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植物幼苗高通量动态表型组学分析系统
英文名称:DynaPlant® Seedlings总访问:534
国产/进口:国产半年访问:57
产地/品牌:中国产品类别:植物表型
型       号:DynaPlant® Seedlings 最后更新:2025-2-10
货       号:
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  • 产品介绍
  • 公司简介
DynaPlant® Seedlings 是对植物幼苗进行动态成像分析的商业化仪器平台,能够对植物幼苗进行分钟尺度的动力学分析。如此精度得益于独有的图像识别与分析算法、微米级定位精度的长距离三维移动平台和硬件配套的拍摄控制程序。高拍摄通量使得该系统可适用于突变体库、生态型库的大规模筛选及表型组的建立;多种实验条件的自动控制使得该系统真正适合于基础科研,能够对分子机制加以深入研究。

多物种适配

 

DynaPlant® Seedlings通过不同放大倍率的成像模块实现多物种适配,包括拟南芥、水稻、白菜、大豆等。

高通量检测

 

传统表型检测使用相机或显微镜,一次实验无法自动处理大量样品。DynaPlant® Seedlings采用OctAdapter® 八向旋转样品支架系统,支持16个100×100mm培养皿、8个大尺寸培养皿或8个小型花盆。在一次实验中可以对200~1000棵拟南芥幼苗或8~40棵水稻大豆等幼苗进行自动切换,进行高通量检测。

高空间分辨率

 

通过3600万像素的全画幅相机和4倍微距镜头,DynaPlant® Seedlings同时实现了1.2 μm/像素的高分辨率和9×6 mm的宽视场,并依靠优秀的镜头畸变保证了测量精度。

高时间分辨率

 

通过承载成像模块的高速、高精度三维直驱位移系统,DynaPlant® Seedlings可以在高通量样品检测时,同时保证高空间分辨率和高时间分辨率,精确测量植物幼苗在分钟尺度的生长速率快速变化。与文献报道的国际现有技术相比,DynaPlant® Seedlings 提供了更高精度的结果。

红外成像

 

使用传统方法进行表型检测时,使用的可见光照明光源会改变样品的生长条件,因此无法拍摄必须处于黑暗中的样品,例如拟南芥黄化苗。此外,光周期导致的光照条件变化,会导致图像形态差异巨大,无法统一进行批量分析处理。

为解决上述问题,DynaPlant® Seedlings使用了940 nm红外照明光源和红外检测相机。植物对940 nm红外光不敏感,因此可用于观察植物的暗中生长。红外检测相机对可见光不敏感,培养光源的明暗周期变化不会影响成像。

化学发光成像

DynaPlant® Seedlings 除了可以分析植物的形态学表型,还可以对 Luciferase 等化学发光进行连续实时定量检测。化学发光成像组件配备了高灵敏度的制冷 CCD 相机和 F/0.8 大光圈镜头,可以检测到微弱的信号,并绘制发光强度变化曲线。适用于基因表达调控的动力学、生物周期节律等方向的研究。

多种实验条件自由组合

 

在实验过程中,DynaPlant® Seedlings可以通过程序设定,实现以下一种或多种实验条件的自动改变与自由组合。



光照

DynaPlant® Seedlings 为每个培养皿配备了独立的光源模块,以保证光照条件的一致性。标配的光源为四合一条形光源,用户也可根据实验需要定制其它波长的光源模块。光源中每个光通道可独立控制开闭或调整光强,以获得需要的单色光或混合光。光周期也可根据实验需要任意调整。

温度控制

温湿度直接影响着植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理作用,从而影响到植物的生长和发育。DynaPlant®Seedlings 提供温湿度控制系统,可以控制整个箱体内的温湿度,在长时间连续检测时提供合适的生长环境,并可根据程序定时改变设置。

气体控制

DynaPlant® Seedlings具有气体浓度控制组件,通过实时测量氧气、二氧化碳、乙烯的浓度并外接相应气体,采用气体流量控制器控制气体通断,实现缺氧环境及二氧化碳、乙烯的快速处理与清除。也可根据用户实验需求,定制其它气体成分的检测与浓度控制。

重力模块

DynaPlant® Seedlings 还配备旋转控制组件,可以固定或持续改变样品在垂直方向的角度,进行重力相关实验。

定向旋转模式:按照程序设定将培养皿旋转固定角度,进行向重/ 背重性研究,角度控制精度优于0.1°。
持续旋转模式:持续低速旋转扰乱重力方向,模拟失重条件。

其他综合应用

通过组合DynaPlant® Seedlings提供的多种成像方式和多种处理条件,用户可根据自己的研究方向设计全新实验,进行非生物胁迫(抗高温、抗低温、抗盐、抗缺氧等)检测、植物发育生物学检测、化学发光标记检测等多种研究。



参考文献:

  1. Binder B M (2007) Rapid Kinetic Analysis of Ethylene Growth Responses in Seedlings: New Insights into Ethylene Signal Transduction. J Plant Growth Regul 26(2): 131-142.
  2. Binder B M (2017) Time-lapse Imaging to Examine the Growth Kinetics of Arabidopsis Seedlings in Response to Ethylene. Ethylene Signaling. Humana Press, New York, NY, 211-222.
  3. Huang S, Yang C, Li L (2022) Unraveling the Dynamic Integration of Auxin, Brassinosteroid and Gibberellin in Early Shade-Induced Hypocotyl Elongation. Phenomics 1-11.
  4. Cole B, Kay S A, Chory J (2011) Automated Analysis of Hypocotyl Growth Dynamics during Shade Avoidance in Arabidopsis. Plant J 65(6): 991-1000.
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