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青島研究人員發(fā)明淀粉含量檢測(cè)新方法

發(fā)布日期：2014-06-18 瀏覽次數(shù) ：1017

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高等植物和微藻能夠利用光能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化成淀粉等高能化合物，從而生產(chǎn)糧食和生物燃料，因此，高產(chǎn)淀粉細(xì)胞工廠的選育具有重要意義。近日，從新一期的生物科技期刊Biotechnology Journal上獲悉，科學(xué)院青島生物能源與過程研究所單細(xì)胞研究中心助理研究員籍月彤、碩士研究生何曰輝等利用該中心研制的活體單細(xì)胞拉曼分選儀原型機(jī)(Raman-activated Cell Sorter，RACS)，通過單細(xì)胞拉曼光譜的快速采集和分析，發(fā)明了一種快速、非侵入性、不須標(biāo)記、以單個(gè)活體細(xì)胞為單位的淀粉定量檢測(cè)方法，為富含淀粉的種質(zhì)資源選育提供了一種嶄新手段。
 

發(fā)明檢測(cè)新方法的原因

目前，定量測(cè)定細(xì)胞中淀粉含量的方法通常包括破壞性的細(xì)胞處理過程、酶(或酸)介導(dǎo)的水解、水解產(chǎn)物的定量等多個(gè)環(huán)節(jié)，不僅需要大量細(xì)胞，且操作步驟繁瑣、耗時(shí)耗力、成本較高，大地限制了淀粉含量的高通量篩選。此外，傳統(tǒng)方法通常無法檢測(cè)自然界中大量存在的難培養(yǎng)微生物中的淀粉含量。

 活體單細(xì)胞淀粉含量檢測(cè)方法

研究人員以478 cm-1拉曼峰強(qiáng)度作為細(xì)胞淀粉含量的定量標(biāo)記對(duì)萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)以及工業(yè)常用藻株小球藻(Chlorella pyrenoidosa)進(jìn)行了淀粉含量檢測(cè)，證明該方法與傳統(tǒng)試劑盒法測(cè)定結(jié)果相關(guān)系數(shù)(R2)達(dá)0.99。該方法無需破壁等繁瑣預(yù)處理，信號(hào)測(cè)量時(shí)間僅需兩秒，基本無耗材消耗，僅需個(gè)別細(xì)胞或納升級(jí)樣品。同時(shí)，該方法不需經(jīng)過細(xì)胞純化與培養(yǎng)環(huán)節(jié)，能將微藻種質(zhì)淀粉含量篩選時(shí)間從幾天縮短至幾分鐘。此外，該方法還能對(duì)難培養(yǎng)微生物資源進(jìn)行檢測(cè)并基于淀粉含量進(jìn)行單細(xì)胞分選，從而大地拓展了應(yīng)用空間。

       上述研究得到了科技部合成生物學(xué)“863”項(xiàng)目和中科院“能源微藻生物煉制”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)合作伙伴計(jì)劃等支持，由徐健研究員和黃巍研究員共同主持完成，華東理工大學(xué)李元廣教授團(tuán)隊(duì)也參與了該研究。

     關(guān)于科學(xué)院青島生物能源與過程研究所

       科學(xué)院青島生物能源與過程所是由科學(xué)院、山東省政府、青島市政府2006年共同發(fā)起建設(shè)，并于2009年通過驗(yàn)收的國(guó)立研究機(jī)構(gòu)。

 在一期建設(shè)的基礎(chǔ)上，中科院與青島市又于2011年共同簽署協(xié)議共建研究所二期，計(jì)劃用10年左右時(shí)間，將研究所建設(shè)成為、，我國(guó)生物能源、生物基材料、能源應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)。