[发明专利]一种检测红色荧光蛋白种子的装置

说明书

技术领域

本发明涉及到用于检测含红色荧光蛋白种子的方法和装置，具体涉及一种用于检测红色荧光蛋白种子的LED灯具及其装置。 

背景技术

利用转基因技术能够将具有优良性状的目的基因导入植物基因组中，从而使植物的遗传性状得到改良。然而转化过程中只有少数植物细胞能够吸收外源DNA并整合进植物基因组中，大多数细胞是未转化的。因此，目的基因的引入常常需要借助于筛选标记基因，赋予转化细胞以特定的选择性标记，以便识别和鉴定转基因植物。 

随着转基因产品的商业化，转基因的生物安全尤其是筛选标记的生物安全受到广泛关注。荧光蛋白由于其具有荧光的发生不需要任何底物和辅助因子，其表达产物也对细胞没有任何毒性，不会影响细胞的正常生长和功能，且利用荧光的强度可以分辨出转基因植物的纯合性以及杂合性等特性被视作一种安全的筛选标记。第一个广泛应用的荧光蛋白是绿色荧光蛋白（GFP），GFP用于植物转化中的筛选标记已经申请专利(US6486382,EP0904371B1)。但是绿色蛋白本身还是有很多缺点的，它的发射波普限制在440～529nm,激发和发射波谱太短，能够激发细胞内某些物质发生荧光，造成细胞内荧光成像背景较高。 

红色荧光蛋白与绿色荧光蛋白相比，由于其激发和发射波长更长，细胞内成像背景低，因此迅速被关注。不同野生型的红色荧光蛋白经过一系列分子修饰，得到各种不同发射波长的突变体，极大地丰富了荧光蛋白的光谱多样性，为细胞内的多色标记提供了更多的荧光标签。利用红色荧光蛋白作为转基因植物筛选标记的方法见中国专利“一种利用红色荧光蛋白用做水稻转化筛选标记的转化方法（201010563552.5）”。 

在转基因植物的研究和生产实践过程中，经常需要将植物种子中的转基因种子和非转基因种子区分开。对于运用红色荧光标记的转基因植物，其种子中含有红色荧光蛋白，在特定波长的激发光下能发射出红色荧光，根据这一特点，能够区分转基因种子和非转基因种子。 

目前，在实验室小规模实验中通常使用荧光共聚焦显微镜进行红色荧光蛋白检测，荧光显微镜检测准确率高，除红色荧光外还可检测多种荧光表达，可观察植物种子各部分荧光表达情况，但同时也存在费用高昂，使用不便，检测通量低等缺点，不适合较大量的种子筛选和检测。市面上现有一些以汞灯激发光为光源，配合合适的滤波片获得激发光的产 品，可以支持小规模的种子分拣，但受限于光源系统，这类产品能耗高，检测光斑小，使用寿命短，费用较高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述含红色荧光蛋白的种子分拣问题，提供一种检测效率更高、准确率更高的检测方法和分拣仪。 

为了解决上述技术问题，本发明利用LED光源技术具有体积小、使用寿命长、光效高、能耗低、发光纯度高的优点，利用合适光波的LED灯具，配合滤波片，作为含红色荧光蛋白种子的理想检测光源。 

为了获得特定波长光源，采用三个10W的LED灯珠直线排列，灯珠间距26mm，每颗灯珠前安装一块波长通过能力为550nm滤波片，滤波片厚度为6mm，面积为506mm²，使滤出的光线波长在545-555nm区间之内。为了使光线集中而且均匀，滤波片前方装有聚光透镜，透镜弧度为2.16，使光源发出的光线呈120°广角，在操作仓中形成约300cm²的均匀光斑。 

为了解决LED灯珠7的散热问题，灯珠底部与散热器通过导热硅胶直接连接，散热器为铝制太阳花散盘散热器，直径为120mm，高60mm，散热器效果为温升≤25℃。 

灯具外壳为梯形立方体，高400mm，下底面为400mm X300mm矩形，上底面为250mm X150mm矩形。灯具外壳顶部切出一个直径为100mm的圆形孔，。LED光源从灯具外壳顶部的内侧安装在圆形孔下方，散热器部分从灯具外壳顶部的外侧安装在圆形孔上方，并利用一个圆盘形支架将其固定在灯具外壳外，LED灯珠、滤波片和聚光透镜部分则卡在灯具外壳内部。散热器和LED光源通过圆形孔连接。 

为了便于种子分选时的观察，灯具外壳正面中部切出一个200mm X150mm的矩形开口作为观测窗口，窗口上覆盖有红色滤色片，滤除所有的反射光线，仅保留红色荧光蛋白被激发后发射的红色荧光通过，从而能够分辨含有红色荧光蛋白的种子和不含有红色荧光蛋白的种子。 

为了使分选种子时操作者双手可自由活动，灯具外壳下半部正面底座以上138mm部分全部切除，灯具外壳两侧面也切出138mm X150mm矩形开口，便于放入和取出植物种子以及分选操作。