“100家實(shí)驗(yàn)室”專題：訪農(nóng)科院農(nóng)作物基因資源與基因改良國(guó)家重大科學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室

為廣泛征求用戶的意見(jiàn)和需求，了解中國(guó)科學(xué)儀器的市場(chǎng)情況和應(yīng)用情況，儀器信息網(wǎng)自2008年6月1日開(kāi)始，對(duì)不同行業(yè)有代表性的“100家實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行走訪參觀。近日，儀器信息網(wǎng)工作人員參觀訪問(wèn)了本次活動(dòng)的第四十一站：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物基因資源與基因改良國(guó)家重大科學(xué)工程開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。

　　農(nóng)作物基因資源與基因改良國(guó)家重大科學(xué)工程，是由原國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)投資約1.4億元，以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院為依托單位建立的我國(guó)農(nóng)業(yè)及生物領(lǐng)域目前唯一的一個(gè)國(guó)家重大科學(xué)工程，該工程下轄開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱“實(shí)驗(yàn)室”)于2003年11月竣工并投入使用。它是我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域能力建設(shè)的重大進(jìn)步和標(biāo)志性工程。實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)家級(jí)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，曾經(jīng)接待過(guò)多位國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的參觀及48個(gè)國(guó)家的農(nóng)科院院長(zhǎng)的訪問(wèn)。

 

　　實(shí)驗(yàn)室外景

　　實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員趙新先生熱情接待了儀器信息網(wǎng)到訪人員，并詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室情況。“建立之初，國(guó)家重大科學(xué)工程儀器設(shè)備共69類468臺(tái)(套)，購(gòu)置費(fèi)8053.38萬(wàn)元，具有多功能、高通量、高效率、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和簡(jiǎn)單化等特點(diǎn)。各類儀器先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合，大、中、小型儀器設(shè)備相配套。日前我們又購(gòu)置了一些新儀器�！�

　　“實(shí)驗(yàn)室的儀器大致可歸到以下四類：基因組學(xué)技術(shù)平臺(tái)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)、分析檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)以及實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備。”

　　“基因組學(xué)技術(shù)平臺(tái)是實(shí)驗(yàn)室中儀器設(shè)備最為完善的平臺(tái)，擁有多臺(tái)先進(jìn)儀器，還能提供EST文庫(kù)構(gòu)建測(cè)序服務(wù)、Shotgun文庫(kù)構(gòu)建服務(wù)、DNA片段分析技術(shù)服務(wù)以及ROCHE公司超高通量基因組測(cè)序系統(tǒng)。”

 

　　Applied Boisystrns公司全自動(dòng)3730XL DNA測(cè)序儀

　　(圖注：實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3臺(tái)該儀器。)

 Roche公司454高通量基因測(cè)序儀

　　(圖注：該儀器為實(shí)驗(yàn)室最近購(gòu)置，是最新的基因組測(cè)序儀，尤其適合檢測(cè)植物基因組，還可檢測(cè)小RNA。儀器使用非常簡(jiǎn)便，只需要一步簡(jiǎn)單的全基因組樣品制備過(guò)程，就可以在短時(shí)間內(nèi)快速獲得大量的堿基信息，且準(zhǔn)確率達(dá)到99%以上。)

　　Applied Boisystrns公司7900高通量實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀

　　(圖注：該儀器在此類儀器中是最為先進(jìn)的，具有超高的檢測(cè)靈敏度及最低的試劑用量需求，全自動(dòng)化操作，可實(shí)現(xiàn)多次收集信號(hào)。這款儀器在定機(jī)之初就必須選擇應(yīng)用板孔，該實(shí)驗(yàn)室的是適用于384孔板樣品的。目前全北京就只有兩臺(tái)該儀器，除了這一臺(tái)外，另一臺(tái)在ABI公司當(dāng)展品。此外，實(shí)驗(yàn)室還擁有ABI公司的7000型以及7300型實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀各一臺(tái)。7000實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀是型號(hào)較老的儀器，儀器的程序設(shè)置不太人性化，靈活性也不夠高，只能在整個(gè)升溫程序的最后一步收集信號(hào)，但該儀器的預(yù)定情況較好，經(jīng)常連續(xù)工作，幾乎不關(guān)機(jī)。)

　　BIO-RAD公司iCycler熒光定量PCR儀

　　(圖注：該儀器擁有優(yōu)秀的控制與分析軟件，具有操作、分析及維護(hù)簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)。相關(guān)附件為定量PCR試劑盒以及光學(xué)級(jí)PCR管。這款熒光定量PCR的程序設(shè)計(jì)比較靈活，收集數(shù)據(jù)也可分步設(shè)置，使用者都說(shuō)好用。)

　　GENETIX公司Qpix2機(jī)器人挑取克隆系統(tǒng)

　　(圖注：該儀器是挑取克隆菌落的高效自動(dòng)化設(shè)備，它可在短時(shí)間內(nèi)完成挑取克隆、復(fù)制、點(diǎn)膜等工作，適用于cDNA文庫(kù)構(gòu)建，它的活動(dòng)機(jī)械臂上配有高像素?cái)z像頭，可以用圖像定位自動(dòng)搜尋符合要求的菌落并將其從大盤培養(yǎng)基上挑取到96孔或384孔板上。)

　　“基因組學(xué)技術(shù)平臺(tái)還有三臺(tái)大型的機(jī)器人系統(tǒng)，分別是：Beckman公司Multimek384自動(dòng)化工作站和FX自動(dòng)化工作站以及Roche公司的MagNA Pure LC自動(dòng)DNA提取儀。”

　　

Beckman公司Multimek 384自動(dòng)化工作站

　　(圖注：該儀器是連續(xù)自動(dòng)加樣系統(tǒng)，是個(gè)單臂的機(jī)器人，配有一個(gè)384頭的移液器，用于液體加樣的操作，可以精確地移取、混合液體樣品。)

　　Roche公司的MagNA Pure LC自動(dòng)DNA提取儀

　　(圖注：該儀器可以快速的提取細(xì)胞、組織中的DNA或RNA，在提取的過(guò)程中可以有效的防止交叉污染。)

　　Beckman公司FX自動(dòng)化工作站

　　(圖注：該儀器是加樣機(jī)器人，用于液體樣品的加樣及混合。FX為雙臂機(jī)器人，同時(shí)裝有8個(gè)單頭和1個(gè)96頭移液器，適用于各類標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)容器。)

　　“蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)也是裝備比較齊全的技術(shù)平臺(tái)，可提供從樣本制備、樣品標(biāo)記、雙向電泳分離、圖像獲取、圖像分析到自動(dòng)挖膠、酶切和點(diǎn)質(zhì)譜靶等一整套技術(shù)的平臺(tái)。整個(gè)過(guò)程從圖像分析開(kāi)始全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，足以滿足蛋白質(zhì)組學(xué)大量研究工作的需求。其中，雙向電泳技術(shù)是蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域中重要的樣品分析手段。”

　　GE公司AKTA purifier蛋白質(zhì)純化層析系統(tǒng)

　　(圖注：該儀器適用于各種層析技術(shù)，專門分離和純化各類生物分子。據(jù)悉，該實(shí)驗(yàn)室擁有4臺(tái)AKTA purifier系列儀器，型號(hào)分別為purifier100、purifier 10+、basic 10。)

　　GE公司雙向電泳系統(tǒng)

　　(圖注：左側(cè)是專門用來(lái)跑第一項(xiàng)的（IEF)，可設(shè)定多個(gè)程序，一般水化膠條和等電點(diǎn)聚焦可以一起做，能保證恒溫20℃，總時(shí)長(zhǎng)需要30小時(shí)以上;它的相關(guān)配件是水化盤，平衡盤，帶電極的陶瓷條，每件東西都是價(jià)值不菲。右側(cè)呈現(xiàn)的是雙向電泳的電泳槽+電源+循環(huán)冷水浴，其中電泳槽+電源是GE品牌的，電泳槽可是跑24㎝膠條的，里面是鉑金電極絲；電源可預(yù)先設(shè)定程序，實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)或正計(jì)時(shí)，并且可以同時(shí)提供兩臺(tái)電泳槽的用電；和它們相配套的是注膠模具、上下玻璃板、上槽和膠架，其中玻璃板是經(jīng)過(guò)特殊加工的，每塊板價(jià)值上千元。整套雙向電泳的使用成本較高。)

　　GE公司UMAX PowerLook 1120 白光掃描儀

　　(圖注：該儀器成像效果很好，可掃描真彩和灰度兩種膠圖，儲(chǔ)存格式為tif，操作便捷，帶有分析軟件，可根據(jù)同一樣品的重復(fù)試驗(yàn)?zāi)z所掃描的灰度膠圖的不同判斷出蛋白含量的變化，根據(jù)蛋白的變化就可以進(jìn)一步判斷植物生長(zhǎng)過(guò)程中的各種性狀變化所引起的植物內(nèi)在變化；它的配套設(shè)施比較簡(jiǎn)單，就是進(jìn)口無(wú)塵紙，這種紙擦拭掃描儀玻璃表面時(shí)幾乎不留下紙屑和雜物。)

　　Typhooe熒光成像系統(tǒng)

　　(圖注：這一臺(tái)儀器是用來(lái)掃描熒光的，可以是經(jīng)過(guò)熒光標(biāo)記的普通植物組織，也可以是電泳膠；價(jià)格高于30萬(wàn)美元;該儀器日常保養(yǎng)和維護(hù)比較簡(jiǎn)單。)

　　GE公司Ettan Spot Picker全自動(dòng)斑點(diǎn)切割系統(tǒng)

　　(圖注：該儀器也叫做“挖膠儀”，跑完電泳做完對(duì)比分析之后用來(lái)挖膠點(diǎn)�？梢苿�(dòng)機(jī)械臂上帶有攝像頭，系統(tǒng)可根據(jù)圖像資料尋找需要挖的膠點(diǎn)并把挖到的膠點(diǎn)放進(jìn)96孔板或者其他型號(hào)的板子里，以供后面質(zhì)譜分析使用。)

　　DeCyder專業(yè)蛋白凝膠圖像分析軟件

　　(圖注：該軟件能快速處理大量2-D蛋白電泳凝膠圖像。據(jù)了解，該軟件價(jià)格不菲。)

　　Bruker公司Autoflex基質(zhì)輔助激光解析飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF)

　　“分析檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)包含各類分析儀器，例如液質(zhì)聯(lián)用儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、毛細(xì)管電泳儀、超高效液相色譜儀、激光共聚焦顯微鏡、近紅外品質(zhì)分析儀、核磁共振油份分析儀等儀器，可提供常規(guī)的分析測(cè)試服務(wù)�！�

　

　　分析檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)的部分儀器

　　“實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備很多，包括電穿孔系統(tǒng)、脈沖場(chǎng)電泳儀、超速離心機(jī)、冷凍干燥機(jī)、電洗脫儀、半干轉(zhuǎn)印儀、超聲波細(xì)胞破碎儀、真空濃縮儀、自動(dòng)分液系統(tǒng)、氮吹儀、全自動(dòng)流動(dòng)微波多肽合成系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)等儀器�！�

　　部分實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備

　　“整個(gè)重大科學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備面向全國(guó)開(kāi)放，提供DNA測(cè)序、蛋白質(zhì)測(cè)序、文庫(kù)構(gòu)建、同位素實(shí)驗(yàn)室工作、蛋白質(zhì)組平臺(tái)科研合作等服務(wù)。實(shí)驗(yàn)室建有網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)，該預(yù)約系統(tǒng)幾經(jīng)改版，已比較人性化，用戶在網(wǎng)上就可預(yù)約儀器設(shè)備，非常方便。目前，儀器的預(yù)約情況良好。”

　　趙新實(shí)驗(yàn)員為儀器信息網(wǎng)工作人員介紹儀器