首頁
微信掃描二維碼，點(diǎn)擊右上角 ··· 按鈕
轉(zhuǎn)發(fā)給朋友或分享到朋友圈
181-0263-7572
181-0263-7572
顯微成像·洞察微觀之美
Microscopic imaging, insight into the beauty of micro
突破玉米基因編輯瓶頸！明美體視熒光顯微鏡MZX100助力中國農(nóng)大關(guān)鍵因子發(fā)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間：2025-11-12
訪問量：12
玉米，作為全球三大主糧之一，其遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)的發(fā)展始終關(guān)系著國家糧食安全的命脈。然而，一個(gè)長期存在的行業(yè)難題——嚴(yán)重的“基因型依賴性”，猶如一道天塹，阻礙了優(yōu)秀基因直接導(dǎo)入大多數(shù)商業(yè)玉米品種的步伐。
近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)劉勝男團(tuán)隊(duì)在植物科學(xué)期刊 《Plant Communications》 上發(fā)表重磅研究，成功找到了破解這一難題的“鑰匙”——關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子ZmHSCF1。
而在這項(xiàng)突破性研究的背后，明美體視熒光顯微鏡MZX100 作為關(guān)鍵的成像設(shè)備，以其優(yōu)秀的熒光成像能力，為研究者提供了直觀、定量的視覺證據(jù)，成為發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證過程的“幕后功臣”。
行業(yè)困境：優(yōu)良品種拒絕被“轉(zhuǎn)化”
傳統(tǒng)的玉米遺傳轉(zhuǎn)化如同一次精密的外科手術(shù)，需要農(nóng)桿菌成功感染植物細(xì)胞，并誘導(dǎo)其產(chǎn)生具有再生能力的胚性愈傷組織。
然而，現(xiàn)實(shí)是殘酷的。許多承載了優(yōu)良農(nóng)藝性狀的商業(yè)化玉米自交系（如PH4CV、鄭58），盡管能夠被農(nóng)桿菌感染，卻因無法高效啟動(dòng)愈傷組織，或形成的愈傷組織不具備胚性再生能力，導(dǎo)致最終的轉(zhuǎn)化效率極低甚至為零。
這意味著，科研人員往往只能繞道而行，先在少數(shù)幾個(gè)易轉(zhuǎn)化的“模式”品系中進(jìn)行基因編輯，再通過耗時(shí)數(shù)年的回交育種，將目標(biāo)性狀“滲入”商業(yè)品種。這一過程，成本高昂，且易帶來不良連鎖效應(yīng)。
破局之光：ZmHSCF1-專促“胚性愈傷”增殖的加速器
面對(duì)困境，研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，從擬南芥再生機(jī)制中汲取靈感，通過系統(tǒng)性篩選，最終在玉米中鎖定了一個(gè)特殊的AP2轉(zhuǎn)錄因子——ZmHSCF1。
研究證實(shí)，ZmHSCF1并不影響農(nóng)桿菌的侵染效率，而是將其全部效力作用于侵染之后的關(guān)鍵階段——專一且高效地促進(jìn)胚性愈傷組織的形成與增殖。
那么，如何直觀地看到并量化這一促進(jìn)作用？
明美體視熒光顯微鏡MZX100 在其中發(fā)揮了不可替代的作用。研究團(tuán)隊(duì)在愈傷組織中引入了紅色熒光蛋白（RFP）標(biāo)記，并通過MZX100進(jìn)行持續(xù)觀察與拍攝。
定性觀察：通過MZX100獲取的高對(duì)比度熒光圖像清晰顯示，在過表達(dá)ZmHSCF1后，代表著成功轉(zhuǎn)化的RFP陽性愈傷組織（呈現(xiàn)紅色熒光） 在數(shù)量和旺盛程度上都遠(yuǎn)超對(duì)照組。
定量分析：研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用MZX100拍攝的圖像，對(duì)熒光面積進(jìn)行了精確統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)顯示，過表達(dá)ZmHSCF1后，陽性愈傷組織的增殖速率提升了驚人的21.64倍。這正是通過對(duì)比培養(yǎng)第7天和第14天的熒光面積增長量得出的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，直觀證明了ZmHSCF1極大地加快了陽性愈傷的增殖速度。
關(guān)于MZX100MZX100是一款大變倍范圍的無限遠(yuǎn)光學(xué)顯微鏡，采用優(yōu)質(zhì)的伽利略平行雙光路設(shè)計(jì)，分辨率高色彩真實(shí)，是常規(guī)生物醫(yī)學(xué)、漁牧農(nóng)林、工業(yè)檢測和科研研究的理想選擇。
1、大變倍范圍變倍比高達(dá)10:1，標(biāo)配1X平場物鏡下可實(shí)現(xiàn)8-80X連續(xù)變倍放大，提供靈活清晰的成像。
2、可升級(jí)熒光觀察無限遠(yuǎn)平行雙光路設(shè)計(jì)，可升級(jí)熒光模塊,實(shí)現(xiàn)BGU等多通道熒光觀察,且即開即用。
3、可選多種底座透反射底座、可調(diào)角度透射底座和無光源底座等多種底座可選,滿足普通樣品到透明樣品觀察。
4、可選雙物鏡切換可選特色雙物鏡切換系統(tǒng),快速在0.5X物鏡和1X物鏡直接切換,兼顧高放大倍率和超大工作距離。
應(yīng)用奇效：從“難以轉(zhuǎn)化”到“高效轉(zhuǎn)化”的顛覆性突破
理論的突破最終需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。研究人員在兩個(gè)著名的“難轉(zhuǎn)化”商業(yè)玉米自交系中驗(yàn)證了ZmHSCF1的價(jià)值：
在PH4CV（先育335父本）中，轉(zhuǎn)化效率從0.9%提升至9.6%，增幅超10倍。
在鄭58（鄭單958母本）中，轉(zhuǎn)化效率更是實(shí)現(xiàn)了從0%到7.2%的歷史性突破。
這一切都表明，ZmHSCF1成功地讓這些曾經(jīng)“拒絕”轉(zhuǎn)化的精英品種，敞開了基因編輯的大門。
結(jié)語:
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)這項(xiàng)研究的成功，是生物學(xué)思路與先進(jìn)研究工具完美結(jié)合的典范。ZmHSCF1 的發(fā)現(xiàn)為解決玉米遺傳轉(zhuǎn)化的行業(yè)難題提供了全新的方案；
而明美體視熒光顯微鏡MZX100 則以其可靠的熒光成像性能，將基因的功能可視化為一張張圖片、一組組數(shù)據(jù)，讓科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程變得清晰可見，堅(jiān)實(shí)可信。
微信掃描二維碼，點(diǎn)擊右上角 ··· 按鈕
轉(zhuǎn)發(fā)給朋友或分享到朋友圈
