一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，該裝置包括：培養單元、培養支架、擬南芥幼苗、熒光相機(含熒光燈，濾光片，濾光片座，相機鏡頭和成像單元)、加熱器(含加熱片、翅片和導向風架)、風扇和導熱底板組成。加熱器、風扇組件工作時，擬南芥幼苗周圍溫度升高到34～37℃，擬南芥幼苗中的熱激啟動基因開始表達，通過熒光相機實時圖像觀察熱激表達效果，獲得此實驗過程的可視化數據。
【專利說明】
一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于調控空間培養植物擬南芥幼苗轉基因開花的熱激表達裝置，具體涉及一種應用于空間植物培養箱中調控擬南芥幼苗開花的熱激表達。
【背景技術】
[0002]空間植物培養箱的培養樣品是擬南芥幼苗。在空間環境下，如何通過在軌啟動擬南芥開花基因表達，獲得微重力在植物開花基因產物轉運的調控的實時數據，為進一步利用調控開花基因表達或轉運來進行作物栽培和品種改良提供理論基礎顯得尤為重要。將熒光觀察技術引入此類實驗中，將進一步提高生命科學研究的分析水平，也將豐富空間生命科學實驗過程的在線檢測分析手段。無人參與的空間實驗過程的信息可視化，具有很好的應用前景，為遙科學提供了一種最直接的判斷依據。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是為了解決空間植物培養箱中的轉基因擬南芥幼苗熱激開花并通過熒光觀察熱激表達效果，獲得此實驗過程的可視化數據。
[0004]本發明熱激表達裝置，它包括培養單元，培養支架，擬南芥幼苗，熒光相機(含熒光燈，濾光片，濾光片座，相機鏡頭和成像單元)，加熱器(含加熱片、翅片和導向風架)，風扇和導熱底板組成。
[0005]其結構為:導熱底板上裝有培養支架、熒光相機、加熱器和風扇，其中培養支架上裝有培養單元，擬南芥幼苗裝在裝有蛭石及營養液的培養單元內。
[0006]所述的培養單元用于培養擬南芥幼苗，材料為PC材料，內裝有蛭石及營養液；
[0007]所述的培養支架材料為2A12，用于支撐培養單元；
[0008]所述的擬南芥幼苗為標記HSPpro::FT基因型幼苗；
[0009]所述的熒光相機主要由熒光燈、濾光片、濾光片座、相機鏡頭和成像單元組成；
[0010]所述的熒光燈功耗為3V，3W，共4個，發射光峰值波長為475± 15μπι;
[0011]所述的濾光片為光學干涉濾光片、透過光波段為535±15μηι;；
[0012]所述的濾光片座材料為2Α12;
[0013]所述的相機鏡頭型號為LM25JC;
[0014]所述的成像單元主要由CMOS圖像傳感器組成，其型號為N0II5SM1300A-QDC;
[0015]所述的加熱片規格是12V，10W;
[0016]所述的翅片材料為2A12;
[0017]所述的導向風架材料為尼龍材料；
[0018]所述的風扇型號為1724T012SR，標稱電壓12V;
[0019]所述的導熱底板材料為2A12，用于散去擬南芥培養過程中產生的熱量及支撐培養支架、熒光相機組件、加熱器組件和風扇組件。
[0020]各零件相互之間的連接關系為:導熱底板上裝有培養支架、熒光相機、加熱器和風扇，培養單元裝在培養支架上。
[0021]本發明熱激表達裝置的原理是:當空間植物培養箱進行擬南芥培養時，適時啟動在軌熱激指令，加熱器、風扇開始工作，經加熱器加熱后，風扇吹出熱風到擬南芥幼苗葉片上，持續1.5h，期間葉片周圍溫度在34?37°C，擬南芥熱激啟動因子開始工作，熒光相機發出475nm峰值波長藍光，南芥幼苗葉片受藍光激發出反射光，經535nm波段濾光片過濾雜散光后，熒光相機獲取擬南芥幼苗葉片輪廓圖像，從而通過圖像驗證擬南芥熱激啟動因子開始工作。
[0022]本發明的優點如下:因空間植物培養箱在軌飛行時間較短(12天13小時)，其內部空間和資源有限，不適合較復雜的熱激表達裝置使用。本裝置利用加熱器和風扇進行熱激，熒光相機獲取熱激表達結果，體積小，能耗低，結構簡單，裝配方便。
【附圖說明】
[0023]圖1.熱激表達裝置三視圖。
[0024]圖2.熒光相機斜視圖。
[0025]圖3.加熱器斜視圖。
[0026]圖4.熱激前后熒光相機成像圖對比。
[0027]圖中:(I)培養單元；(2)培養支架；(3)擬南芥幼苗；(4)熒光相機；(5)加熱器；(6)風扇；(7)導熱底板;(8)焚光燈；(9)濾光片；(10)濾光片座；(11)相機鏡頭；(12)成像單兀；
(13)熒光相機支架；(14)加熱片；(15)翅片；(16)M2.5X 10螺釘;(17)導向風架。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0029]如圖1所示，從熱激裝置的三視圖可以看出，本裝置主要包括培養單元(I)，培養支架(2)，擬南芥幼苗(3)，熒光相機(4)，加熱器(5)，風扇(6)，導熱底板(7)。
[0030]如圖2所示，從熒光相機的斜視圖中可以看出，熒光相機主要包括熒光燈(8)，濾光片(9)，濾光片座(10)，相機鏡頭(11)，成像單元(12)和熒光相機支架(13)。
[0031]如圖3所示，從加熱器斜視圖中可以看出，加熱器主要包括加熱片(14)，翅片(15)，M2.5 X 10螺釘(16)，導向風架(17)。
[0032]下面結合圖1、圖2和圖3進一步闡述本發明熱激表達裝置:導熱底板(7)長為330mm、寬為200mm、厚度為5mm，材料為2A12鋁合金，邊緣處有4個M4的螺紋通孔、4個均布的M3螺紋通孔和2個M2.5螺紋通孔，分別用于與熒光相機(4)、加熱器(5)連接和風扇(6)連接。
[0033]熒光相機支架(13)長為105mm、寬為77mm、厚度為85mm，材料為2A12鋁合金，底部有4個Φ 4.4通孔、斜面上有4個Φ 3.3通孔和4個M3螺紋孔，分別用于與導熱底板(7)、熒光燈
(8)和成像單元(12)的連接。
[0034]加熱片(14)上涂覆一層厚度約0.1mm厚的硅橡膠與翅片(15)外圓粘接，翅片(15)外邊緣處有2組均布的6個M2.5通孔，通過12個M2.5 X 1螺釘(16)與導向風架(17)連接。
[0035]本熱激表達裝置的工作原理是:電壓12V、功率1W的加熱片(14)與標稱電壓為5V風扇(6)同時開始工作，翅片(15)產生的熱風通過導向風架(17)達到擬南芥幼苗(3)葉片上，持續時間1.5h，此期間擬南芥幼苗(3)葉片周圍溫度在34?370C。擬南芥幼苗(3)熱激啟動因子開始工作，熒光燈(8)發出475nm波段藍光照射到擬南芥幼苗(3)葉片表面上時，葉片激發出光后經535nm波段濾光片(9)后到達成像單元(12)。成像單元(12)獲取基因表達后的擬南芥幼苗(3)葉片輪廓圖像數據。熱激前后擬南芥幼苗的熒光相機(4)成像對比如圖4所不O
【主權項】
1.一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，包括培養單元(I)，培養支架(2)，擬南芥幼苗(3)，熒光相機(4)，加熱器(5)，風扇(6)，導熱底板(7)。其中熒光相機(4)主要由熒光燈(8)，濾光片(9)，濾光片座(10)，相機鏡頭(11)，成像單元(12)，導向風架(16)和熒光相機支架(13)，其特征在于: 所述的導熱底板(7)上裝有培養支架(2)、熒光相機(4)、加熱器(5)和風扇(6)，其中培養支架上裝有培養單元(I)，擬南芥幼苗(3)裝在裝有蛭石及營養液的培養單元(I)內。2.根據權利要求1所述的基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的風扇(6)型號為1724T012SR，標稱電壓12V。3.根據權利要求1所述的基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的熒光燈(8)共4個，功耗均為3V，3W，發射光的峰值波長為475 ± 15μπι。4.根據權利要求1所述的一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的濾光片(9)為光學干涉濾光片、透過波段為535±15μπι。5.根據權利要求1所述的一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的相機鏡頭(11)型號為LM25JC。6.根據權利要求1所述的一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的成像單元(12)主要由CMOS圖像傳感器組成，其型號為N0II5SM1300A-QDC。7.根據權利要求1所述的一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:加熱器(5)主要由加熱片(14)，翅片(15)，M2.5 X 10螺釘(16)和導向風架(17)組成;所述的加熱片(14)規格是12V，10W。8.根據權利要求1所述的一種基于調控空間培養植物轉基因開花的熱激表達裝置，其特征在于:所述的導向風架(16)材料為尼龍材料。
【文檔編號】A01G9/10GK105993646SQ201610538873
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月11日
【發明人】徐增闖, 張濤, 童廣輝, 鄭偉波
【申請人】中國科學院上海技術物理研究所