助力中(zhong)國新型科研教育機構交(jiao)叉學科發(fa)展,尖端科技探(tan)索。
四月初的(de)杭州,已然很溫暖,坐(zuo)落在城南云棲小鎮的(de)西湖大學(原西湖高等研究院WIAS)迎(ying)來(lai)了(le)他們的(de)新朋友—葉綠素熒光儀(yi)及(ji)其(qi)成像(xiang)系統。澤泉科技的(de)工程師也如期到來(lai)進行(xing)安(an)裝調試與培(pei)訓。設備配件齊全(quan),功能正(zheng)常。來(lai)自藻類生物學與生物技術(shu)實驗室的(de)老師參加(jia)了(le)整個培(pei)訓過(guo)程。
葉綠素熒光作為光合作用的有效探針已經在全球范圍內有著廣泛的應用,調制葉綠素熒光儀作為葉綠素熒光的測量設備為人熟知。德國WALZ公司生產的DUAL-PAM-100可以單獨或同(tong)步測(ce)量(liang)葉(xie)綠素熒(ying)光和P700兩個光系統(tong)的(de)(de)誘導動力(li)學(xue)曲線,進行淬滅(mie)分析(xi)和暗(an)弛豫分析(xi);可以測(ce)量(liang)兩個光系統(tong)的(de)(de)光響應(ying)曲線;測(ce)量(liang)兩個光系統(tong)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)傳遞動力(li)學(xue)、電(dian)(dian)子(zi)載體(ti)庫的(de)(de)大小、圍繞PSI 的(de)(de)環式電(dian)(dian)子(zi)傳遞動力(li)學(xue);搭載P5/535模塊測(ce)量(liang)P515/535 信號(hao)變化(hua)評(ping)估(gu)(gu)跨(kua)(kua)膜(mo)質子(zi)動力(li)勢pmf 及其組分跨(kua)(kua)膜(mo)質子(zi)梯(ti)度(du)ΔpH 和跨(kua)(kua)膜(mo)電(dian)(dian)位Δψ;通過測(ce)量(liang)NADPH 熒(ying)光估(gu)(gu)算NADP 的(de)(de)還(huan)原(yuan)程(cheng)度(du)等(deng)。
葉綠(lv)素熒光成像IMAGING-PAM則采用高分辨率CCD,實現大(da)面(mian)積(ji)(11x15cm,成(cheng)像區域光(guang)(guang)(guang)(guang)強均(jun)一性達2%)成(cheng)像測(ce)量,所(suo)有熒光(guang)(guang)(guang)(guang)參(can)數Ft、Fo、Fm、Fv/Fm、F、Fm’、Y(II)、Y(NO)、Y(NPQ)、NPQ、qN、qP、qL、ETR、Abs.、NIR、Red等(deng)(deng)均(jun)可(ke)(ke)以(yi)圖像的(de)(de)格(ge)式導(dao)出,直(zhi)觀的(de)(de)反映樣(yang)品(pin)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)作(zuo)用的(de)(de)差(cha)異。軟件的(de)(de)AOI功能(neng)可(ke)(ke)在(zai)測(ce)量前(qian)或測(ce)量后任意選(xuan)擇感興(xing)趣的(de)(de)區域(AOI),程(cheng)序將自動對(dui)選(xuan)擇的(de)(de)AOI的(de)(de)數據(ju)進行變化(hua)趨勢(shi)分析。此(ci)外(wai)該系統(tong)還可(ke)(ke)以(yi)進行大(da)批量樣(yang)品(pin)突(tu)變株篩選(xuan),可(ke)(ke)實現96孔板(ban)微藻樣(yang)品(pin),384藻斑培養基的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)活性同(tong)步測(ce)量,可(ke)(ke)跟據(ju)成(cheng)像結(jie)果快速篩選(xuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)、產氫/油、抗(kang)(kang)逆(ni)(抗(kang)(kang)鹽、抗(kang)(kang)旱、抗(kang)(kang)病等(deng)(deng))等(deng)(deng)突(tu)變株及(ji)微藻毒理研究。此(ci)外(wai)該系統(tong)還搭載近紅外(wai)和(he)紅外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)源用于(yu)吸光(guang)(guang)(guang)(guang)系數測(ce)量,可(ke)(ke)以(yi)更準確(que)的(de)(de)分析光(guang)(guang)(guang)(guang)合(he)電子傳遞速率。
整(zheng)個安裝調試培訓過程有序(xu)進行。輕松愉快,測(ce)試效果良好(hao)。相信在不久的(de)(de)將來,葉綠素熒(ying)光及其成型(xing)系(xi)統可以幫助西(xi)湖大(da)學的(de)(de)科(ke)研人員(yuan)快速(su)篩選突變體,深入的(de)(de)探(tan)究光合(he)作用電(dian)子傳遞的(de)(de)更(geng)多細節。澤泉科(ke)技定(ding)當(dang)竭(jie)誠(cheng)為廣大(da)客(ke)戶提供優質(zhi)服務。
最后工(gong)程師與參與培訓(xun)的老師合影(ying)留念。
實驗室介紹:西湖大學生物學研究所藻類生物學與生物技術實驗室
實驗室主頁:
人物介紹
李(li)小波(1985-),江蘇宿遷人,長期從事植物學(xue)(xue)和(he)(he)微生(sheng)(sheng)物學(xue)(xue)研(yan)究(jiu)。2007年(nian)畢業于西(xi)安交通大(da)學(xue)(xue),獲得生(sheng)(sheng)物工程學(xue)(xue)士(shi)學(xue)(xue)位(wei)。2007-2012年(nian)在密歇根州(zhou)立(li)大(da)學(xue)(xue)攻讀植物學(xue)(xue)博(bo)士(shi)學(xue)(xue)位(wei)。先后在斯坦福(fu)卡(ka)內基研(yan)究(jiu)所(2012-2016)和(he)(he)普林(lin)斯頓大(da)學(xue)(xue)(2016-2018)進行博(bo)士(shi)后研(yan)究(jiu)。獲得了美(mei)國遺傳學(xue)(xue)會(hui)的DeLill Nasser獎(2016),國際植物脂類代謝論壇的 Paul Stumpf獎 (2016),以及美(mei)國植物學(xue)(xue)家協(xie)會(hui)的Robert Rabson獎 (2016)。于2018年(nian)加入西(xi)湖(hu)大(da)學(xue)(xue)、浙江西(xi)湖(hu)高等(deng)研(yan)究(jiu)院任特聘研(yan)究(jiu)員。
學術成果及研究方向
長(chang)期目標:光合(he)生(sheng)物(wu)(陸地植物(wu)、藻類(lei)及光合(he)細菌)遍布陸地和海洋,為人(ren)類(lei)提供(gong)氧氣、食(shi)物(wu)、能源、材料以及藥物(wu)。李小波(bo)課(ke)題組致(zhi)力于闡明光合(he)生(sheng)物(wu)能量代(dai)謝及相關(guan)調控(kong)機(ji)制(zhi),開發(fa)光合(he)生(sheng)物(wu)遺傳學與合(he)成生(sheng)物(wu)學研究的革(ge)命性(xing)工具,為生(sheng)命科(ke)學研究和現代(dai)生(sheng)物(wu)技術產業輸送(song)高(gao)素質人(ren)才。
近期學術成果:人類(lei)對光(guang)合生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)在分子(zi)水平的(de)了解(jie)長(chang)(chang)期(qi)受(shou)到研(yan)究手段(duan)的(de)限制。比起(qi)陸地植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)模式系統,很多(duo)藻類(lei)是(shi)單細胞,具(ju)有生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)速度快的(de)優勢。課(ke)題組(zu)(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)在博(bo)士(shi)和博(bo)士(shi)后(hou)期(qi)間主要利用了一種(zhong)叫做萊茵(yin)衣藻 (Chlamydomonas reinhardtii) 的(de)淡水綠(lv)藻作為模式生(sheng)(sheng)物(wu)(wu),在植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)學研(yan)究中(zhong)引入了單細胞高通量的(de)手段(duan),一次性發(fa)現了數百個(ge)(ge)在光(guang)合作用中(zhong)起(qi)作用的(de)候(hou)選基因;發(fa)現了脂肪酸(suan)從葉綠(lv)體輸(shu)出的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)化(hua)學步驟(zou); 其所領導的(de)衣藻突變(bian)體庫項目為世界上200多(duo)個(ge)(ge)實驗室(shi)提供了2500多(duo)個(ge)(ge)衣藻突變(bian)株 ;獲得生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)能源生(sheng)(sheng)產相關(guan)專(zhuan)利一項(已授權(quan))。課(ke)題組(zu)(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)已9次受(shou)邀在國(guo)(guo)際大會(hui)上對相關(guan)成果(guo)進行(xing)口頭報告(gao),多(duo)次受(shou)邀為 Plant Cell 等植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)學著名(ming)期(qi)刊審稿。課(ke)題組(zu)(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)在博(bo)士(shi)和博(bo)士(shi)后(hou)期(qi)間還指(zhi)導了13名(ming)輪轉研(yan)究生(sheng)(sheng)、技術員、本科(ke)生(sheng)(sheng)和高中(zhong)生(sheng)(sheng),其中(zhong)多(duo)名(ming)受(shou)指(zhi)導人員已經獲得了科(ke)研(yan)獎勵,包(bao)括美(mei)國(guo)(guo)著名(ming)的(de)“因特爾科(ke)學獎”總(zong)決(jue)賽(sai)選手席位(wei) (Intel Science Talent Search national finalist) 等。
未來研究方向:我們將采用(yong)飛(fei)速發(fa)展的高通量(liang)測序和基因組(zu)(zu)編(bian)輯等技術,利用(yong)西湖(hu)高研院的機(ji)器人工(gong)作站(zhan)、多組(zu)(zu)學(xue)(xue)平臺及植(zhi)物-藻類表(biao)型分析平臺,對(dui)淡水和海洋藻類的能(neng)量(liang)代謝和逆境生理展開生物化(hua)學(xue)(xue)、基因組(zu)(zu)學(xue)(xue)及合成生物學(xue)(xue)研究。課題組(zu)(zu)的兩大方向是(shi):
一、環(huan)境脅迫對能(neng)量代謝的(de)影(ying)響。在缺氮(dan)、低溫(wen)等(deng)脅迫條件下(xia),陸地植物和(he)藻類(lei)(lei)積累油脂,但(dan)是(shi)同時變黃并降(jiang)低光合(he)作用(yong)。這(zhe)(zhe)些脅迫反應(ying)的(de)信號(hao)通路是(shi)什么?如(ru)何(he)在環(huan)境脅迫條件下(xia)最大化光合(he)生(sheng)物的(de)產量?這(zhe)(zhe)些問題的(de)研究(jiu)成果將在農業(ye)生(sheng)產和(he)藻類(lei)(lei)生(sheng)物工業(ye)中有重要應(ying)用(yong)。
二、海(hai)(hai)(hai)洋藻類(lei)的(de)系統生物(wu)學。地球上約(yue)一半的(de)光合(he)作用在(zai)海(hai)(hai)(hai)洋中發(fa)生。海(hai)(hai)(hai)洋藻類(lei)為(wei)人類(lei)提供食物(wu)和(he)多種高(gao)價(jia)值(zhi)代謝產物(wu),例如超(chao)長鏈(lian)多不飽和(he)脂(zhi)肪酸 (EPA, DHA) 等。與陸地植物(wu)和(he)綠藻不同,大部分海(hai)(hai)(hai)洋藻類(lei)的(de)葉綠體有三層或四(si)層膜。不同的(de)細胞結(jie)構(gou)對光合(he)作用和(he)細胞代謝的(de)影(ying)響(xiang)是什(shen)么?我們(men)對此知(zhi)之(zhi)甚少。在(zai)海(hai)(hai)(hai)洋藻類(lei)中建立模式生物(wu)和(he)應用高(gao)通量生物(wu)學技術將會加快我們(men)對海(hai)(hai)(hai)洋生物(wu)的(de)了(le)解(jie),進而(er)讓(rang)我們(men)能夠更好地開發(fa)海(hai)(hai)(hai)洋資源。
以上實驗(yan)室介紹文字(zi)及(ji)圖片信息(xi)轉(zhuan)載西湖大學網站(zhan):