“100家实验室”专题：访农科院农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程实验室

　　为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四十一站：中国农业科学院农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程开放实验室。

　　农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程，是由原国家发展计划委员会投资约1.4亿元，以中国农业科学院为依托单位建立的我国农业及生物领域目前唯一的一个国家重大科学工程，该工程下辖开放实验室(以下简称“实验室”)于2003年11月竣工并投入使用。它是我国农业科学基础研究与应用基础研究领域能力建设的重大进步和标志性工程。实验室作为国家级开放实验室，曾经接待过多位国家领导人的参观及48个国家的农科院院长的访问。

　　实验室外景

　　实验室实验员赵新先生热情接待了仪器信息网到访人员，并详细介绍了实验室情况。“建立之初，国家重大科学工程仪器设备共69类468台(套)，购置费8053.38万元，具有多功能、高通量、高效率、自动化、网络化和简单化等特点。各类仪器先进性与实用性相结合，大、中、小型仪器设备相配套。日前我们又购置了一些新仪器。”

　　“实验室的仪器大致可归到以下四类：基因组学技术平台、蛋白质组学技术平台、分析检测技术平台以及实验室常用设备。”

　　“基因组学技术平台是实验室中仪器设备最为完善的平台，拥有多台先进仪器，还能提供EST文库构建测序服务、Shotgun文库构建服务、DNA片段分析技术服务以及ROCHE公司超高通量基因组测序系统。”

　　Applied Boisystrns公司全自动3730XL DNA测序仪

　　(图注：实验室现有3台该仪器。)

 Roche公司454高通量基因测序仪

　　(图注：该仪器为实验室最近购置，是最新的基因组测序仪，尤其适合检测植物基因组，还可检测小RNA。仪器使用非常简便，只需要一步简单的全基因组样品制备过程，就可以在短时间内快速获得大量的碱基信息，且准确率达到99%以上。)

　　Applied Boisystrns公司7900高通量实时荧光定量PCR仪

　　(图注：该仪器在此类仪器中是最为先进的，具有超高的检测灵敏度及最低的试剂用量需求，全自动化操作，可实现多次收集信号。这款仪器在定机之初就必须选择应用板孔，该实验室的是适用于384孔板样品的。目前全北京就只有两台该仪器，除了这一台外，另一台在ABI公司当展品。此外，实验室还拥有ABI公司的7000型以及7300型实时荧光定量PCR仪各一台。7000实时荧光定量PCR仪是型号较老的仪器，仪器的程序设置不太人性化，灵活性也不够高，只能在整个升温程序的最后一步收集信号，但该仪器的预定情况较好，经常连续工作，几乎不关机。)

　　BIO-RAD公司iCycler荧光定量PCR仪

　　(图注：该仪器拥有优秀的控制与分析软件，具有操作、分析及维护简便易行的特点。相关附件为定量PCR试剂盒以及光学级PCR管。这款荧光定量PCR的程序设计比较灵活，收集数据也可分步设置，使用者都说好用。)

　　GENETIX公司Qpix2机器人挑取克隆系统

　　(图注：该仪器是挑取克隆菌落的高效自动化设备，它可在短时间内完成挑取克隆、复制、点膜等工作，适用于cDNA文库构建，它的活动机械臂上配有高像素摄像头，可以用图像定位自动搜寻符合要求的菌落并将其从大盘培养基上挑取到96孔或384孔板上。)

　　“基因组学技术平台还有三台大型的机器人系统，分别是：Beckman公司Multimek384自动化工作站和FX自动化工作站以及Roche公司的MagNA Pure LC自动DNA提取仪。”

Beckman公司Multimek 384自动化工作站

　　(图注：该仪器是连续自动加样系统，是个单臂的机器人，配有一个384头的移液器，用于液体加样的操作，可以精确地移取、混合液体样品。)

　　Roche公司的MagNA Pure LC自动DNA提取仪

　　(图注：该仪器可以快速的提取细胞、组织中的DNA或RNA，在提取的过程中可以有效的防止交叉污染。)

　　Beckman公司FX自动化工作站

　　(图注：该仪器是加样机器人，用于液体样品的加样及混合。FX为双臂机器人，同时装有8个单头和1个96头移液器，适用于各类标准或非标容器。)

　　“蛋白质组学技术平台也是装备比较齐全的技术平台，可提供从样本制备、样品标记、双向电泳分离、图像获取、图像分析到自动挖胶、酶切和点质谱靶等一整套技术的平台。整个过程从图像分析开始全部实现自动化，足以满足蛋白质组学大量研究工作的需求。其中，双向电泳技术是蛋白质组学研究领域中重要的样品分析手段。”

　　GE公司AKTA purifier蛋白质纯化层析系统

　　(图注：该仪器适用于各种层析技术，专门分离和纯化各类生物分子。据悉，该实验室拥有4台AKTA purifier系列仪器，型号分别为purifier100、purifier 10+、basic 10。)

　　GE公司双向电泳系统

　　(图注：左侧是专门用来跑第一项的（IEF)，可设定多个程序，一般水化胶条和等电点聚焦可以一起做，能保证恒温20℃，总时长需要30小时以上;它的相关配件是水化盘，平衡盘，带电极的陶瓷条，每件东西都是价值不菲。右侧呈现的是双向电泳的电泳槽+电源+循环冷水浴，其中电泳槽+电源是GE品牌的，电泳槽可是跑24㎝胶条的，里面是铂金电极丝；电源可预先设定程序，实现倒计时或正计时，并且可以同时提供两台电泳槽的用电；和它们相配套的是注胶模具、上下玻璃板、上槽和胶架，其中玻璃板是经过特殊加工的，每块板价值上千元。整套双向电泳的使用成本较高。)

　　GE公司UMAX PowerLook 1120 白光扫描仪

　　(图注：该仪器成像效果很好，可扫描真彩和灰度两种胶图，储存格式为tif，操作便捷，带有分析软件，可根据同一样品的重复试验胶所扫描的灰度胶图的不同判断出蛋白含量的变化，根据蛋白的变化就可以进一步判断植物生长过程中的各种性状变化所引起的植物内在变化；它的配套设施比较简单，就是进口无尘纸，这种纸擦拭扫描仪玻璃表面时几乎不留下纸屑和杂物。)

　　Typhooe荧光成像系统

　　(图注：这一台仪器是用来扫描荧光的，可以是经过荧光标记的普通植物组织，也可以是电泳胶；价格高于30万美元;该仪器日常保养和维护比较简单。)

　　GE公司Ettan Spot Picker全自动斑点切割系统

　　(图注：该仪器也叫做“挖胶仪”，跑完电泳做完对比分析之后用来挖胶点。可移动机械臂上带有摄像头，系统可根据图像资料寻找需要挖的胶点并把挖到的胶点放进96孔板或者其他型号的板子里，以供后面质谱分析使用。)

　　DeCyder专业蛋白凝胶图像分析软件

　　(图注：该软件能快速处理大量2-D蛋白电泳凝胶图像。据了解，该软件价格不菲。)

　　Bruker公司Autoflex基质辅助激光解析飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)

　　“分析检测技术平台包含各类分析仪器，例如液质联用仪、气质联用仪、毛细管电泳仪、超高效液相色谱仪、激光共聚焦显微镜、近红外品质分析仪、核磁共振油份分析仪等仪器，可提供常规的分析测试服务。”

　　分析检测技术平台的部分仪器

　　“实验室常用设备很多，包括电穿孔系统、脉冲场电泳仪、超速离心机、冷冻干燥机、电洗脱仪、半干转印仪、超声波细胞破碎仪、真空浓缩仪、自动分液系统、氮吹仪、全自动流动微波多肽合成系统、超滤系统等仪器。”

　　部分实验室常用设备

　　“整个重大科学工程实验室的仪器设备面向全国开放，提供DNA测序、蛋白质测序、文库构建、蛋白质组平台科研合作等服务。实验室建有网上预约系统，该预约系统几经改版，已比较人性化，用户在网上就可预约仪器设备，非常方便。目前，仪器的预约情况良好。”

　　赵新实验员为仪器信息网工作人员介绍仪器

　　附录1：中国农业科学院作物科学研究所

　　http://www.icscaas.com.cn/

　　附录2：农科院作物研究所农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程开放实验室

　　http://www.genomics.net.cn/