花粉作為一種重要的種質(zhì)資源,被廣泛利用到科學研究、新品繁育、農(nóng)業(yè)研究、種子生產(chǎn)等領(lǐng)域中。通常,花粉容易受到光照、溫度、濕度等環(huán)境因素的影響,因此花粉活力檢測是育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的檢測指標。篩選高活性的花粉進行授粉可以提高作物結(jié)籽率、果品品質(zhì),提高產(chǎn)量預(yù)測的準確性,進而減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不必要的損失。
傳統(tǒng)上進行花粉活力檢測主要通過染色法和體外萌發(fā)法,然而這兩種方法費時耗力、通量低、適用性及統(tǒng)計性差,往往不能滿足育種、生產(chǎn)過程中的日常需求。針對這一情況,瑞士Amphasys公司研發(fā)了一款花粉活力分析儀AmphaTM Z32,通過檢測流經(jīng)交流電場的花粉顆粒的電阻抗特性,實時獲取大量花粉顆粒的大小、活性、濃度等數(shù)據(jù)。該方法已應(yīng)用于上百種植物花粉活性的檢測,是一種高效、可靠且標準化的檢測技術(shù)。
澤泉科技Agriphno平臺已引進AmphaTM Z32花粉活力分析儀,于日前向廣大育種家和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者推出花粉活力的檢測分析服務(wù)。服務(wù)聯(lián)系人: 郭愛娟,18910559862,aijuan.guo@zealquest。
關(guān)于花粉活力檢測分析服務(wù)
• 親本選育
花粉的形成受到遺傳因素的嚴格控制,而當控制花粉發(fā)育的基因發(fā)生突變時將導(dǎo)致花粉質(zhì)量降低、花粉數(shù)量減少或是完全沒有花粉。雜交育種過程中,花粉敗育的雄性不育系是理想的母本,而任意環(huán)境下具備大量高活性花粉的雄性可育系則是理想的父本。

圖1. 不同品種的蘋果花粉的活性(含熱滅活對照)
• 優(yōu)化花粉發(fā)育條件,篩選優(yōu)質(zhì)、高抗品種
花粉活性通常會受到光、熱溫度、農(nóng)藥等環(huán)境因素的影響,可以通過不同條件下花粉的活性來確定花粉生長的最佳條件,或篩選優(yōu)質(zhì)、高抗品系。下圖為五種不同植物花粉對溫度變化的響應(yīng),如圖所示,某些花粉是可以暴露在50℃的高溫下的(粉色),而其他花粉則在45℃就逐漸失活。這表明每一種花粉都有其最佳的生長溫度,獲得高活性花粉不能超過其最佳生長溫度。

圖2.五種不同植物花粉對溫度變化的響應(yīng)
• 確定花粉采集時間、優(yōu)化花粉儲存條件
育種和生產(chǎn)過程中,通常會遇到花期不育的問題,這就需要提前采集花粉,保存?zhèn)溆。但自然條件下,絕大多數(shù)植物花粉的壽命都較短,而且容易受溫度、光照等因素的影響,因此,何時收獲花粉,收獲后如何保存并維持花粉的活力則至關(guān)重要。
下圖為不同發(fā)育階段,海棠花花粉的活性變化,由圖可見,未開放的花苞(左)和剛剛開放的花朵(中),花粉具備活性,當花蕊完全伸展后,花粉則不再具備活性。

圖3-1. 為不同發(fā)育階段的海棠花花粉活性
不同物種花粉的儲存和再活化條件各不相同,為確;ǚ墼诒4孢^程中始終保持高的活性。因此需要確定各自的最佳保存和再活化條件。下圖為分別儲存于室溫(RT)和4℃冰箱中的花粉的活性變化。分別通過IFC法和離體萌發(fā)法進行同一樣品的測定,實驗結(jié)果表明,該花粉保存于4℃冰箱中,其活性至少可以保持10天;而常溫下保存7天,該花粉就不再具有活性。

圖3-2. 不同儲存條件下花粉活性的變化
• 除花粉外的其他細胞
真菌孢子細胞與花粉粒具有高度相似性,因此也可以進行類似的活性檢測,目前已檢測過的細胞有細菌、酵母、藻類、動物、人體等單細胞。下圖為不同來源的酵母活性的對比,如圖所示,鮮酵母活性較高;,而干燥酵母,即使于室溫下培育1小時,它的活性仍然比新鮮酵母低;取自啤酒的酵母細胞活性較差。

圖4. 不同來源的酵母細胞活性對比
國內(nèi)外已測試植物花粉總覽,請點擊查閱:國內(nèi)外已測試植物花粉總覽。
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• 花粉質(zhì)量分析儀Ampha Z32
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上海澤泉科技股份有限公司(Zealquest Scientific Technology Co., Ltd.)成立于2000年,是一家專注于高端科研設(shè)備研發(fā)、系統(tǒng)集成、技術(shù)推廣、咨詢、銷售和科研服務(wù)的科技型技術(shù)企業(yè)。公司注冊資金3500萬元人民幣,具有進出口貿(mào)易權(quán)。
公司總部位于上海浦西,在北京設(shè)有分公司,在廣州、成都、武漢分別設(shè)有代表處。公司全體員工均具有高等教育背景,其中80%的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)支持和銷售人員具有碩士和博士學位,參加過很多國家和省部級重大科研項目,具有豐富的科研工作經(jīng)驗。公司曾獲得上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市普陀區(qū)科技小巨人企業(yè)、上海市科技型企業(yè)中華全國工商聯(lián)合會/上海市工商聯(lián)合會/上海市商會會員單位,曾是上海市專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺——生理生態(tài)測量與分析平臺的依托單位和上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目承擔單位。2012年公司通過了ISO9001質(zhì)量管理體系認證,獲得AAA級信用資質(zhì)等級認定,獲得普陀區(qū)科技小巨人企業(yè)認定,成為上海市研發(fā)公共服務(wù)平臺加盟單位和“上海市工商聯(lián)合會”/“上海市商會”會員單位 。2015年獲得“專精特新”中小企業(yè)認定。2016年成為“上海市生態(tài)學學會常務(wù)理事單位”和“上海種子行業(yè)協(xié)會”會員單位,2017年成為“上海市農(nóng)業(yè)工程學會理事單位”。
上海澤泉科技股份有限公司非常注重自主知識產(chǎn)權(quán)的申報和保護,公司及子公司上海乾菲諾農(nóng)業(yè)科技有限公司截止2024年底已獲得發(fā)明專利8項、實用新型54項及軟件著作9項,國內(nèi)外科研期刊發(fā)表科研論文20多篇。公司還參與承擔了國家自然科學基金重點項目(41030529)和水利部948項目(200907)。
公司秉承推進中國生態(tài)環(huán)境改善、科技興國的理念,服務(wù)涉及機器人與人工智能應(yīng)用,生命科學多組學研究,植物表型與植物生理生態(tài)、生物育種技術(shù)平臺建設(shè);土壤、環(huán)境氣象、水文水利與海洋等領(lǐng)域的最新技術(shù)資訊和產(chǎn)品解決方案,服務(wù)對象主要為各級科研單位、高校和政府機構(gòu)。公司先后為科技部“973”項目和“863”項目、國家科技重大專項、國家科技支撐計劃、國家“211”工程和“985”工程、中科院知識創(chuàng)新工程、農(nóng)業(yè)部“948”項目、水利部“948”項目等提供技術(shù)咨詢、儀器設(shè)備、系統(tǒng)解決方案和系統(tǒng)集成服務(wù),為項目的順利完成提供了有力支持。
多年來,公司積極參與相關(guān)領(lǐng)域的學術(shù)會議,并定期舉辦相關(guān)儀器設(shè)備的技術(shù)講座和培訓(xùn)班,在科研和監(jiān)測領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的反響,獲得了良好的口碑。截止2024年底,澤泉科技舉辦公開技術(shù)講座275多場,參會人員超過15000人次;同時在國內(nèi)外應(yīng)邀參加學術(shù)會議和展會296多次,與相關(guān)領(lǐng)域的客戶有非常密切的交流合作。
2014年2月,上海澤泉科技股份有限公司在上海浦東孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)投資成立了上海乾菲諾農(nóng)業(yè)科技有限公司,建設(shè)了AgriPhenoTM “高通量植物基因型-表型-育種服務(wù)平臺”,為植物科研和育種單位提供全面的樣品收集和栽培,實驗設(shè)計和項目合作,以及表型數(shù)據(jù)與生物信息學分析綜合服務(wù)。平臺成功主持了上海張江國家自主創(chuàng)新示范區(qū)專項發(fā)展資金重點項目“澤泉科技高通量植物基因型-表型-育種服務(wù)平臺”。作為主持單位或合作單位參與了上海市農(nóng)委和科委的30多項政府科研服務(wù)項目以及商業(yè)服務(wù)項目,如科技興農(nóng)種業(yè)發(fā)展項目“農(nóng)作物分子育種的技術(shù)創(chuàng)新研究”和“青菜高通量表型圖譜標準的建立及主要性狀分析”、科技興農(nóng)重點攻關(guān)項目“基于圖像分析及三維建模技術(shù)的黃瓜長勢快速評價方法研究”、 “蘭科觀賞花卉分子育種技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”等。為了緊追世界科技發(fā)展水平,開啟院企合作建立研究型平臺的創(chuàng)新嘗試,上海澤泉科技股份有限公司與上海市農(nóng)業(yè)科學院,結(jié)合雙方各自的優(yōu)勢,于2021年5月在上海農(nóng)業(yè)科學院莊行試驗站聯(lián)合成立“上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站澤泉科技植物表型技術(shù)研究平臺”,AgriPhenoTM平臺從上海浦東孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)整體遷出,并入新建的植物表型技術(shù)研究平臺。目前平臺除擁有無人機表型平臺、溫室型和實驗室型高通量表型分析系統(tǒng)外,還擁有現(xiàn)代化溫室、生物學實驗室、植物生理生態(tài)測量設(shè)備、農(nóng)業(yè)氣象測量系統(tǒng)和專業(yè)的數(shù)據(jù)庫平臺,已經(jīng)具備了對植物、動物基因測序與植物表型研究的各類條件?梢猿袚咄緿NA提取、基因測序服務(wù)、分子輔助育種、植物生理生態(tài)研究等科研實驗任務(wù)。同時可以為植物功能基因組、農(nóng)業(yè)育種家提供高通量植物基因型測試、高通量植物表型測試和植物基因型-表型生物信息學數(shù)據(jù)分析等開放式服務(wù)。
近年來,隨著“生物技術(shù)+人工智能+大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)”為特征的第四次種業(yè)科技革命不斷孕育,國際大型種業(yè)公司規(guī)模不斷擴大,種業(yè)市場集中度持續(xù)提高。生物育種是種業(yè)創(chuàng)新的核心,構(gòu)建現(xiàn)代生物育種創(chuàng)新體系,強化種質(zhì)資源深度挖掘,突破前沿育種關(guān)鍵技術(shù),培育戰(zhàn)略性新品種,實現(xiàn)種業(yè)科技自強自立,是解決種源要害、打贏種業(yè)翻身仗的關(guān)鍵,也是牢牢把握住糧食安全主動權(quán)的根本保障。在這個大背景下,2022年9月,北大荒墾豐種業(yè)、上海澤泉科技聯(lián)合成立北大荒墾豐種業(yè)-澤泉科技生物技術(shù)與表型服務(wù)中心(KA-BPSC),集中優(yōu)勢資源、整合集體力量,為解決種業(yè)種源“卡脖子”技術(shù)難題,打贏種業(yè)翻身仗貢獻力量。
展望未來,上海澤泉科技股份有限公司希望在社會多方資源的支持和關(guān)懷下,不斷提升自己,為社會提供更多、更優(yōu)秀的產(chǎn)品和一流的服務(wù)!