“100家實驗室”專題：訪農(nóng)科院農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程實驗室

為廣泛征求用戶的意見和需求，了解中國科學(xué)儀器的市場情況和應(yīng)用情況，儀器信息網(wǎng)自2008年6月1日開始，對不同行業(yè)有代表性的“100家實驗室”進行走訪參觀。近日，儀器信息網(wǎng)工作人員參觀訪問了本次活動的第四十一站：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程開放實驗室。

　　農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程，是由原國家發(fā)展計劃委員會投資約1.4億元，以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院為依托單位建立的我國農(nóng)業(yè)及生物領(lǐng)域目前唯一的一個國家重大科學(xué)工程，該工程下轄開放實驗室(以下簡稱“實驗室”)于2003年11月竣工并投入使用。它是我國農(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)的重大進步和標(biāo)志性工程。實驗室作為國家級開放實驗室，曾經(jīng)接待過多位國家領(lǐng)導(dǎo)人的參觀及48個國家的農(nóng)科院院長的訪問。

 

　　實驗室外景

　　實驗室實驗員趙新先生熱情接待了儀器信息網(wǎng)到訪人員，并詳細介紹了實驗室情況�！敖�立之初，國家重大科學(xué)工程儀器設(shè)備共69類468臺(套)，購置費8053.38萬元，具有多功能、高通量、高效率、自動化、網(wǎng)絡(luò)化和簡單化等特點。各類儀器先進性與實用性相結(jié)合，大、中、小型儀器設(shè)備相配套。日前我們又購置了一些新儀器�！�

　　“實驗室的儀器大致可歸到以下四類：基因組學(xué)技術(shù)平臺、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺、分析檢測技術(shù)平臺以及實驗室常用設(shè)備�！�

　　“基因組學(xué)技術(shù)平臺是實驗室中儀器設(shè)備最為完善的平臺，擁有多臺先進儀器，還能提供EST文庫構(gòu)建測序服務(wù)、Shotgun文庫構(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序系統(tǒng)�！�

 

　　Applied Boisystrns公司全自動3730XL DNA測序儀

　　(圖注：實驗室現(xiàn)有3臺該儀器。)

 Roche公司454高通量基因測序儀

　　(圖注：該儀器為實驗室最近購置，是最新的基因組測序儀，尤其適合檢測植物基因組，還可檢測小RNA。儀器使用非常簡便，只需要一步簡單的全基因組樣品制備過程，就可以在短時間內(nèi)快速獲得大量的堿基信息，且準(zhǔn)確率達到99%以上。)

　　Applied Boisystrns公司7900高通量實時熒光定量PCR儀

　　(圖注：該儀器在此類儀器中是最為先進的，具有超高的檢測靈敏度及最低的試劑用量需求，全自動化操作，可實現(xiàn)多次收集信號。這款儀器在定機之初就必須選擇應(yīng)用板孔，該實驗室的是適用于384孔板樣品的。目前全北京就只有兩臺該儀器，除了這一臺外，另一臺在ABI公司當(dāng)展品。此外，實驗室還擁有ABI公司的7000型以及7300型實時熒光定量PCR儀各一臺。7000實時熒光定量PCR儀是型號較老的儀器，儀器的程序設(shè)置不太人性化，靈活性也不夠高，只能在整個升溫程序的最后一步收集信號，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。)

　　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、分析及維護簡便易行的特點。相關(guān)附件為定量PCR試劑盒以及光學(xué)級PCR管。這款熒光定量PCR的程序設(shè)計比較靈活，收集數(shù)據(jù)也可分步設(shè)置，使用者都說好用。)

　　GENETIX公司Qpix2機器人挑取克隆系統(tǒng)

　　(圖注：該儀器是挑取克隆菌落的高效自動化設(shè)備，它可在短時間內(nèi)完成挑取克隆、復(fù)制、點膜等工作，適用于cDNA文庫構(gòu)建，它的活動機械臂上配有高像素攝像頭，可以用圖像定位自動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)平臺還有三臺大型的機器人系統(tǒng)，分別是：Beckman公司Multimek384自動化工作站和FX自動化工作站以及Roche公司的MagNA Pure LC自動DNA提取儀�！�

　　

Beckman公司Multimek 384自動化工作站

　　(圖注：該儀器是連續(xù)自動加樣系統(tǒng)，是個單臂的機器人，配有一個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DNA提取儀

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

　　Beckman公司FX自動化工作站

　　(圖注：該儀器是加樣機器人，用于液體樣品的加樣及混合。FX為雙臂機器人，同時裝有8個單頭和1個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)平臺也是裝備比較齊全的技術(shù)平臺，可提供從樣本制備、樣品標(biāo)記、雙向電泳分離、圖像獲取、圖像分析到自動挖膠、酶切和點質(zhì)譜靶等一整套技術(shù)的平臺。整個過程從圖像分析開始全部實現(xiàn)自動化，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，該實驗室擁有4臺AKTA purifier系列儀器，型號分別為purifier100、purifier 10+、basic 10。)

　　GE公司雙向電泳系統(tǒng)

　　(圖注：左側(cè)是專門用來跑第一項的（IEF)，可設(shè)定多個程序，一般水化膠條和等電點聚焦可以一起做，能保證恒溫20℃，總時長需要30小時以上;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，實現(xiàn)倒計時或正計時，并且可以同時提供兩臺電泳槽的用電；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)過特殊加工的，每塊板價值上千元。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?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一步判斷植物生長過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)施比較簡單，就是進口無塵紙，這種紙擦拭掃描儀玻璃表面時幾乎不留下紙屑和雜物。)

　　Typhooe熒光成像系統(tǒng)

　　(圖注：這一臺儀器是用來掃描熒光的，可以是經(jīng)過熒光標(biāo)記的普通植物組織，也可以是電泳膠；價格高于30萬美元;該儀器日常保養(yǎng)和維護比較簡單。)

　　GE公司Ettan Spot Picker全自動斑點切割系統(tǒng)

　　(圖注：該儀器也叫做“挖膠儀”，跑完電泳做完對比分析之后用來挖膠點�？梢苿訖C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并把挖到的膠點放進96孔板或者其他型號的板子里，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，該軟件價格不菲。)

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

　　“分析檢測技術(shù)平臺包含各類分析儀器，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)的分析測試服務(wù)�！�

　

　　分析檢測技術(shù)平臺的部分儀器

　　“實驗室常用設(shè)備很多，包括電穿孔系統(tǒng)、脈沖場電泳儀、超速離心機、冷凍干燥機、電洗脫儀、半干轉(zhuǎn)印儀、超聲波細胞破碎儀、真空濃縮儀、自動分液系統(tǒng)、氮吹儀、全自動流動微波多肽合成系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)等儀器。”

　　部分實驗室常用設(shè)備

　　“整個重大科學(xué)工程實驗室的儀器設(shè)備面向全國開放，提供DNA測序、蛋白質(zhì)測序、文庫構(gòu)建、同位素實驗室工作、蛋白質(zhì)組平臺科研合作等服務(wù)。實驗室建有網(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。”

　　趙新實驗員為儀器信息網(wǎng)工作人員介紹儀器