[发明专利]一种串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记方法，属于量子点的生物应用技术领域。

背景技术

镰刀菌是一类世界性分布的真菌，它不仅可以在土壤中越冬越夏，还可侵染多种植物(粮 食作物、经济作物、药用植物及观赏植物)，引起植物的根腐、茎腐、茎基腐、花腐和穗腐等 多种病害，寄主植物达100余种，侵染寄主植物维管束系统，破坏植物的输导组织维管束， 并在生长发育代谢过程中产生毒素危害作物，造成作物萎蔫死亡，是生产上防治最艰难的重 要病害之一。镰刀菌常见产毒霉菌有很多种，而串珠镰刀菌即为其中一种,它除了引起根腐 和茎基腐以外，还引起顶腐、穗腐等症状。病原菌还可向上位茎节发展，在生育后期常见叶 鞘产生红色、紫红色坏死斑块。

串珠镰刀菌侵染植株过程的动态性，种群的多样性及其相互间相干性，种内菌株形态、 生理、病理等多变性与复杂性，遗传的多态性等因素造成侵染机制研究的复杂性及难度，成 为当前发展新型防治技术的一个瓶颈。荧光标记与成像技术是生命科学研究中重要的也是普 遍应用的分析检测手段之一，采用该技术实现对串珠镰刀菌活体细胞的荧光标记并进行长时 程荧光成像，实现侵染过程动态示踪，这对于研究该病菌的侵染机制、发展新型防治技术具 有重要意义。

但是，长期以来，该技术所采用的荧光染料(荧光素类、罗丹明类，菁染料等)存在荧 光光谱较宽，易漂白，化学稳定性不强，易淬灭寿命短，生物相容性差等缺陷，不能满足活 体细胞长时程荧光成像要求。

纳米生物技术是目前生命科学领域中最前沿的研究方向，量子点(QuantumDots，简称QDs) 作为一种新型纳米生物材料，由于其卓越的荧光性能和在生物医学领域的广泛应用，逐渐成 为人们研究的热点。镉系量子点(CdSe、CdTe、CdS等)是近几年研究重点，而ZnS包覆CdSe 核壳结构量子点材料的研究最为深入。到目前为止，在长时程示踪方面，已有多篇研究成果 在《Science》、《Nature》等杂志上发表，成为当前纳米生物材料领域研究的热点。

但是，镉系量子点细胞毒性及其结构尺寸难以调控是影响其在活体细胞长时程示踪成像 方面进一步应用的主要因素。近年来开发的新型SiC量子点荧光标记与成像材料是一种生物 惰性陶瓷材料，具有无毒、生物相容性及光学性能良好且制备工艺简单等特点而逐渐被人们 所重视。因此，采用该量子点材料实现串珠镰刀菌活体细胞荧光标记并长时程荧光成像，对 其侵染过程动态示踪监测，为侵染机制及新型防治手段研究提供数据支持与理论分析基础。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记方法，具体涉及 一种无细胞毒性水相碳化硅量子点对不同生长阶段串珠镰刀菌荧光标记方法，以及对其活体 细胞的长时程荧光成像技术。

一种串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记方法，具体步骤为：

A.将斜面菌种串珠镰刀菌刮取2环在无菌条件下接种至配制好的PD培养基内进行活化， 恒温振荡器内28℃、200r/min培养48小时，得到混合液。

B.将步骤A中得到的混合液和SiC量子点水相溶液按照体积比3:1配制成霉菌液体-SiC 量子点水相溶液的混合培养基；

C.将混合培养基28℃、200r/min恒温振荡培养3-10天，得到串珠镰刀菌SiC量子点荧 光标记，将该标记用于幼苗根部浸染，实现对串珠镰刀菌侵染植株根部的过程进行动态监测 示踪及荧光成像。

所述PD培养基组分为：马铃薯200g，洗净去皮切碎，加水1000ml煮沸半个小时，纱布 过滤，再加20g葡萄糖，121℃灭菌20分钟，冷却后贮存备用。

本发明所采用的SiC量子点水相溶液可根据发明专利2012102083828制备，是通过化学 腐蚀法，以氢氟酸和硝酸为腐蚀剂,腐蚀自蔓延燃烧合成的碳化硅粉末，而后经过超声振动及 高速离心层析筛选获得，其浓度为0.03-0.06mol/L，特征激发波长为340nm，发射波长为 450nm。水溶液pH值为6.4-6.8；