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行星式球磨机+筛分仪——用于播种的转基因作物检测的专业前处理

更新时间:2024-08-06点击次数:

转基因作物


转基因作物(Genetically Modified Crops,GMC),是利用基因工程将原有作物的基因加入其它生物的遗传物质,并将不良基因移除,从而获得品质更好的作物。通常转基因作物可增加作物的产量、改善品质、提高抗旱、抗寒等特性。

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转基因玉米为例,其作为生物技术产业化重大成果,已在世界各地普遍应用,其出现与发展一般与经济因素有着密切的关系,例如:

▲ 获得更高的抵抗性

转基因玉米能产生的某些物质,对害虫具有毒性,因此能够抵御寄生虫,例如西部玉米根虫或欧洲玉米螟

▲ 达到较高且稳定的作物产量

例如杜邦先锋公司,将玉米本身的ARGOS1(ZAR1)基因进行过表达,发现可提高玉米生长量、子粒产量和抗旱性。

▲ 实现作物更快的成熟





“风口浪尖"上的转基因玉米

在转基因玉米带来经济价值的同时,也带来了一些争议:

▲ 其对人类的直接影响

▲ 将其用于饲料时,其对动物的影响,以及由此对人类产生的间接影响

▲ 其对土壤的影响,以及由此对后续种植作物产生的影响

▲ 其对整个动物界的影响,尤其是对于其他昆虫的影响

▲ 改良后的基因是否会通过杂交转移到其他的非转基因作物上

如上所述,转基因玉米的种植与使用并非没有争议,因此,我们有必要对该作物中可能存在的转基因成分进行测试。测试的首要步骤,需要取3g样品来进行DNA的提取,以便测试的进行。

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玉米粒样品

样品研磨的必要性:

从待检测的转基因品种中取出1,000颗玉米粒,并对其进行称重,此步骤至少进行三次。由此得出,1,000颗玉米样品的重量为275g,即平均每颗玉米粒的重量为0.275g,10颗(或者11颗)玉米粒对应重量为3g。

这说明在未经粉粹的状态下对1,000颗玉米粒进行测试分析,只能覆盖所取样品中1/100。

为了在3g的样品中,充分覆盖到所需检测的玉米样品,那么至少需要将每颗玉米粒分成1,000份。为了确保1,000颗玉米粒在3g样品中的代表性,可以将粉末的精细度增加十倍,即将每颗玉米粒分为10,000等份,若取3g样品用于检测,需要约109,000等份,或包含约每颗玉米粒的100等份。该方案在统计学上,可以保证测试中所选取的样品具有代表性。
从样品粒径的角度来看,40颗玉米粒的体积约为10ml,因此,每颗玉米粒的平均体积为0.25cm3,那么,将每颗玉米粒分为10,000等份时,每一等份玉米粒的重量为0.0275mg,直径为0.36mm,此数据应作为样品研磨细度的重要参考标准。













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实验方案与结果分析


对于转基因玉米样品的研磨,应考虑如下方面:


▲ 样品为用于播种的玉米

▲ 应避免由于研磨导致的任何交叉污染

▲ 应研磨至50%的样品能够通过0.5mm的筛网

▲ 应预防热损伤对分析结果的影响

选择捷宸仪器振动筛分机JVS-200D干式三维振动筛分仪(配置0.5mm筛网)为研磨后的样品提供筛分分析:

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选择捷宸QM-3SP2行星式球磨机对玉米样品进行研磨:


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研磨方案及成果:

配置

期望细度

最终细度

1 mm 筛圈

52%<0.5mm

69%<0.5mm

0.5mm筛圈

52%<0.5mm

89%<0.5mm

配置1mm的筛圈,对玉米粒样品进行粉粹,所得成品,最终细度为69%<0.5mm,该结果已经达到期望细度要求。

配置0.5mm的筛圈,所得细度获得了进一步的提高,筛分结果为89%<0.5mm,即只有11%>0.5mm。

该成果得益于筛圈的梯形筛孔,使得样品在通过筛圈时,能够得到进一步的切割;同时,该成果也依赖于QM-3SP2行星式球磨机的工作原理——启动设备后,转刀高速转动,样品进入研磨腔,在转刀的带动下加速旋转,从而被充分切割、撞击,并快速通过筛孔。

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研磨后的玉米粒样品

根据使用可变速高速旋转粉粹机QM-3SP2行星式球磨机 经典型的经验,可以得知,经过研磨的样品中,有一半样品的粒径比所用筛网的孔径还要小50%。当使用0.5mm的筛网时,得到的颗粒中,有一半的粒径小于0.25mm。如果将这一数值与理论上得到的数值进行比较,可以明显看出,使用配置0.5mm筛圈的可变速高速旋转粉粹机 QM-3SP2行星式球磨机来减小粒径,能够达到检测的所有要求,为样品前处理的**实验方案。