中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，流式細(xì)胞儀作為一種高精度的生物分析儀器，已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中。2025年，流式細(xì)胞儀行業(yè)繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到數(shù)十億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率接近8%。在植物育種領(lǐng)域，流式細(xì)胞儀的應(yīng)用尤為突出，尤其是在菊花等花卉的染色體倍性檢測(cè)中，其高效、準(zhǔn)確的特點(diǎn)為植物育種和遺傳研究提供了重要支持。本文通過對(duì)菊花倍性檢測(cè)方法的優(yōu)化研究，探討了流式細(xì)胞儀在植物倍性檢測(cè)中的應(yīng)用潛力，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。

  一、流式細(xì)胞儀在植物倍性檢測(cè)中的應(yīng)用背景

  《2025-2030年中國(guó)流式細(xì)胞儀行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析與未來(lái)投資研究報(bào)告》指出，菊花作為一種重要的觀賞植物，其染色體倍性對(duì)其品種鑒定、雜交選配以及親緣關(guān)系鑒定具有重要意義。傳統(tǒng)的染色體計(jì)數(shù)法雖然能夠準(zhǔn)確檢測(cè)植物倍性，但過程復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)，且難以處理染色體較小的物種。流式細(xì)胞儀作為一種先進(jìn)的細(xì)胞分析工具，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)細(xì)胞核DNA含量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)植物染色體倍性的高效鑒定。近年來(lái)，流式細(xì)胞儀在植物倍性檢測(cè)中的應(yīng)用逐漸增多，但樣品制備方法的優(yōu)化仍然是提高檢測(cè)效率的關(guān)鍵。

  二、流式細(xì)胞儀樣品制備方法的優(yōu)化

  (一)不同樣品制備方法的比較

  本研究選取二倍體菊花野菊和六倍體菊花“秋艷”為實(shí)驗(yàn)材料，采用刀片切碎法、研缽研磨法和研磨器研磨法三種方法制備細(xì)胞核懸浮液，并通過流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示，三種方法均能準(zhǔn)確檢測(cè)出菊花的染色體倍性，但刀片切碎法耗時(shí)最長(zhǎng)，研缽研磨法次之，研磨器研磨法耗時(shí)最短。刀片切碎法的細(xì)胞核占比最高，峰圖中碎片峰較少;研缽研磨法和研磨器研磨法的峰圖中碎片峰較多，但細(xì)胞核占比無(wú)顯著差異。因此，從檢測(cè)效率和樣品質(zhì)量?jī)煞矫婵紤]，研磨器研磨法是最佳選擇。

  (二)研磨器研磨法的參數(shù)優(yōu)化

  1. 裂解液的選擇

  在研磨器研磨法中，裂解液的選擇對(duì)檢測(cè)結(jié)果有顯著影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了三種裂解液(Otto、Galbrath和WPB)的效果。結(jié)果顯示，使用Otto裂解液處理的樣品，流式細(xì)胞儀檢測(cè)的峰型最為清晰，熒光強(qiáng)度為2394.4±380.5，顯著高于其他兩種裂解液處理的樣品。因此，Otto裂解液是菊花倍性檢測(cè)的首選裂解液。

  2. 研磨轉(zhuǎn)速的優(yōu)化

  研磨轉(zhuǎn)速對(duì)樣品的研磨效果和細(xì)胞核釋放有直接影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了1000、1200、1400和1800 r/min四種轉(zhuǎn)速。結(jié)果顯示，1000 r/min時(shí)樣品研磨不充分，而1800 r/min時(shí)熒光強(qiáng)度顯著偏離正常范圍。1200~1400 r/min的轉(zhuǎn)速能夠充分研磨樣品且熒光強(qiáng)度穩(wěn)定，因此是最佳轉(zhuǎn)速范圍。

  3. 裂解時(shí)間的優(yōu)化

  裂解時(shí)間對(duì)細(xì)胞核的釋放和檢測(cè)結(jié)果也有重要影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了0、2、10、20和30分鐘五種裂解時(shí)間。結(jié)果顯示，不同裂解時(shí)間的樣品熒光強(qiáng)度無(wú)顯著差異，但0分鐘時(shí)樣品的細(xì)胞核釋放最為充分，因此建議在研磨完成后立即進(jìn)行染色處理。

  4. 過濾尼龍網(wǎng)目數(shù)的優(yōu)化

  過濾尼龍網(wǎng)的目數(shù)影響細(xì)胞核懸浮液的純度和檢測(cè)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了200、300、400和500目四種目數(shù)。結(jié)果顯示，不同目數(shù)的尼龍網(wǎng)過濾后的樣品熒光強(qiáng)度無(wú)顯著差異，但200~400目的尼龍網(wǎng)成本較低且過濾效果良好，因此是最佳選擇。

  5. 染色時(shí)間的優(yōu)化

  染色時(shí)間對(duì)細(xì)胞核的熒光標(biāo)記效果至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了5、10、20和30分鐘四種染色時(shí)間。結(jié)果顯示，不同染色時(shí)間的樣品熒光強(qiáng)度無(wú)顯著差異，但5分鐘染色時(shí)間能夠快速完成染色且熒光強(qiáng)度穩(wěn)定，因此是最佳染色時(shí)間。

  三、流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果的驗(yàn)證

  流式細(xì)胞儀行業(yè)現(xiàn)狀分析指出，為了驗(yàn)證研磨器研磨法的可靠性，本研究使用已知倍性的菊花材料(二倍體野菊和六倍體“秋艷”)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示，二倍體野菊的熒光強(qiáng)度為2565.7±367.4，六倍體“秋艷”的熒光強(qiáng)度為7289.4±683.2，二者數(shù)量關(guān)系接近3倍，符合理論比值。這進(jìn)一步證實(shí)了研磨器研磨法在菊花倍性檢測(cè)中的準(zhǔn)確性和可靠性。

  四、總結(jié)

  本研究通過優(yōu)化研磨器研磨法的參數(shù)，建立了一種快速、高效且準(zhǔn)確的菊花染色體倍性檢測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，研磨器研磨法在樣品制備速度和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性方面均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。通過選擇合適的裂解液、優(yōu)化研磨轉(zhuǎn)速、裂解時(shí)間、過濾尼龍網(wǎng)目數(shù)和染色時(shí)間，能夠顯著提高檢測(cè)效率和結(jié)果的可靠性。該方法的建立為菊花新品種的鑒定、雜交后代的篩選以及育種進(jìn)程的加速提供了有力的技術(shù)支持。隨著流式細(xì)胞儀技術(shù)的不斷發(fā)展，其在植物育種和遺傳研究中的應(yīng)用前景將更加廣闊。

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