气相色谱质谱联用（GC-MS）技术用于农业生物材料的代谢组学分析

　　安捷伦GC-MS系统具有卓越的分析性能，以及高通量代谢组学分析所需要的可靠性和使用简便性。通过该系统得到的高质量、可检索的质谱图，可以对农业生物样品中代谢物进行鉴定和定量分析。GC-MS技术是分析挥发性化学物质的有效平台，例如植物的芳香性物质，萜烯和精油、脂类、类固醇、糖类、糖醇类等都可以采用此技术分析，并配备8个不同类物质的保留时间锁定库，是不同类代谢物检测的最佳工具。可以为地方特色性农产品芳香性物质、风味物质检测提供技术支撑。

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 　　四极杆-静电场轨道阱傅里叶变换-双分压线性离子阱组合式超高分辨质谱（LC-MS，Orbitrap Fusion）技术用于农业生物材料的代谢组学和蛋白质组学分析

　　本组合式超高分辨质谱仪的前端配备了两套独立的高效色谱仪，用于实现农业生物材料的代谢组学和蛋白质组学研究。1）基于Orbitrap Fusion的代谢组学分析系统，可实现不同农业生物材料的非靶标代谢组学分析，脂质组学分析，以及目标化合物的定量分析。2）基于Orbitrap Fusion的蛋白质组学分析系统，可实现不同农业生物材料的蛋白质鉴定与序列测定、稳定性同位素标记定量蛋白质组学、非标记定量蛋白质组学、蛋白质翻译后修饰等分析。

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　　高效液相色谱-三重四极杆串联质谱（LC-MS，API4000）技术用于农业生物材料的定量分析

　　基于MRM检测模式的LC-MS技术，可对不同的农业生物材料进行靶标代谢物的定量分析。目前，已经建立了成熟稳定的LC-MS技术体系，用于分析植物内源激素、黄酮类化合物、尼古丁、新霉素、花青素类、酚酸类化合物等的含量。也适合于农产品中兽药、农药及毒素类有毒有害物质的残留分析。

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　　基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF/TOF MS）用于农业生物材料的代谢物空间成像分析

　　以布鲁克公司的基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪UltraFleXtreme MALDI-TOF/TOF为依托的质谱成像技术是空间分辨代谢组学研究平台的重要部分。该技术针对农业生物材料可实现在组织甚至单细胞层面上对活性（功能）代谢物进行精准空间定位，是揭示生命活动规律、合成生物学以及靶向药物治疗的关键所在。

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　　植物病原细菌病害的快速检测技术

　　利用实时荧光定量PCR技术可准确成功鉴定多种能致使多种农作物、园林观赏、经济作物及牧草等致病的植物病原细菌，包括柑桔黄龙病菌、番茄溃疡病菌、柑桔溃疡病菌、西瓜细菌性果斑病菌、梨火疫病菌、玉米细菌性枯萎病菌、苜蓿细菌性萎蔫病菌、菜豆细菌性萎蔫病菌、香蕉枯萎细菌性病菌、马铃薯环腐病菌等，有效地提高了检测速度和水平，而且检测的灵敏度比一般的检测方法高出100倍左右。

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　　农作物基因分型及标记开发技术

　　LightScanner高分辨熔解曲线基因突变/基因分型检测系统不需要序列特异性探针，在PCR反应后升温DNA双链变性熔解，光学检测系统采集密集的荧光信号变化并绘制溶解曲线，根据曲线来准确、快速基因突变扫描和基因分型，5分钟内可完成96/384个样品的突变检测，具有灵敏度高、特异性好、高通量、快速、检测成本低等优势，将大大提高植物基因定位和农作物分子标记辅助选择育种的效率。

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　　高通量测序技术

　　测序仪是以化学合成的方式高效阅读生物DNA和RNA等遗传信息的先进仪器。主要包括：生物基因组测序，转录组测序，宏基因组测序，外显子组测序等。广泛用于生物基因功能的验证，数量性状基因的挖掘，菌群结构分析，细胞基因组合成和生物基因组编辑的研究中，在生物遗传信息解读、编辑和构建中有着重要的作用。

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　　激光扫描共聚焦显微技术在科研领域中的应用

　　激光扫描共聚焦显微镜（ LSM 710，Zeiss公司）LSCM可用于对细胞功能和分子间相互作用的观察，多重荧光标记的分子或蛋白的显微观察和对发荧光物质的定性定量分析，还可以将断层图像与三维重建图像结合，揭示细胞内部的结构、细胞内生化成分的分析、光密度统计以及细胞形态的测量, 配合焦点稳定系统还可实现长时间活细胞动态观察和测量细胞的长宽厚、断层面积、细胞体积等，给科研人员三维立体的概念。

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　　流式细胞仪检测技术

　　具有检测和分选功能，集单克隆抗体、荧光化学、激光、计算机等高技术发展起来的一种先进仪器。主要用途包括：细胞表面分子分析，细胞功能分析，细胞因子分析，细胞周期和倍性分析、细胞凋亡和活化研究、钙离子浓度测定等，已广泛应用于免疫学、生物化学、生物学、肿瘤学以及血液学等方面的研究和临床常规工作。

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　　倍性分析仪技术

　　动植物染色体倍性分析仪在单倍体育种、多倍体育种、多倍体诱导鉴定、植物种质资源鉴定、种群进化、物种分类和生态学研究等方面应用广泛，由其测定的核DNA含量和倍性水平是动植物研究和育种工作中常用的研究指标。目前已建立蕉类、杂草、蝴蝶兰、芥蓝、丝瓜、水稻、牡蛎、鱼红细胞等样品的倍性分析服务。

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　　生物信息技术用于农业生物数据的挖掘分析

　　生物信息技术可以对农业生物产生的基因组、蛋白质组、代谢组等多组学大数据进行深入分析，挖掘数据背后蕴含的意义，为农业生物的科研研究及改造创新提供参考方向。如利用生物信息技术中的全基因组关联分析技术筛选出番茄抗病品种的生物标记，为番茄抗病品种的选育提供科学指导，其转录组分析技术精准鉴定不同耐热水稻品种的差异基因，为基因编辑提供目标参考，其宏基因组分析技术能对某一个生境下（如猪肠道）的所有微生物（包括大部分不可培养的微生物）进行鉴定和差异分析，拓宽人们对微观世界的认识和了解。

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　　基于CRISPR核酸蛋白（RNP）的动植物基因敲除和基因替换技术

　　在细菌中表达纯化Cas9蛋白，体外转录合成sgRNA，化学合成供体DNA，体外组装CRISPR RNP核酸蛋白（RNP）或RNP-供体DNA复合物。用基因枪轰击植物愈伤组织，或核转化仪电激动物细胞，引入RNP或RNP-供体DNA复合物，实现对目的基因的敲除或替换，创制具有优良性状的动植物新种质。

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　　猪基因编辑文库构建、筛选和应用技术

　　构建了靶向18000个猪蛋白编码基因的含72486多条sgRNA的质粒文库和慢病毒文库，获得了稳定表达Cas9蛋白的猪肠道上皮细胞系IPEC-J2-Cas9，筛选到了猪应答呕吐毒素的关键基因。猪全基因组蛋白编码基因sgRNA文库正应用于挖掘猪流行性腹泻病毒（PEDV）、猪蓝耳病毒（PRRSV）和非洲猪瘟病毒（ASFV）等侵染过程中寄主应答关键基因。

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