高通量 多參數(shù) 非標記 無損檢測!
?多參數(shù):可獲取花粉活力、花粉濃度、數(shù)量、花粉大小等信息
?通用性:適用于所有花粉;實驗室、田間、溫室均可使用;應用于科學研究、生產(chǎn)研究、新品繁育、種子生產(chǎn)過程中
?高效性:非標記標準化測試,高通量(>1000cells/s)、高重復性、高準確性
?靈活性:根據(jù)不同研究目標自定義花粉測量和分析協(xié)議
?易用性:用戶體驗友好,操作簡單易上手
Ampha Z40花粉活力分析儀(IFC)通過整合微流控技術、電阻抗技術與流式細胞術,能夠在微流體精確參考條件下,實現(xiàn)流動態(tài)花粉細胞的高通量、連續(xù)、無損阻抗檢測,獲得細胞活性、數(shù)量、濃度、大小等信息,可應用于花粉活性分析、花粉儲存管理、DH育種、CMS不育狀態(tài)檢測、花粉倍性分析、花粉發(fā)育階段鑒定、指導授粉、雜交育種、花粉育性恢復等多個方面。與傳統(tǒng)染色鏡檢法和萌發(fā)法相比,具有非標記、多參數(shù)、低污染和檢測速度快等顯著優(yōu)勢,可大大減少時間消耗并降低成本,能夠為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科研決策提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
工作原理
基于細胞膜的電特性(膜電容和膜電阻),當不同大小和活性的花粉細胞隨懸浮液流經(jīng)廣頻(0-30 MHz)交流電場時將產(chǎn)生不同的電阻抗信號,經(jīng)解析獲得花粉細胞的濃度、數(shù)量、活性及大小等信息。如下圖所示:A)花粉細胞在不同頻率的交流電場中的檢測結果:低頻電場反映細胞的體積特性即電直徑,高頻電場反映細胞的介電特性即細胞活性;B) 微流控芯片;C)細胞電阻抗信號(藍色實部即電阻信號,綠色虛部即容性電抗信號),細胞膜完整性決定容性電抗的大小,故可通過虛部信號來區(qū)分活細胞和死細胞,以阻抗相位角-振幅散點圖反映出來。
Ampha Z40花粉活力分析儀信號的采集和轉導
技術參數(shù)
通用型微流控芯片: | 80×80、120×120、250×250、400×300μm,選配 |
測量頻率范圍: | 0.1 MHz ~30 MHz |
測量頻率選擇: | 可同時選擇1-4個測量頻率 |
測量體積范圍: | 2000 ~3000μl |
測量濃度范圍: | 0~1.69×10 5個cells/ ml |
測量粒徑范圍: | 1 ~200μm |
采樣流量范圍: | 350 ~8600μl/ min |
適配樣品管 : | 標準5ml流式細胞管 |
儀 器 尺 寸: | 330mm×370mm × 420mm(H*W*D) |
儀 器 重 量: | 11.4Kg |
操 作 系 統(tǒng): | Linux,內嵌式PC |
數(shù) 據(jù) 傳 輸: | Wi-Fi(IEEE 802.11ac/a/b/g/n)、USB |
藍 牙 : | 藍牙5.0/2.1 + EDR |
端 口: | 3×2.0USB、以太網(wǎng)、DVI端口 |
環(huán) 境 溫 度: | 4~45°C |
環(huán) 境 濕 度: | 10%~90%,無冷凝 |
適 用 電 源: | 24V DC ± 10 %,max. 3 A,< 90 W;支持24V可充電電池,24V車載適配器 |
疊 加 分 析: | 軟件支持多次測量結果(不限個數(shù))的疊加分析,適用于不同處理、不同發(fā)育階段的對比 |
統(tǒng) 計 分 析: | 軟件支持多邊形門控數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 |
數(shù) 據(jù) 類 型: | 支持.CSV、.HTML、.PNG、BMP、JPG、DOCX、ODT、LaTex、Markdown九種格式 |
高準確性
IFC法與FDA染色法相關性分析 | IFC法與萌發(fā)法的相關性分析 |
榛子花粉活性評估(IFC法 & 品紅染色鏡檢法)
A)染色鏡檢法和IFC法的準確度和相關性分析;B)活、死和不育花粉的染色鏡檢的結果;
C)熱滅活花粉的相位-振幅散點圖(左圖,100%死),原始花粉相位-振幅散點圖(右圖,100%活)
應用領域
案例分享
?優(yōu)質高抗品系收集、篩選
高活性花粉是作物優(yōu)質高產(chǎn)的前提,Ampha Z40可幫助在育種或生產(chǎn)過程中密切關注花粉活性,在田間、溫室或實驗室快速、精確篩選出適合繁殖發(fā)育、授粉的理想材料。
?花粉倍性分析、DH誘導檢測
花粉細胞大小可作為花粉倍性鑒定指標,Ampha Z40可進行花粉相對倍性分析,幫助篩選多倍體,檢驗DH誘導效果,是加快育種進程、快速培育優(yōu)良自交系的有效工具。
?花粉發(fā)育階段鑒定
花粉發(fā)育通常會經(jīng)過四分體、單核居中期、單核靠邊期、雙核期,三核期等生長過程,篩選小孢子單核期特別是單核靠邊期是單倍體誘導培養(yǎng)的關鍵;而花芽生長到一定程度,含苞待放時刻花粉已然成熟,此時是高敏感花粉采集的理想時刻。Ampha Z40了有效鑒定花粉發(fā)育階段,幫助在育種和生產(chǎn)過程中篩選強健的高活性花粉。
?花粉供應鏈質量控制
花粉具有高敏感特性,花粉活性在生長、采集、儲存、運輸、再水合以及授粉的各個環(huán)節(jié)極易受溫度、光照、濕度、散粉等多方面因素的影響。Ampha Z40可以提供一個標準化的測量方法,快速高效且統(tǒng)一的監(jiān)控花粉的活性狀態(tài),并優(yōu)化花粉保存和運輸條件,以確保授粉效率。
?指導保育劑研發(fā)、農(nóng)藥施用量
花粉活力除受溫度、光照等自然因素影響外,也會受到人為因素的干擾。研究發(fā)現(xiàn),當施用農(nóng)藥后花粉活力會明顯下降,但隨著時間的推移花粉活力又會逐漸恢復。因此,可以通過監(jiān)測施用農(nóng)藥后的花粉活力的變化,指導研發(fā)效果佳而危害小的保育劑,掌握保育劑的使用量。
參考文獻
1. Heidmann I, Schade-Kampmann G, et al (2016). Impedance Flow Cytometry: A Novel Technique in Pollen Analysis. PLoS ONE 11(11): e0165531. doi:10.1371/journal.pone.0165531.
2. Iris Heidmann and Marco Di Berardino(2017). Impedance Flow Cytometry as a Tool to Analyze Micro spore and Pollen Quality. Plant Germline Development: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology,vol. 1669, DOI 10.1007/978-1-4939-7286-9_25.
3. Jiemeng Xu. et al. (2017). Mapping quantitative trait loci for heat tolerance of reproductive traits in tomato (Solanum lycopersicum). Mol Breeding: 37:58, DOI 10.1007/s11032-017-0664-2.
4. Anowarul I. Bokshi, Daniel K.Y. Tan, Richard M. Trethowan. A robust and rapid pollen viability test using impedance ?ow cytometry for high throughput screening of heat tolerant wheat (Triticum aestivum) germplasm. 2019 Agronomy Australia Conference, 25-29 August 2019.
5. Schaffasz A, Windpassinger S, Snowdon R, et al. Reproductive Cold Stress Tolerance in Sorghum F1 Hybrids is a Heterotic Trait. Agronomy, 2019, 9(9): 508.
6. Mathieu Anatole Tele Ayenan.et al. Accelerating Breeding for Heat Tolerance in Tomato (Solanum lycopersicum L.): An Integrated Approach. Agronomy, 2019, 9,720
7. Opitz C , Schade G , Kaufmann S , et al. Rapid determination of general cell status, cell viability, and optimal harvest time in eukaryotic cell cultures by impedance flow cytometry[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2019, 103(20).
8. Canonge J, Philippot M, Leblanc C, et al. Impedance ?ow cytometry allows the early prediction of embryo yields in wheat (Triticum aestivum L.) microspore cultures. Plant Science, 2020, 300: 110586.
9. Ostermann, M., Sauter, A., Xue, Y. et al. Label-free impedance ?ow cytometry for nanotoxicity screening. Sci Rep 10, 142 (2020).
10. Daniela Impe, Janka Reitz et al. Assessment of Pollen Viability for Wheat. Frontiers in Plant Science, January 2020, Volume 10, Article 1588
11. John H. Moore et al. Quantifying bacterial spore germination by single-cell impedance cytometryfor assessment of host microbiota susceptibility to Clostridioides difficileinfection. Biosensors and Bioelectronics, Volume 166, 2020, 112440, ISSN0956-5663.
12. Lorenzo Ascari, Valerio Cristofori et al. Hazelnut Pollen Phenotyping Using Label-Free Impedance Flow Cytometry. Frontiers in Plant Science, December 2020, Volume 11, Article 615922
13. Angela L. Pattison, Mohammad Nazim Uddin, et al. Use of in-situ field chambers to quantify the influence of heat stress in chickpea (Cicer arientinum). Field Crops Research. Volume 270, 2021, 108215
14. Rafiq, H.; Hartung, J.; Burgel, L.; R?ll, G.; Graeff-H?nninger, S. Potential of Impedance Flow Cytometry to Assess the Viability and Quantity of Cannabis sativa L. Pollen. Plants 2021, 10, 2739
產(chǎn)地:瑞士Amphasys