性进化不同阶段尤其是表型耐受性的快速精准识别。 该单细胞分析平台可以拓展到更广泛的抗生素或非抗生素化学品诱导的抗性进化研究。未来可以将该单细胞拉曼与靶向单细胞分选和多组学技术联用,实现耐受性和抗性表型与基因型的精确关联,促进进一步阐释进化机制。研究工作得到中科院“从0到1”原始创新项目、国家自然科学基金创新研究群体项目、福建省自然科学基金等的支持。 单细胞拉曼-同位素标记-多元统计分析追踪细菌抗生素抗性进化的轨迹
  • 恒美-直链淀粉测定仪测定谷物中的直链淀粉含量-新品
    点击了解→直链淀粉测定仪 粮食产量的提高不仅依靠扩大耕地面积,还需要提高粮食的质量和品质。直链淀粉测定仪的出现为农业生产提供了很大的帮助。直链淀粉是谷物中的重要成分之一,直接影响谷物的口感、品质和加工性能。通过直链淀粉测定仪,可以快速、准确地测定谷物中的直链淀粉含量,有助于我们和农业生产者了解谷物的品质和适用性。 通过直链淀粉测定仪测定谷物中的直链淀粉含量,可以判断谷物的糊化程度、溶解度和粘度。这对于面粉加工、酿造和食品加工等对谷物质量要求很高的行业尤其重要。 粮食中直链淀粉含量与粮食产量、耐旱性等因素密切相关。通过测定谷物中的直链淀粉含量,可以了解谷物的耐旱性和适应性,从而选择适合当地气候和土地条件的谷物品种,提高谷物的产量和农业生产的效益。 直链淀粉测定仪是一种既可供实验室使用,又可用于生产现场分析测试粮食直链淀粉的快速分析设备。该仪器可用于大米,玉米,小麦、小米、马铃薯等粮食谷物的直链淀粉品质的快速检测。该仪器内置标准工作曲线,是粮食部门和食品加工部门提高粮食直链淀粉检测水平与效率,控制粮食质量与成本的理想检测仪器。
  • 西北农林科技大学单卫星教授团队发现负调控植物对寄生疫霉菌抗性新机制
    近日,西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》(Q1,IF=5.663)在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文,该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因,为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌,虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远,但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性,植物已经形成了两种方法:动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)在植物中引起破坏性疾病,从作物到树木都有广泛的宿主,已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统(已被证明涉及水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)信号通路),科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如,与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1(拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性)通过调节活性氧(ROS)产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性,而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素(Camalexin)生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此,有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应通常由MAPK激酶激酶(MAPKKK)、MAPK激酶(MAPKK)和MAPK组成,是植物免疫信号网络中的重要节点,传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成:MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用,激活MAPKK-MAPK级联,但类Raf激酶与不同的底物相互作用,参与多种生命活动。与此同时,类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而,类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中,作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体,该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体,并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株,感染实验结果一致表明,Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验,作者沉默了烟草中的Raf36同源基因,并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明,Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株,发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外,对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明,MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述,作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子,在MKK2上游发挥作用,并直接以其为靶点,对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中,使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 上海有机所等在高活性天然产物生物合成中发现新自抗性机制
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   GyrI-like蛋白广泛存在于原核与真核生物中,并被注释为小分子结合蛋白。近期,中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室唐功利课题组与周佳海课题组以及瑞士洛桑联邦理工学院袁曙光合作,以抗肿瘤抗生素谷田霉素(YTM)和CC-1065为研究对象,报道了GyrI-like家族的一个亚家族蛋白具有水解YTM和CC-1065环丙基的特性,且这类酶能够赋予微生物对YTM和CC-1065的抗性。相关研究成果在线发表于《自然· 通讯》( i Nat.Commun. /i 2017, DOI: 10.1038/s41467-017-01508-1)。 /p p   谷田霉素家族化合物是一类来源于微生物、含有环丙烷药效团的高活性天然产物,目前包括YTM、CC-1065和多卡霉素。这些化合物主要是对细胞内的遗传物质DNA进行烷基化修饰,从而达到杀死细胞的目的(IC50为pM级)。唐功利课题组长期以来致力于谷田霉素家族化合物的生物合成研究,此次发现是继克隆了YTM和 CC-1065的生物合成基因簇,以及揭示 DNA 糖苷酶 YtkR2开启DNA修复机制以来取得的又一突破。 /p p   该研究得到了国家自然科学基金委、上海市科委、中科院战略性先导科技专项的资助。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171211356416650773.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/87622366-468a-46b7-99e7-63c86a510812.jpg" / /p p style=" text-align: center " GyrI-like家族环丙基水解酶赋予微生物对YTM和CC-1065的抗性 /p
  • IRIS机载一体式激光雷达高光谱成像仪在评估杂草抗性方面的应用
    “倘若有什么植物妨碍了我们的计划,或是扰乱了我们干净整齐的世界,人们就会给它们冠上杂草之名。可如果你本没什么宏伟大计或长远蓝图,它们就只是清新简单的绿影,一点也不面目可憎。” ——《杂草的故事》清新简单的绿影自然面目可爱,惹人注目,但人类生存之下,繁多冗杂的一片蔓延,确是明目张胆地抢了农作物的地盘,伤了农业发展。世界上的杂草有1000多种,它们通常生长迅速、繁殖能力强,会对农业产生一定的影响。杂草不仅会与农作物争夺土壤养分和水分,传播病虫害,从而影响农作物的生长和产量,含有毒素的杂草还会影响农作物品质。因此,对于农业生产来说,防治杂草对保证农作物的正常生长和产量至关重要。IRIS机载一体式激光雷达高光谱成像仪在评估杂草抗性方面的应用杂草防治是现代农业生产管理的重要组成部分。然而,过度依赖常用除草剂进行化学防治已导致大量抗性杂草的出现,对可持续农业构成重大威胁。因此,开发一种大面积准确评估和量化田间杂草抗性的方法对于农场管理和可持续发展至关重要。目前的方法,例如目视检查,既费时又费力。酶测定虽然准确,但只能在实验室环境中进行。热成像技术可能会受到环境因素的影响,导致在室外使用时精度较低。因此,无法大规模应用。无人机(UAV)和各种传感器已经成为植物表型研究中不可或缺的工具。在这项研究中,作者于2021年6月7日在中国黑龙江省哈尔滨市向阳农场(位于北纬45°61′,东经126°97′)使用LR 1601-IRIS 机载一体式激光雷达高光谱成像仪(北京理加联合科技有限公司)进行了相关试验。旨在(1)根据杂草表型和鲜重提出新的抗性指数,来有效地量化田间杂草的抗性;(2) 利用高光谱传感器识别抗性杂草和敏感杂草之间的内在差异和敏感光谱区域;(3)通过多模态数据融合和深度学习研究光谱、结构和纹理信息及其组合在抗性评估中的贡献;(4)评估所提出的模型针对不同杂草密度和绘制抗性杂草的能力。机载杂草抗性评估方法的工作流程。结果(a) 不同抗性和密度的高光谱反射率曲线;(b)高光谱一阶导数。虚线代表抗性杂草,实线代表敏感杂草,颜色代表杂草密度。CRS测量和预测值散点图。结论(1)敏感杂草和抗性杂草的光谱响应存在明显差异,连续投影算法(SPA)选择的最佳波段与抗性表达波段的最佳波段相吻合;(2)通过多模态数据融合提高了抗性评估的准确性,后期深度融合网络表现出最佳的准确性,R2为0.777,RMSE为0.547;(3)多模态融合网络模型在不同密度的抗性评估中表现出强大的适应性,并有效地生成杂草抗性图。总的来说,这项研究证明了使用多模态数据融合和CRS,结合深度学习,实现准确和可靠的农田杂草抗性评估的有效性。本研究为农田抗性杂草管理提供了一种更有效、更准确的方法,并为可持续农业的发展提供助力。
  • 紧急提醒!米粉、河粉、薯粉等如变味千万别吃
    近日,广东省东莞和河源市发生食用变质河粉,导致疑似米酵菌酸毒素中毒,已造成3人死亡,造成了很大的社会影响,广东省及各地市卫生健康行政部门高度重视此次事件,近期会对木耳,以及含淀粉类食物进行排查检测,聚光科技(杭州)股份有限公司下属子公司上海安谱实验科技股份有限公司(以下简称“安谱实验”)早在2017年就针对米酵菌酸的检测开发了应用方法,为食品卫生安全问题出一份绵薄之力。  米酵菌酸是椰毒假单胞菌酵米面亚种产生的一种可引起食物中毒的毒素,发酵玉米面制品、变质鲜银耳及其它变质淀粉类制品是引起中毒的主要原因。对于银耳中的限量标准为0.25mg/kg。1.样品前处理  银耳样品粉碎均匀,称取2g于50ml 离心管中,(基质加标:100ppm 40ul)加入20ml甲醇-氨水溶液,混匀,铝箔纸包裹室温浸泡1h,然后超声提取30min,4000r/min 离心5min,取上清液5ml,40℃氮吹至1ml 左右,加水定容至3ml,用氨水调pH至9-10待净化。2.固相萃取过程(避光)  SPE 小柱:CNW Poly-Sery MAX混合型阴离子交换SPE小柱(SBEQ-CA3379 60mg/3ml)  活化:5ml甲醇  平衡:5ml水  上样:上样液用氨水调pH 至9-10,控制流速1d/s  淋洗:5ml 水和5ml 甲醇淋洗,弃去流出液,真空泵抽干  洗脱:2*3ml 2% 甲酸甲醇溶液洗脱,收集洗脱液  洗脱液处理:40℃水浴氮吹至干,加入1ml 流动相,涡旋溶解,混匀,过滤后进行HPLC 分析(棕色样品瓶)。3.色谱条件(避光)  色谱柱:Athena C18-WP柱,250*4.6mm,5μm  流动相:甲醇:水=75:25(水用冰乙酸调pH至2.5)  流速:1.0mL/min  柱温:30℃  检测波长:267nm  进样量:20uL4.实验谱图 1ppm标准品谱图基质空白谱图1ppm基质加标谱图5.实验数据 6.实验耗材
  • 杜邦先锋公司开发出了首款DNA-free基因编辑玉米
    将CRISPR-Cas9蛋白和gRNA在体外组装成核糖核蛋白复合体,再利用基因枪转化,就可以得到全程无DNA作为载体的基因编辑作物产品,该产品的优势是编辑效率高、脱靶率低、非预期变异少、背景纯合易。如今,种业巨头杜邦先锋公司已成功利用该技术得到了玉米基因编辑植株,性状表现为磺酰脲类除草剂抗性、雄性不育和叶舌缺失。 继杂交糯玉米之后,杜邦先锋公司在玉米基因编辑技术上又有了新的斩获,这是否意味着杜邦先锋在作物编辑育种领域已经领先了半个身位?Nature Communications 7: 13274. 16 November 2016Genome editing in maize directed by CRISPR–Cas9 ribonucleoprotein complexesAuthorSergei Svitashev, Christine Schwartz, Brian Lenderts, Joshua K. Young& A. Mark CiganTrait Enabling Technologies, DuPont Pioneer, USAAbstractTargeted DNA double-strand breaks have been shown to significantly increase the frequency and precision of genome editing. In the past two decades, several double-strand break technologies have been developed. CRISPR–Cas9 has quickly become the technology of choice for genome editing due to its simplicity, efficiency and versatility. Currently, genome editing in plants primarily relies on delivering double-strand break reagents in the form of DNA vectors. Here we report biolistic delivery of pre-assembled Cas9–gRNA ribonucleoproteins into maize embryo cells and regeneration of plants with both mutated and edited alleles. Using this method of delivery, we also demonstrate DNA- and selectable marker-free gene mutagenesis in maize and recovery of plants with mutated alleles at high frequencies. These results open new opportunities to accelerate breeding practices in a wide variety of crop species.
  • 【瑞士步琦】近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用
    近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用近红外应用”1介绍玉米是我国重要的粮食作物。根据国家统计局数据显示,我国 2021 年玉米播种面 4332 万 hm2,玉米产量达 2.7 亿 t。玉米中的水分、蛋白质、脂肪、糖类等主要化学成分含量会直接影响到玉米的经济效益。化学成分含量的测定已成为原料品质评价中的重要环节。玉米种子作为生产中最基本的资料,其质量的好坏直接影响玉米的产量及品质。玉米品质指标(水分、蛋白质、淀粉等)的检测常用理化方法,安全指标(毒素等)的检测使用液相等物理或化学方法,可用冷浸法等对种质品质进行分析,但这些方法均会对样本本身造成破坏,存在处理时间较长以及需要专业人员操作、仪器成本高等缺点。因此,探究一种可以对玉米进行无损、快速检测技术显得尤为重要。近红外光谱分析技术具有样品不需复杂耗时的前处理、无损耗、多成分同时分析、无污染的检测优势,近年来得到了广泛关注。近红外光谱分析技术是利用物质对光的吸收、散射、反射与透射等特性对待测物进行分析的检测技术,通过样品的吸收光谱及理化分析结果可对样品进行定性或定量分析。近红外光谱分析技术的检测步骤为使用化学计量法对近红外光谱数据进行预处理及建立模型,将样本的预测集通过模型进行检测,验证模型是否精准,并对模型进行评价及优化。近红外光谱技术常用处理方法,由于近红外光谱中强大的背景信息造成的噪声干扰和存在冗余变量,导致从样品的近红外光谱中提取与检测目标相关的信息较困难,因此,需对光谱数据进行预处理。常用的光谱预处理方法有去噪自编码器(DAE)、正交信号校正法(OSC)、标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)等。2近红外光谱技术模型评价指标定量模型评价指标 评价近红外光谱定量模型预测准确性的实质是模型的预测结果与样品结果的接近程度,评价预测模型一般采用校正决定系数(R2c)、验证决定系数(R2v)、校正相关系数(Rc)、验证相关系数(Rv)、校正均方根误差(RMSEC)、验证均方 根 误 差(RMSEV) 和 相 对 分 析 误 差(RPD)等参数,决定系数与相关系数是预测值与使用化学方法检测出的真值样本集相关性的标准,通常 R2c、R2v、Rc、Rv 越大时,认为所建模型效果越好;RMSEC 和 RMSEV 是校正集与验证集的预测值和使用化学方法检测出的真值之间差异大小的量度,RMSEC 和 RMSEV 越小,认为所建模型性能越优;RPD 是衡量模型可靠性的指标,当 RPD3,认为所建立的预测模型可靠性较高,3RPD2.5,认为模型可用于分析;RPD定性模型评价指标 近红外光谱技术在定性分析中多用于样品分类,常用判定指标有正确率、敏感性、特异性等。相关检测设备从采样现场到实验室快速无损检测样品的指标,主要包括水分、脂肪、蛋白、灰分等。可以帮助企业优化生产过程,控制最终产品质量,提高利润。近红外光谱仪检测过程无需化学试剂,可大大降低实验室湿化学成本。检测快速,可大大减少操作人员的劳动力,降低使用门槛,节约管理费用。▲ 步琦近红外光谱仪 ProxiMate防水型不锈钢外壳,入口防护等级为 IP69,可进行高压管冲洗,即使是最苛刻的工作环境也能满足多种即时可用的预校准,适用性广泛直观的现触摸屏界面,简单、明了样品使用磁耦合驱动装置旋转器,分析完成后该装置可拆除,轻松清洁允许用户利用近红外光,可见光或将两种信号结合来提高测量性能和全面评估样品,从而使其测量性能达到最大化3相关模型参数ProductParameterRangeSpectraSEPMaizeStarch16-76%6553.5MaizeFat3.14 -5.352980.2MaizeProtein6-21%6821.3MaizeMoisture7-13%6820.5MaizeAsh1-8%3070.04步琦公司为您提供完整的玉米检测解决方案,同时提供定制化服务和使用,欢迎用户前往我司实地参观考察。
  • 种子尺寸分析仪-玉米种子粒型参数分析仪器
    托普云农作物考种分析系统TPKZ-1型,专业用于各种作物籽粒的考种,同时也适用于测量玉米果穗、截面。种子尺寸分析仪-玉米种子粒型参数分析仪器。  种子分析仪适用范围:  玉米、水稻、小麦、油菜、豆类、花生、芝麻等各种作物种子。  种子尺寸分析仪功能特点:  1、配A3幅面最gao分辨率1600dpi × 1600dpi、紫光M1彩色扫描仪。可分析各类种粒的种粒直径1~20mm。扫描仪分析工作区:A3幅面(431.8mm×304.8 mm)。  2、分析速度:可同时成像分析10个玉米果穗、35个玉米截面、1000粒左右玉米籽粒。  3、自动数粒速度:1500~3000粒/分钟(玉米籽粒),其它籽粒为1200~20000粒/分钟,数粒误差≤±0.1~0.4%,可监视修正结果,监视修正即达准确。具有相机画面畸变、背光板均匀性的自动矫正特性,有效减小尺寸测量误差。  4、自动测出籽粒数、各籽粒的粒形参数(长、宽、长宽比、面积、等效直径、周长等),以及其平均值,并排序输出。自动千粒重分析的精度误差:≤±0.5%。并能对不同品种的种子进行长和宽的对比,并输出矢量图。  5、同时成像分析玉米果穗:10个/次/分钟、玉米截面:35个/次/2分钟。自动测出各玉米穗长、穗粗、秃尖长、左右穗缘角、穗行角、平均行粒数、粒厚、截面穗行数、穗粗、轴粗,颜色以及其平均值,可测出各玉米截面上的种子粒长、粒宽、颜色(RGB具体数值表示)、粒高等尺寸参数。  6、水分测定:通过水分测定仪,数据能输入到软件中,然后统一输出分析数据。  7、图像分析:有任意放大、缩小,方便查看标记结果。  8、有被测样本条码、电子天平RS232重量数据的自动输入接口,插上电脑条码枪即可刷入样本条码编号 电子天平上的被测样本重量数据可一键送到电脑保存为EXCEL表。  9、分析过程为全程电脑控制,高效、准确、简便易用,真正一键式操作,鼠标一点,结果即现。  10、辅助删补:用鼠标选择增加/删除,或直接用鼠标在屏上手工计数,以确保结果准确性。目标区的个性化计数:对工作区视野中任选范围或矩形范围内的计数。  11、种子尺寸分析数据导出:分析图像结果可保存,自动形成总报表,统计分析结果能输出至Excel表,考种系统有云平台的支持,通过云平台可以上传或是下载数据。  12、软件加密:采用动态二维码+密码狗加密,登记具体使用单位的信息,防止加密狗的丢失。
  • 微观世界|第27期 SEM在淀粉颗粒中的应用
    前 言淀粉颗粒是有直链淀粉和直链淀粉组成。广泛储存在多种绿色植物中的叶、根、芽、果实、谷粒和茎等组织和器官中,是生物圈最丰富的碳水化合物之一。在工业上也有广泛的应用前景,可用于制作葡萄糖,麦芽糖,酒精等工业原料。在生活中,可以制作成多种食物,有效的补充能量。淀粉颗粒淀粉是一种天然的多糖化合物,它以颗粒的形式广泛的存在于植物的果实、根、茎、叶中,是人类碳水化合物的主要来源之一。目前,常见的用于淀粉生产的农作物有玉米、红薯、马铃薯等。通常,淀粉颗粒都是成细小的粉末颗粒状态存在,很难通过肉眼直接区分出淀粉的种类。那么就需要运用放大设备进行进一步的区分观察。常见的观察方式为利用光学显微镜进行观察,但是由于景深,放大倍数的限制,难以得到完美的观察结果。而扫描电子显微镜由于其优异的景深,超高的放大倍数,在淀粉行业具有广泛的应用前景。图1 (a)红薯 (b)玉米 (c)土豆图2 粉末形态的淀粉颗粒淀粉颗粒的SEM形态观察近年来伴随国内淀粉生产加工贸易的发展,不同的淀粉价格差异巨大,因此市场上食用淀粉掺假的事例屡见不鲜。由于在众多植物中都有淀粉颗粒的存在,其淀粉颗粒的形态也是个有不同,而运用电镜进行淀粉颗粒的检测不失为一种有效的检测手段。下面我们利用coxem EM 30 Plus对典型的几种淀粉颗粒进行观察。如图3所示,为红薯淀粉颗粒SEM图像,其颗粒大小分布在数微米至十几微米之间,其形貌特点为圆球星与不规则形状为主。图4为土豆淀粉颗粒的SEM图像,其颗粒大小分布不均匀,小颗粒尺寸大小在10微米左右,较大颗粒尺寸分布在50微米左右。图5为玉米淀粉颗粒的SEM图像,其颗粒大小分布相对均匀,颗粒尺寸大小在10微米左右,呈多边形颗粒状形貌特征。图3红薯淀粉图4土豆淀粉图5玉米淀粉淀粉颗粒质量的SEM观察在实际过程中,由于生产原料的差异,条件的不同,以及运输条件的优劣,都会影响到淀粉产品质量的好坏,轻则影响产品食用口感,重则影响下游产品质量。因此,对于淀粉质量的监管尤为重要。在淀粉检查标准中,其中重要的一项就是微生物限度的检测,而微生物学检测往往需要较长的检测周期。而通过SEM进行淀粉颗粒质量的检测往往效率较高。如图6所示淀粉颗粒的SEM图像,可以明显的看出,淀粉颗粒表面出现的孔穴状表面形态,这是由于微生物对淀粉颗粒的分解作用,从另一方面直观的反映出淀粉颗粒的质量的优劣。图6玉米淀粉颗粒细节后 记
  • 文献速递 | 玉米的三个SWEET蔗糖转运蛋白旁系同源基因在韧皮部装载中的重要作用
    玉米的三个sweet蔗糖转运蛋白旁系同源基因在韧皮部装载中的重要作用原文以 impaired phloem loading in genome-edited triple knock-out mutants of sweet13 sucrose transporters为标题发表在2017年10月6日的biorxiv上,原文作者margret bezrutczyk等译:贾子毅 作物产量依赖于蔗糖从叶片到籽粒的有效分配。在拟南芥中,韧皮部装载(phloem loading)是通过sweet蔗糖流(sweet sucrose effluxers)以及随之的sut1/suc2蔗糖/h+协同转运子配合完成的。zmsut1对于玉米的碳分配至关重要,但其对质外体韧皮部装载以及易位途径所导致的蔗糖损失回收的贡献还不清楚。因此,研究者检测了玉米中sweets对韧皮部装载的重要性。 研究者们确认了三个基于叶片表达的sweet蔗糖转运蛋白,它们在质外体韧皮部装载中发挥重要作用。尤其是,zmsweet13旁系同源体(a,b,c)是叶脉管系统表达量最高的基因之一。经基因组编辑,三个基因敲除后的突变体明显发育不良。 野生型和突变体植株在生长发育(如株高)以及zmsweets表达方面的差异 为了定量评估突变体在光合作用方面的受损情况,研究者采用li-6800光合荧光自动测量系统评价野生型和突变体玉米植株在光合速率方面的差异。实验在温室条件下进行:温度28℃;光合有效辐射1000μmol/m2/s;相对湿度60%。 li-6800光合荧光自动测量系统 结果发现,突变体的光合作用受损,叶片积累淀粉和可溶性糖。转录组测序(rna-seq)表明,突变体存在显著的与光合器官和碳水化合物代谢相关基因的异常转录。gwas分析表明,zmsweet13s旁系同源体与作物的农艺性状有关,尤其会影响开花时间和叶片角度。 野生型和突变体植株在叶片淀粉以及可溶性糖累积间的差别 实验证实,zmsweet13旁系同源体(a,b,c)和zmsut1在韧皮部装载过程中存在合作。研究者认为,试图通过生物工程措施提高作物产量时,可以将其作为重点候选对象。
  • 《食用变性淀粉》国家标准通过审定
    3月12日,经国家标准委批复,由中国商业联合会提出、诸城市兴贸玉米开发有限公司等11家单位负责起草的《食用变性淀粉》国家标准在诸城通过审定。   变性淀粉是原淀粉经过某种方法处理,不同程度地改变其原来的物理或化学特性后的产品。由于变性淀粉具有许多优良的性能,所以被广泛应用于食品、纺织、造纸、饲料等诸多领域,在食品中被广泛用于饮料、冷冻米面食品、调味品、糖果等。目前,美国、加拿大、欧洲等发达国家和地区对食品中使用变性淀粉都制定了相关条款,规定了食品中使用变性淀粉的品种和使用量。这次《食用变性淀粉》国家标准的审定,为确保变性淀粉作为食品添加剂的安全性提供了保障。
  • 接触霉变玉米后女子肺部长满黄曲霉菌,毒性极强的黄曲霉毒素该如何鉴别?
    12月8日早间,“女子接触霉变玉米后肺部长满真菌”冲上热搜第一。据人民网,一23岁女子前段时间回老家帮忙收玉米,事后连续1个多月咳喘不止。经医生检查,她的肺部长满了黄曲霉菌,引发了真菌感染。该女子回忆,当时她在无防护措施情况下收玉米,有些玉米可能淋雨霉坏。[1]什么是黄曲霉毒素?黄曲霉毒素是黄曲霉、寄生曲霉等产生的代谢产物。当粮食未能及时晒干及储藏不当时,往往容易被黄曲霉或寄生曲霉污染而产生此类毒素。在各类食品中,花生、花生油、玉米污染最严重。黄曲霉毒素是一种剧毒的致肝癌物质,人摄入大剂量的黄曲霉毒素后可出现肝实质细胞坏死、胆管上皮细胞增生、肝脂肪浸润及肝出血等急性病变。事实上,世界范围内有多次黄曲霉毒素急性中毒事件,非洲的霉木薯饼中毒,印度的霉玉米中毒,肯尼亚黄曲霉玉米污染事件… … 所以把食物中的黄曲霉毒素控制在安全值以内,也是各国都在严格把关不敢松懈的事儿。[2]怎么鉴别食物中是否黄曲霉素超标?首先是快速识别,黄曲霉素是很苦的,食用花生、核桃等食物时如果感觉很苦,马上吐出来,并漱口。此外,睿科集团建立了Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪测定玉米、大米和花生油中黄曲霉毒素B族和G族的分析方法,供广大食品检测客户参考。试样经过70%甲醇水溶液提取,提取液经离心、稀释后用含有黄曲霉素特异抗体的免疫亲和柱自动净化。用20mL水淋洗柱子将免疫亲和柱上的杂质除去,以甲醇洗脱免疫亲和柱。将洗脱液在50℃条件下氮吹干,用1mL初始流动相定容,经高效液相色谱仪上机分析。图-1.4种黄曲霉毒素的结构式下文参考GB5009.22-2016《食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》中第三法,采用免疫亲和柱净化,高效液相色谱检测,建立了复杂粮油样品基质中黄曲霉毒素高灵敏度的前处理和分析方法,得到四种常见粮油样品中黄曲霉毒素的加标回收率在83-100%之间,RSD值小于5%。1.标准曲线配置使用睿科Auto Prep 200全自动液体样品处理工作站可实现标准品的全自动化配置,可将购买的混合标液(1000ug/L)通过工作站的直接稀释模式,配置成浓度为10ug/L的工作中间液,紧接着可通过程序设置,吸取该工作液,配置一条浓度分别为0.5ug/L,2.0ug/L,5.0ug/L,25ug/L和100ug/L的标准工作曲线。图-2. Auto Prep 200 液体工作站配标程序2.样品提取与前处理花生油样品前处理准确称取5g花生油样品于50mL离心管中,加入20mL甲醇-水溶液(7:3)(v/v),涡旋震荡提取20min,以7000r/min的转速离心5min,取4mL上清液于80mL玻璃上样管中,加入23mL 0.1%吐温-20的PBS缓冲液混匀,待用。(此处以花生油样品前处理为例,玉米粉、大米样品操作步骤同上)固相萃取净化条件全自动固相萃取仪Fotector Plus固相萃取柱黄曲霉毒素免疫亲和柱(Romer,60 mg/3 mL)淋洗超纯水洗脱甲醇表-1 固相萃取净化条件以2mL/min的速度精确上样27 mL待测液,10mL水润洗样品瓶,10mL水淋洗免疫亲和柱,气推30mL吹干免疫亲和柱,推速为80mL/min。最后用2mL甲醇以0.5mL/min的速度洗脱样品,收集洗脱液用睿科Auto EVA-60全自动平行浓缩仪于50°C、2psi条件下氮吹干,用初始流动相定容至1mL,过滤膜上机分析。详细步骤见图-3。图-3. Fotector Plus 黄曲霉毒素免疫亲和净化方法3.样品测试油样加标测试取空白花生油样5g,添加2ug/kg的黄曲霉毒素G2、B2、G1和B1的标准品,进行上述步骤的前处理净化,样品回收率如下表-2所示:表-2添加水平为2ug/kg花生油样的回收率大米样品加标测试大米中添加水平为2ug/kg的黄曲霉毒素G2、B2、G1和B1的回收率结果:表-3添加水平为2ug/kg大米的回收率结果玉米样品加标测试玉米中添加水平为2ug/kg的黄曲霉毒素G2、B2、G1和B1的回收率结果:4.注意事项由于黄曲霉毒素在紫外光照射下不稳定,因此在实验过程中应该避免紫外光和太阳光的照射。谷物中离心完成后,不可放置过长时间,否则谷物容易重新吸水,可能导致提取液的浓度过高,使样品的回收率偏高,影响测试结果。固相萃取进行提取液净化前,特别对于偏酸或偏碱性样品,应用PBS缓冲溶液(pH=7.4)进行稀释后上机,否则可能会导致回收率偏低。5.总结净化
  • 跨越式突破 中国首次在实验室实现人工合成淀粉
    粮食不需要土地种植,可以在生产车间中制造出来。如今,这个看似天方夜谭的想象正在成为可能。日前,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称“天津工业生物所”)在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果于北京时间9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》。“这也意味着,我们所需要的淀粉,今后可以将二氧化碳作为原料,通过类似酿造啤酒的过程,在生产车间中制造出来。”天津工业生物所所长马延和说。将二氧化碳还原生成甲醇,再转化为淀粉淀粉是人类粮食的最主要成分,同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用,将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。长期以来,科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程,希望提高二氧化碳和光能的利用效率,最终提升淀粉的生产效率。这次,天津工业生物所的科研人员就成功创制了一条利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。这条路线涉及11步核心生化反应,淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。从能量角度看,光合作用的本质是将太阳光能转化为淀粉中储存的化学能。因此,将光能高效地转变为化学能并储存下来成为关键。“我们想到了光能—电能—化学能的能量转变方式。”天津工业生物所副所长王钦宏说:“首先,光伏发电将光能转变为电能,通过光伏电水解产生氢气;然后,通过催化剂利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇,将电能转化为甲醇中储存的化学能。这个过程的能量转化效率超过10%,远超光合作用的能量利用效率。”自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。王钦宏说:“要想人工实现这个过程,关键是要制造出自然界中原本不存在的酶催化剂。”科研人员挖掘和改造了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂,最终优中选优,使用10个酶逐步将甲醇转化为淀粉。这种路径不仅能合成易消化的支链淀粉,还能合成消化慢、升糖慢的直链淀粉。“也许在不久的将来,不需要种地,也能够满足我们对碳水化合物的需要。”王钦宏说。在人工合成途径构建上实现跨越式突破不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物,一直是世界各国科学家的梦想。此前,华人科学家杨培东曾带领团队利用聚糖反应成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物。“但是,他们还尚未实现复杂碳水化合物的人工定向合成。”天津工业生物所副研究员蔡韬说:“也就是说,他们的路线方法合成的是多种简单糖类化合物的混合物,还很难定向到其中的一种。”专家介绍,淀粉高效人工合成的挑战主要来自低密度太阳能到高密度电能和氢能,低浓度二氧化碳到高浓度二氧化碳,以及复杂合成途径到简单合成途径3个方面。此前,在众多科研人员的努力下,前两个问题已基本得到了解决。“这次,我们主要在人工合成途径构建方面实现了跨越式突破。”马延和说。他介绍,一是跨越了人工途径进化的鸿沟。克服了不同来源、不同遗传背景的生物酶之间热力学与动力学不匹配等瓶颈,二氧化碳到淀粉的碳转化速率和效率显著提升;二是跨越了从虚拟到现实的鸿沟。团队用计算机可以设计出很多条合成途径,通过各种模块的组装和适配,最终筛选出了符合条件的路径,实现了人工淀粉合成。“经过分析鉴定,我们合成的淀粉样品无论成分还是理化性质,都和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。据科研团队介绍,在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数推算,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩土地玉米种植的平均年产量。马延和说:“这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。”创新科研组织模式,让不同专长的团队协同攻关专家预计,如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性,将可能会节约90%以上的耕地和淡水资源,避免农药、化肥等对环境的负面影响,提高人类粮食安全水平,促进碳中和的生物经济发展。重大原创性突破的背后,除了科研团队多年的努力和坚持之外,科研组织模式的创新功不可没。天津工业生物所自2015年起,聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用,开展需求导向的科技攻关,集聚所内外创新资源,加强“学科—任务—平台”整合,实现各方科研力量的有机融合和高效协同。研究所根据项目研究需求进行人才布局,组建了当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队。传统科研模式一般以课题组为单元进行,优势是能够集中在一个领域方向,但不是所有的研究项目都适合这样的模式。马延和说:“比如,我们这个项目是一个多领域多方向交叉的工作,这就需要将具备不同专长的人和团队组织起来,协同合作才能够完成,传统科研模式显然不太适合。”根据项目特点,研究所创立了新的科研组织模式,即三维管理模式。“三维管理模式,具体来说就是所里统一拨付经费,设立总体研究部、研究组和平台实验室。”蔡韬说:“总体研究部负责项目矩阵管理;研究组是根据领域方向和学科布局设置的特色学科组,实现专业分工;平台实验室则负责为项目提供装备方法支撑。”“在这种新模式下,要实现哪一步目标、需要哪些人来做哪些任务,我们在整个项目层面都会事先进行具体分析。”蔡韬说,“比如,途径设计就是由所里生物设计中心科技组来负责,总体研究部通过任务分解,将相关研究任务定向委托给他们。简单来说,这个模式更容易实现专业的人做专业的事,全预算的方式也能够保证团队一直稳定地做这一件事。”项目实施过程中,也会对承担分任务的科研团队进行严格考核。通不过考核的团队,则由新的团队替换来重新完成任务。“整个项目过程中,共有十多个小团队参与。”蔡韬说,“不同团队聚在一起,为一件事、一个目标、一个任务共同努力,协同攻关,最终实现了原创性重大突破。”
  • 国际首次!我国科学家在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成
    编者注:如何理解这一突破的意义呢?中新网如此评价:“继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后,中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。”各位网友对此前景展开了脑洞大开的想象:首先,是对农业的影响,人工合成代替自然生产,粮食生产不再受限于土地面积。其次,碳中和问题,困扰全球的全球变暖有望通过这一途径得到解决。最后,宇宙探索,三位宇航员的吃播场面让我们大开眼界,但长期宇宙探索的食物供应仍是待解决的问题,这一突破可以解决二氧化碳充裕地区的食物供应问题,如火星、金星等。近期,中科院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破,国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。成果于9月24日在国际学术期刊《科学》上发表。淀粉是粮食最主要的成分,也是重要的工业原料。记者了解到,目前,人类使用的淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。由于淀粉合成与积累涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控,理论能量转化效率仅为2%左右。“农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产淀粉需要较长的生产周期和较大种植面积,需要使用大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等农业生产资料。如果能设计人工生物系统,不依赖植物从二氧化碳合成淀粉,将是影响世界的重大颠覆性技术。”天津工业生物技术研究所所长马延和告诉记者。科研团队乔婧科研助理、蔡韬副研究员、马延和研究员、朱蕾蕾研究员、孙红兵科研助理(从左至右)在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室合影(9月16日摄)。新华社记者 金立旺 摄研究团队采用了一种类似“搭积木”的方式,联合中科院大连化学物理研究所,利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一(C1)化合物,然后通过设计构建碳一聚合新酶,依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物,最后通过生物途径优化,将碳三化合物又聚合成碳六(C6)化合物,再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。记者了解到,这一人工途径的淀粉合成速率是自然界中玉米淀粉合成速率的8.5倍。研究所副研究员、论文第一作者蔡韬表示,这一人工途径突破了传统植物低密度光能固碳转化的局限,使高效固定二氧化碳高效合成淀粉成为可能,为创建新功能的生物系统提供了新的科学基础。据蔡韬介绍,在计算设计的人工途径中,获得碳一到碳三化合物直接聚合的生物酶催化剂是成功构建这条途径的核心关键。为此,研究团队从头设计构建了非自然碳碳缩合酶,实现了C1到C3化合物的直接聚合。进一步,研究团队从动物、植物、微生物等31个不同物种来源挖掘合适的生物酶催化剂,构建了一条只有11步主反应的人工合成淀粉途径,实现了从二氧化碳到淀粉的从头合成,将天然淀粉的羧化-还原-重排-聚合的复杂合成过程简化为人工淀粉的还原-聚合的合成过程,显著降低了合成的复杂度。这一设想也成为天津工业生物技术研究所瞄准的前沿方向。2015年,研究所以项目制模式布局二氧化碳到淀粉人工合成的攻关任务。几年时间里,研究团队从头设计了一条只需11步主反应的非自然二氧化碳固定与淀粉合成新途径,在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室,科研人员展示人工合成淀粉样品(9月16日摄)。新华社记者 金立旺 摄由于缺少自然途径长期的进化过程,研究中面临的另一难题是不同物种的生物酶催化剂难以适配。针对这个问题,研究团队开发了模块组装优化与时空分离反应策略,通过别构调控优化、顺序分步反应创建,解决了人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配设计等问题,获得淀粉合成速率和效率显著提升的人工途径,实现直链淀粉和支链淀粉的可控合成。“按照目前的技术参数,在能量供给充足的条件下,1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地的玉米淀粉年平均产量,为淀粉生产的车间制造替代农业种植提供了一种可能。如果未来该系统过程的成本能够降低到具有经济可行性,将可能节约90%以上的耕地和淡水资源,避免农药、化肥等对环境的影响。”蔡韬告诉记者。这一成果得到国内外领域专家的高度评价,认为该工作是“典型的0到1的原创性突破”,不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有重要影响,也对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。
  • 世界粮食日,关注粮食安全丨玉米、大米、小麦和玉米油中的玉米赤霉烯酮的测定
    介绍01为加快粮食产业经济发展,推进粮食产业供给和结构性质改革,国家粮食局推出“优质粮食工程”,并开展“中国好粮食”行动。睿科集团积极响应政策的同时,凭借丰富的实验室经验,针对相关政策标准制定了系列解决方案,并将各种自动化设备应用于前处理过程,尽可能地帮助实验员提高工作效率,保证粮油产品检测的准确性。值此世界粮食日(2021年10月16日)来临之际,我们分享用Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪分析粮油中玉米赤霉烯酮的解决方案。试样经过90%乙腈水溶液提取,提取液经离心、稀释后用含有玉米赤霉烯酮特异抗体的免疫亲和柱自动净化。用5 mL水淋洗柱子将免疫亲和柱上的杂质除去,以甲醇洗脱免疫亲和柱。将洗脱液在55°C条件下氮吹干,用1 mL初始流动相定容,经高效液相色谱仪上机分析。图-1玉米赤霉烯酮结构式本应用文章参考GB5009.209-2016《食品中玉米赤霉烯酮的测定》第一法,采用免疫亲和柱净化,高效液相色谱检测,建立了复杂粮油样品基质中玉米赤霉烯酮高灵敏度的前处理和分析方法,得到四种常见粮油基质中玉米赤霉烯酮的加标回收率在88.0%-112.0%之间,RSD值小于5%。仪器与耗材02Auto Prep 200全自动液体样品处理工作站;Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪 ;Auto EVA 80 全自动平行浓缩仪;玉米赤霉烯酮免疫亲和柱 (Romer,1500ng/3mL);高效液相色谱: Waters ACQUITY UPLC I-Class配备大体积流通池;甲醇(Merck,色谱纯);乙腈(Merck,色谱纯);吐温-20(Sigma,试剂纯);超纯水(Waston);PBS盐包配标净化浓缩标准曲线配制03使用Auto Prep 200全自动液体样品处理工作站可实现标准品的全自动化配制,将单标母液(1000 mg/L)通过工作站的直接稀释模式,配制成浓度为10 mg/L的工作中间液,紧接着可通过程序设置,吸取该工作液,配制一条浓度分别为0.01 mg/L,0.02 mg/L,0.1 mg/L,0.2 mg/L和0.5 mg/L的标准工作曲线。图-2. Auto Prep 200 液体工作站配标程序样品提取与前处理04大米、玉米、小麦样品准确称取5 g粉碎过的样品于50 mL离心管中,加入20 mL乙腈-水溶液(9:1)(v/v),涡旋震荡提取20 min,以7000 r/min的转速离心5 min;取5 mL上清液于试管中,加入20 mL 0.1%吐温-20的PBS缓冲液混匀,以7000 r/min的转速离心5 min,取10 mL上清液于80 mL上样管中,待用。玉米油样品准确称取5 g样品于50 mL离心管中,加入20 mL乙腈-水溶液(9:1)(v/v),涡旋震荡提取20 min,以5000 r/min的转速离心5 min;余下步骤同上。固相萃取净化条件全自动固相萃取仪Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪固相萃取柱玉米赤霉烯酮免疫亲柱 (1500ng/3mL)淋洗超纯水洗脱甲醇表-1 固相萃取净化条件以2 mL/min的速度精确上样10 mL待测液,5 mL水清洗样品瓶,5 mL水淋洗免疫亲和柱,气推30 mL吹干免疫亲和柱,推速为80 mL/min。最后用2 mL甲醇以0.5mL/min的速度洗脱样品,收集洗脱液用Auto EVA 80 全自动平行浓缩仪于55°C、1 L/min条件下吹干,用初始流动相定容至1 mL,过滤膜上机分析。详细步骤见图-3。检测条件05
  • 超实用!植物源性食品标准汇总及常用仪器盘点
    近年来,动物流行疾病(如禽流感、猪流感)频发,与营养有关的疾病、胃肠炎、食物中毒、抗生素类药物滥用等公共卫生问题受到了越来越多的关注。并且随着消费者消费理念的升级、素食文化的兴起、对环境保护与动物福祉责任感的增强等,让植物源性食品自带光环,植物源性食品营养已成为饮食界讨论的焦点。从营养角度来看,植物性食品具有优良的营养健康效能,其中植物蛋白能够满足人对氨基酸、蛋白质的营养需求,尤其大豆蛋白是优质蛋白,完全可以满足人体对蛋白质营养的需求,植物蛋白还具有低饱和脂肪酸、零胆固醇、无抗生素等特点。因此小编汇总整理出植物源性食品标准及常用仪器盘点,供大家参考。国家标准标准名称实施时间仪器方法(点击可查看仪器专场)GB 23200.38-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中环己烯酮类除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.36-2016 食品安全国家标准 植物源食品中氯氟吡氧乙酸、氟硫草定、氟吡草腙和噻唑烟酸除草剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.35-2016 食品安全国家标准 植物源性食品中取代脲类农药残留量的测定 液相色谱-质谱法2017-06-18液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.121-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.120-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中甜菜安残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.119-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中沙蚕毒素类农药残留量的测定 气相色谱法2021-09-03气相色谱法GB 23200.118-2021 食品安全国家标准 植物源性食品中单氰胺残留量的测定 液相色谱—质谱联用法2021-09-03液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.117-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 高效液相色谱法2020-02-15高效液相色谱法GB 23200.116-2019 食品安全国家标准 植物源性食品中90种有机磷类农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱法2020-02-15气相色谱法GB 23200.114-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中灭瘟素残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱联用法GB 23200.113-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法2018-12-21气相色谱-质谱联用法GB 23200.112-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-柱后衍生法2018-12-21液相色谱-柱后衍生法GB 23200.111-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中唑嘧磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.110-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中氯吡脲残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.109-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中二氯吡啶酸残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB 23200.108-2018 食品安全国家标准 植物源性食品中草铵膦残留量的测定 液相色谱-质谱联用法2018-12-21液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40348-2021 植物源产品中辣椒素类物质的测定 液相色谱-质谱/质谱法2021-08-20液相色谱-质谱/质谱法GB/T 40267-2021 植物源产品中左旋多巴的测定 高效液相色谱法2021-12-01高效液相色谱法GB/T 40176-2021 植物源性产品中木二糖的测定 亲水保留色谱法2021-12-01亲水保留色谱法GB/T 22288-2008 植物源产品中三聚氰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺和三聚氰酸的测定 气相色谱-质谱法2008-12-01气相色谱-串联质谱法农业标准标准名称实施时间仪器方法NY/T 2640-2014 植物源性食品中花青素的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 2641-2014 植物源性食品中白藜芦醇和白藜芦醇苷的测定 高效液相色谱法2015-01-01高效液相色谱法NY/T 3300-2018 植物源性油料油脂中甘油三酯的测定液相色谱-串联质谱法2018-12-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3565-2020 植物源食品中有机锡残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2020-07-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3948-2021 植物源农产品中叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质的测定高效液相色谱法2022-05-01高效液相色谱法NY/T 3950-2021 植物源性食品中10种黄酮类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01液相色谱-质谱/质谱法NY/T 3945-2021 植物源性食品中游离态甾醇、结合态甾醇及总甾醇的测定 气相色谱串联质谱法2022-05-01气相色谱-串联质谱法NY/T 3949-2021 植物源性食品中酚酸类化合物的测定 高效液相色谱-串联质谱法2022-05-01高效液相色谱-质谱法进出口行业标准标准名称实施时间仪器方法SN/T 2233-2020 出口植物源性食品中甲氰菊酯残留量的测定2021-07-01气相色谱-串联质谱法气相色谱法SN/T 5171-2019 出口植物源性食品中去甲乌药碱的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-05-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0491-2019 出口植物源食品中苯氟磺胺残留量检测方法2020-05-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 5448-2022 出口植物源性食品中三氯甲基吡啶及其代谢物的测定 气相色谱-质谱/质谱法2022-10-01气相色谱-串联质谱法SN/T 2073-2022 出口植物源食品中7种烟碱类农药残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5445-2022 出口植物源食品中特丁硫磷及其氧类似物(亚砜、砜)的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5443-2022 出口植物源食品中氟吡禾灵、氟吡禾灵酯(含氟吡甲禾灵)及共轭物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5365-2022 出口植物源性食品中氟唑磺隆和氟吡磺隆残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5449-2022 出口植物源性食品中消螨多残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5446-2022 出口植物源性食品中喹啉铜残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5444-2022 出口植物源食品中咪鲜胺及其代谢产物的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 5442-2022 出口植物源食品中丙硫菌唑及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2022-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 4260-2015 出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法2016-01-01紫外分光光度计SN/T 0293-2014 出口植物源性食品中百草枯和敌草快残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-08-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0217-2014 出口植物源性食品中多种菊酯残留量的检测方法 气相色谱-质谱法2014-08-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5221-2019 出口植物源食品中氯虫苯甲酰胺残留量的测定2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法液相色谱法SN/T 1908-2007 泡菜等植物源性食品中寄生虫卵的分离及鉴定规程2007-12-01荧光PCR仪SN/T 3628-2013 出口植物源食品中二硝基苯胺类除草剂残留量测定 气相色谱-质谱/质谱法2014-03-01气相色谱-串联质谱法SN/T 0603-2013 出口植物源食品中四溴菊酯残留量检验方法 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 3699-2013 出口植物源食品中4种噻唑类杀菌剂残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2014-06-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0151-2016 出口植物源食品中乙硫磷残留量的测定2017-03-01气相色谱法气相色谱-串联质谱法SN/T 0337-2019 出口植物源性食品中克百威及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2020-07-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0602-2016 出口植物源食品中苄草唑残留量测定方法 液相色谱-质谱/质谱法2017-03-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0693-2019 出口植物源性食品中烯虫酯残留量的测定2020-07-01气相色谱-串联质谱法液相色谱法SN/T 0217.2-2017 出口植物源性食品中多种拟除虫菊酯残留量的测定 气相色谱-串联质谱法2018-06-01气相色谱-串联质谱法SN/T 5072-2018 出口植物源性食品中甲磺草胺残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法2018-10-01液相色谱-质谱/质谱法SN/T 0695-2018 出口植物源食品中嗪氨灵残留量的测定2018-10-01气相色谱法液相色谱-质谱/质谱法物源性食品检测标准主要集中在农药残留和活性物质检测中,GB 23200系类标准覆盖的农药种类多,数量大,涉及的基质范围广,为农药残留的风险监控提供了高效可靠的法规方法。在农业标准中更关注营养物质的检测,标准中对白藜芦醇和白藜芦醇苷、黄酮类物质、花青素、游离态甾醇等活性物质都要相应的检测方法规定。在检测方法中多用到气相色谱法、气相色谱-串联质谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱/质谱法等。今年下半年仍有许多植物源性食品标准即将实施:标准名称实施时间仪器方法SN/T 5522.10-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第10部分:豌豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.1-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第1部分:红薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.2-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第2部分:木薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.3-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第3部分:马铃薯淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.4-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第4部分:藕淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.5-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第5部分:葛根淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.6-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第6部分:山药淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.7-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第7部分:玉米淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.8-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第8部分:小麦淀粉2023-12-01荧光PCR仪SN/T 5522.9-2023 食用淀粉植物源成分鉴别方法 实时荧光PCR法 第9部分:绿豆淀粉2023-12-01荧光PCR仪NY/T 4356-2023 植物源性食品中甜菜碱的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法NY/T 4358-2023 植物源性食品中抗性淀粉的测定 分光光度法2023-08-01分光光度法NY/T 4357-2023 植物源性食品中叶绿素的测定 高效液相色谱法2023-08-01高效液相色谱法植物源性食品未实施标准.rar植物源性食品农业标准.rar
  • 【文献速递】西北农林科技大学单卫星教授团队发现负调控植物对寄生疫霉菌抗性新机制
    近日,西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》(Q1,IF=5.663)在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文,该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因,为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌,虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远,但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性,植物已经形成了两种方法:动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)在植物中引起破坏性疾病,从作物到树木都有广泛的宿主,已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统(已被证明涉及水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)信号通路),科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如,与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1(拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性)通过调节活性氧(ROS)产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性,而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素(Camalexin)生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此,有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应通常由MAPK激酶激酶(MAPKKK)、MAPK激酶(MAPKK)和MAPK组成,是植物免疫信号网络中的重要节点,传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成:MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用,激活MAPKK-MAPK级联,但类Raf激酶与不同的底物相互作用,参与多种生命活动。与此同时,类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而,类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中,作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体,该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体,并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株,感染实验结果一致表明,Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验,作者沉默了烟草中的Raf36同源基因,并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明,Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株,发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外,对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明,MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述,作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子,在MKK2上游发挥作用,并直接以其为靶点,对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中,使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 食药总局提醒关注含羟乙基淀粉类药品安全风险
    新国家食品药品监督管理总局26日发布通报,提醒关注含羟乙基淀粉类药品对严重脓毒血症患者的肾损伤及死亡率增加风险。   含羟乙基淀粉类药品为血容量补充药,主要用于预防和治疗各种原因造成的低血容量,包括失血性、烧伤性及手术中休克等、血栓闭塞性疾患等。   近期,欧盟、美国、加拿大等国外药品管理部门就含羟乙基淀粉类药品对特定健康条件患者的肾损伤及死亡率增高风险陆续发布了多项风险控制措施。在我国收集到的羟乙基淀粉类药品不良反应报告中,用药原因主要为手术中或手术后补充血容量、失血性低血流量、脑梗塞、外伤、烧伤等 仅有1例用药原因为感染性休克,未发现有明显的使用风险。   为确保用药安全,食品药品监管总局针对其安全性问题再次进行了分析和评估。评估认为,含羟乙基淀粉类药品常见不良反应包括寒战、过敏性休克、呼吸困难、胸闷、高热/发热、过敏样反应、皮疹、肾功能损害等,在特定健康条件的患者中存在着死亡率升高、肾损害及过量出血等风险。   食品药品监管总局表示,将统一修改含羟乙基淀粉说明书。建议医务人员和患者应充分重视此类药品的安全性问题,详细了解含羟乙基淀粉类药品的禁忌症、不良反应、注意事项、相互作用。在治疗前,医生应询问患者的既往病史(如严重脓毒血症、肝肾功能障碍、凝血功能异常等),将可能存在的安全性隐患告知患者,在增加剂量或调整治疗方案时,应密切关注患者的不良反应发生情况。同时,医务人员应根据患者的健康条件,权衡利弊后谨慎使用。如在使用过程中患者出现肾功能异常、凝血机制异常等不良事件,应及时处置。
  • 淀粉真假鉴别技术获得重要突破
    日前,国家食品质量安全监督检验中心主持研究的国家质检总局科技计划项目“我国食用淀粉种类的鉴别技术研究”,在北京通过了科技成果鉴定会,被评价为“淀粉鉴别技术获得突破,达到国际先进水平”。 据悉,淀粉作为人类的主要能量来源,广泛存在于植物性食物的果实、根、茎、叶中。随着食用淀粉在现代食品加工业中的广泛应用,淀粉生产和加工贸易取得了较大的发展。我国食用淀粉包括谷物淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉等不同种类。不同种类的淀粉价格差别较大,有的相差高达10倍以上,但是不同种类淀粉颗粒的宏观外观和普通物化指标差别不明显,无法辨认。由于缺乏相应的食用淀粉鉴别检验技术标准,国内淀粉市场严格监管很难执行。 国家食品质量安全监督检验中心开展的“我国食用淀粉种类的鉴别技术研究”科研项目,采用经典方法,提取了24种不同植物来源的食用淀粉颗粒,运用扫描电镜技术,对不同种类食用淀粉颗粒的超微形貌特征进行了分析,建立了不同种类食用淀粉的定性分析方法。同时,根据C3植物淀粉与C4植物淀粉之间存在的稳定碳同位素比自然差异,在国际上首次运用稳定碳同位素比质谱技术,建立了马铃薯淀粉(C3植物)中玉米淀粉(C4植物)含量的定量分析方法。 项目负责人王绍清博士表示,技术难关攻破后,下一步将加快科研成果转化,为政府监管部门打击淀粉掺杂使假行为提供技术支持。
  • 《食用变性淀粉》国家标准起草工作组举行第一次会议
    《食用变性淀粉》国家标准起草工作组第一次会议于2010年7月30日在上海举行。来自中国商业联合会、中国淀粉工业协会、中国食品添加剂与配料协会、江南大学、内蒙古奈伦科技股份有限公司、深圳华测检测技术股份有限公司、罗盖特、杭州普罗星淀粉有限公司、诸城兴贸玉米开发有限公司、三明百事达淀粉有限公司、无锡金陵塔淀粉有限公司、佛山华昊华丰淀粉有限公司等单位的26名代表参加了会议。   与会代表听取了国家标准《食用变性淀粉》的立项过程和“工作组讨论稿”的编写过程,并就《食用变性淀粉》“工作组讨论稿”进行讨论。与会代表一致认为《食用变性淀粉》“工作组讨论稿”整体框架基本合理,制定依据充分、技术资料齐全,编写体例符合GB/T 1.1-2000的要求,主要技术指标也能体现当今食用变性淀粉实际的生产情况。与会代表对《食用变性淀粉》“工作组讨论稿”的意见归纳起来有:   1.《食用变性淀粉》标准“工作组讨论稿”中术语的表述应与GB/T12104《淀粉术语》国家标准的描述保持一致   2.感官指标描述部分的用语尚需完善   3.在理化指标部分建议增加“白度”、“斑点”、“细度”、“灰分”四项指标,“二氧化硫”的限量应与相关安全标准中的限值保持一致。   4.应将标准“工作组讨论稿”4.4表中的“变性方法”和“品种名称”两项合并 将 “使用限量”项删除 “工艺过程要求”项应根据“卫生部公告2010年12号”进行调整 将“成品技术指标”改为“限定指标”,其中涉及安全的定量指标限定也应遵循“卫生部公告2010年12号”中的规定。   起草人将根据上述意见尽快将“工作组讨论稿”进行修改,再次返回给相关专家,予以确认后形成“征求意见稿”,正式书面公开征询意见和网上公示征求意见。
  • 喜报!Perten RVA系列快速粘度分析仪助力淀粉粘度新标准实施
    近日,备受瞩目的GB/T 22427.7-2023《淀粉黏度测定》标准正式实施,标志着淀粉行业在粘度快速测试领域迈出了重要一步。此次标准的发布,不仅为淀粉粘度的快速准确测定提供了科学、规范的方法,更凸显了快速粘度仪(RVA)法在提升检测效率和准确性方面的关键作用。在这场技术革新中,Perten RVA系列快速粘度分析仪以其卓越的性能和稳定的表现,发挥了重要的作用。淀粉,这一广泛存在于自然界的多糖类物质,在食品、医药、化工等诸多领域均扮演着不可或缺的角色。粘度作为淀粉的关键物理性质,直接反映了其在特定条件下的流动性和内摩擦力,是评估淀粉品质的重要指标。通过精确测定不同来源、不同品种淀粉的粘度,我们可以深入了解其纯度、结晶度、颗粒大小及结构特性,从而指导淀粉的选择和应用,提升产品质量和生产效率。Perten作为RVA技术的研发者和生产者,近40年来一直致力于为淀粉粘度测定技术的发展贡献力量。在GB/T 22427.7-2023《淀粉黏度测定》标准的制定过程中,Perten积极参与了数据验证工作,通过大量的实验验证和数据分析,确保了RVA法在标准中的准确性和适用性。这一成果的取得,不仅彰显了Perten在粘度分析领域的专业实力,也为行业的标准化和规范化发展做出了重要贡献。值得一提的是,新标准特别增加了快速粘度仪(RVA)法,进一步提高了淀粉粘度测定的效率。Perten RVA系列快速粘度分析仪凭借其独特的设计和先进的技术,能够在短时间内快速、准确地测定淀粉的粘度和糊化特性,为行业内的粘度控制与交流提供了有力支持。同时,该系列分析仪还具有高度的稳定性和可靠性,确保了测试结果的准确性和可重复性。随着GB/T 22427.7-2023《淀粉黏度测定》标准的正式实施和Perten RVA系列快速粘度分析仪的广泛应用,相信淀粉行业的粘度测定将迎来更加精准、高效的发展。这不仅有助于行业内淀粉粘度的准确控制,还将为食品、医药等行业的生产提供更加坚实的基础。 RVA系列快速粘度分析仪 RVA系列快速粘度分析仪是一款具有控温程序的旋转型粘度测定仪,仪器带有程序控温和可变的剪切力,以最佳条件检测淀粉、谷物、面粉和食品的粘度特性。RVA具有快速、精准、灵活和自动化的特点,特别适合产品的研发、 质量加工控制以及产品质量保证检验。仪器采用国际标准方法/国标或用户自定义的检测方法,检测样品量只需要 2-3g。仪器特点●检测速度快:搅拌值测定只需3分钟,淀粉糊化特性只需13 分钟 ●使用简单:自动分析糊化温度、峰值粘度、回生值、崩解 值、保持粘度、搅拌值 ●样品用量少:只需2-3g●坚实耐用:适用于实验室以及工厂的操作环境 ●可追溯性:采用标准化的校准方法,满足ISO9000质量体系要求●精准性:准确的搅拌速度和快速的加热冷却速度,确保结果重复性的稳定 ●符合ER/ES:满足电子注册与电子签名标准,生成可追溯的检测结果应用适合于生产、研发、质量控制、原材料检测和加工监控等 ●淀粉:标准的13分钟检测天然及变性淀粉的淀粉糊化特性 ●面粉加工和烘焙:检测淀粉质量、面筋质量、酶活性、气候损伤谷物 ●块茎类:检测小麦、玉米、稻米、高粱、马铃薯、木薯、甘薯等样品的淀粉质量 ●酿造:麦芽制造、大麦储藏、干麦芽、酿造辅料 ●膨化食品和饲料:快餐、早餐谷类、动物和水产饲料 ●蛋白质品质:小麦面筋、脱脂奶粉、乳清蛋白浓缩物和大豆蛋白 胶体:水解胶体和制剂的凝胶化与增厚过程 ●乳制品:奶酪、乳制品甜点和酸乳酪的质量控制
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