一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法

1.本发明涉及转基因甘蔗技术领域，特别是涉及一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法。


背景技术：

2.甘蔗是生产蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。随着分子生物学的发展，转基因技术逐渐应用到植物育种当中。通过转基因技术可以提高甘蔗的产量、糖分以及抗逆性等重要性状。现有的转基因甘蔗检测过程中，提取dna通常需要用液氮、试剂盒等，步骤繁琐费工费时，并且试剂盒提取成本较高，同时dna提取通常使用组织研磨仪来进行，组织研磨仪是实验室样品制备常用工具，通过碳化钨小球或不锈钢小珠在试管内来回震荡实现样本的粉碎、混合、均化以及细胞破碎等，可以对硬性、软性、弹性等样品进行快速的粉碎和均相化处理，符合理化分析实验室的要求，配置不同体积、不同材料的研磨罐，可以进行干磨、湿磨及冷冻研磨，也可以进行细胞破碎和dna/rna提取，在农业、生物医药、食品、质检、高校等各行各业都有广泛的应用，现有的研磨仪只具备震动研磨功能，功能单一，同时震动和噪音较大，为了减少震动和噪音的弊端通常采用减少震动功率的方法，导致研磨时间较长，效率较低。因此，亟需一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法，用来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法，包括检测箱体，所述检测箱体顶端铰接有观察盖板，所述检测箱体底端四角均固定连接有防滑垫，所述检测箱体内部从上到下依次设置有研磨机构、传动机构和减震机构，所述研磨机构与所述传动机构传动连接，所述传动机构与所述减震机构传动连接，所述观察盖板与所述研磨机构对应设置，所述检测箱体内设置有控制装置，所述研磨机构和所述传动机构分别与所述控制装置电性连接，所述检测箱体外侧壁上设置有控制面板，所述控制面板与所述控制装置电性连接，所述研磨机构上设置有若干研磨容器。
5.优选的，所述减震机构包括固定连接在所述检测箱体内部底端的两支撑板，两所述支撑板平行设置，两所述支撑板之间固定连接有滑杆，所述滑杆两端均滑动连接有滑块，所述滑块顶端铰接有第一连接杆的一端，所述第一连接杆的另一端与所述传动机构铰接，所述滑块与所述支撑板之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述滑杆上，所述第一弹簧一端与所述滑块固定连接，所述第一弹簧另一端与所述支撑板固定连接，所述支撑板上设置有缓冲件，所述缓冲件与所述传动机构传动连接。
6.优选的，所述传动机构包括放置槽，所述放置槽底端与所述第一连接杆铰接，所述放置槽内滑动连接横板，所述横板上设置有传动件和第一电机，所述传动件与所述第一电机传动连接，所述第一电机与所述控制装置电性连接，所述横板顶端两侧和底端两侧均固
定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离所述横板的一端与所述放置槽内壁固定连接，所述缓冲件与所述放置槽靠近所述支撑板的一侧铰接。
7.优选的，所述横板中部开设有长孔，所述传动件包括转动连接在所述长孔内的转动轴，所述转动轴上固定连接有转动轮，所述转动轮上铰接有传动杆的一端，所述传动杆的另一端与所述研磨机构传动连接。
8.优选的，所述支撑板上开设有竖向滑槽，所述缓冲件包括滑动连接在所述竖向滑槽内的缓冲滑块，所述缓冲滑块上开设有通孔，所述通孔内滑动连接有圆形滑杆，所述圆形滑杆靠近所述放置槽的一端铰接有第二连接杆的一端，所述第二连接杆的另一端与所述放置槽侧壁铰接，所述圆形滑杆远离所述放置槽的一端固定连接有限位块，所述限位块与所述缓冲滑块之间设置有第三弹簧，所述第三弹簧一端与所述限位块固定连接，所述第三弹簧另一端与所述缓冲滑块固定连接。
9.优选的，所述研磨机构包括与两所述支撑板顶端滑动连接的承接槽，所述承接槽底端中部开设有圆孔，所述圆孔内滑动连接有支撑杆，所述支撑杆底端固定连接有支撑块，所述传动杆远离所述转动轮的一端与所述支撑块铰接，所述承接槽内设置有研磨部，所述研磨部与所述支撑杆传动连接。
10.优选的，所述研磨部包括固定连接在所述支撑杆顶端的研磨箱，所述研磨箱外侧壁与所述承接槽内侧壁滑动连接，所述研磨箱内部底端固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定连接有容器放置箱，所述容器放置箱外侧壁与所述研磨箱内侧壁滑动接触，所述研磨容器位于所述容器放置箱内，所述第二电机与所述控制装置电性连接。
11.优选的，所述研磨容器为研磨器或离心管，所述研磨器、所述离心管内设置有研磨珠，所述研磨珠为碳化钨小球或不锈钢小珠。
12.优选的，包括以下步骤：
13.a、放置样品：取保存于-80℃冰箱内的甘蔗叶片样品3-5mg，放置在研磨容器内；
14.b、加提取液：将200ul提取液放入步骤a中的研磨容器内；
15.c、进行研磨：将步骤b中的研磨容器放置在研磨机构内进行研磨操作；
16.d、检测鉴定：在将步骤c中研磨完成后的样品离心分离后，取上清液进行pcr检测。
17.优选的，所述提取液为提取液a和提取液b，所述提取液a为100mm tris-hcl，10mm edta，0.1％sds，200mm nacl，所述提取液b为50mm tris-hcl，5mm edta，0.1％sds。
18.本发明具有以下优点：
19.1、本发明提供的一种转基因甘蔗的快速检测装置，通过设置减震机构在保证装置震动幅度的前提下减少了装置的震动，提高了装置的研磨效率。
20.2、本发明提供的一种转基因甘蔗的快速检测装置，通过设置缓冲件与减震机构相配合，进一步减少了装置的震动幅度，保证了装置大功率运行，提高了研磨速度。
21.3、本发明提供的一种转基因甘蔗的快速检测装置，通过设置传动机构、研磨机构和缓冲件配合，在实现了竖向研磨和离心研磨的同时，也会施加横向作用力，产生横向研磨，进一步保证了研磨效率和研磨的均匀性。
22.4、本发明提供的一种转基因甘蔗的快速检测方法，省略了提取前加液氮手工研磨步骤，且无需使用试剂盒进行提取，大大降低了成本,也大大简化了甘蔗dna提取的步骤，缩短了转基因植株检测的时间。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明装置内部结构示意图；
25.图2为本发明图1中a处局部放大示意图；
26.图3为本发明图1中b处局部放大示意图；
27.图4为本发明横板顶面结构示意图；
28.图5为本发明装置前视图；
29.图6为本发明检测结果对比图；
30.其中，1、检测箱体；2、观察盖板；3、防滑垫；4、控制装置；5、控制面板；6、支撑板；7、滑杆；8、滑块；9、第一连接杆；10、第一弹簧；11、放置槽；12、横板；13、第一电机；14、第二弹簧；15、长孔；16、转动轴；17、转动轮；18、传动杆；19、竖向滑槽；20、缓冲滑块；21、圆形滑杆；22、第二连接杆；23、限位块；24、第三弹簧；25、承接槽；26、支撑杆；27、支撑块；28、研磨箱；29、第二电机；30、容器放置箱。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
33.本发明提供一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法，一种转基因甘蔗的快速检测装置，包括检测箱体1，检测箱体1顶端铰接有观察盖板2，检测箱体1底端四角均固定连接有防滑垫3，检测箱体1内部从上到下依次设置有研磨机构、传动机构和减震机构，研磨机构与传动机构传动连接，传动机构与减震机构传动连接，观察盖板2与研磨机构对应设置，检测箱体1内设置有控制装置4，研磨机构和传动机构分别与控制装置4电性连接，检测箱体1外侧壁上设置有控制面板5，控制面板5与控制装置4电性连接，研磨机构上设置有若干研磨容器，控制装置4为plc控制装置，通过控制面板5调节研磨速度和研磨时间，以及研磨次数。
34.进一步优化方案，为了实现装置的减震，减震机构包括固定连接在检测箱体1内部底端的两支撑板6，两支撑板6平行设置，两支撑板6之间固定连接有滑杆7，滑杆7两端均滑动连接有滑块8，滑块8顶端铰接有第一连接杆9的一端，第一连接杆9的另一端与传动机构铰接，滑块8与支撑板6之间设置有第一弹簧10，第一弹簧10套设在滑杆7上，第一弹簧10一端与滑块8固定连接，第一弹簧10另一端与支撑板6固定连接，支撑板6上设置有缓冲件，缓冲件与传动机构传动连接。
35.进一步优化方案，为了实现装置的研磨，传动机构包括放置槽11，放置槽11底端与第一连接杆9铰接，放置槽11内滑动连接横板12，横板12上设置有传动件和第一电机13，传
动件与第一电机13传动连接，第一电机13与控制装置4电性连接，横板12顶端两侧和底端两侧均固定连接有第二弹簧14，第二弹簧14远离横板12的一端与放置槽11内壁固定连接，缓冲件与放置槽11靠近支撑板6的一侧铰接。
36.进一步优化方案，为了实现装置的传动，横板12中部开设有长孔15，传动件包括转动连接在长孔15内的转动轴16，转动轴16上固定连接有转动轮17，转动轮17上铰接有传动杆18的一端，传动杆18的另一端与研磨机构传动连接。
37.进一步优化方案，为了进一步保证减震效果，支撑板6上开设有竖向滑槽19，缓冲件包括滑动连接在竖向滑槽19内的缓冲滑块20，缓冲滑块20上开设有通孔，通孔内滑动连接有圆形滑杆21，圆形滑杆21靠近放置槽11的一端铰接有第二连接杆22的一端，第二连接杆22的另一端与放置槽11侧壁铰接，圆形滑杆21远离放置槽11的一端固定连接有限位块23，限位块23与缓冲滑块20之间设置有第三弹簧24，第三弹簧24一端与限位块23固定连接，第三弹簧24另一端与缓冲滑块20固定连接，通过设置缓冲件，在装置运行过程中还会产生竖向的摩擦力，进一步增强减震效果，同时第三弹簧24也会施加横向作用力，进一步增强缓冲滑块20的摩擦力，同时第三弹簧24施加的横向作用力也会使传动机构在运行过程中带动上方的研磨机构横向偏移，进一步对研磨容器内的甘蔗样品产生横向研磨力，保证研磨效果。
38.进一步优化方案，为了实现对甘蔗样品的研磨处理，研磨机构包括与两支撑板6顶端滑动连接的承接槽25，承接槽25底端中部开设有圆孔，圆孔内滑动连接有支撑杆26，支撑杆26底端固定连接有支撑块27，传动杆18远离转动轮17的一端与支撑块27铰接，承接槽25内设置有研磨部，研磨部与支撑杆26传动连接。
39.进一步优化方案，为了施加离心作用力，研磨部包括固定连接在支撑杆26顶端的研磨箱28，研磨箱28外侧壁与承接槽25内侧壁滑动连接，研磨箱28内部底端固定连接有第二电机29，第二电机29的输出轴上固定连接有容器放置箱30，容器放置箱30外侧壁与研磨箱28内侧壁滑动接触，研磨容器位于容器放置箱30内，第二电机29与控制装置4电性连接。
40.进一步优化方案，为了保证各种研磨需求，研磨容器为研磨器或离心管，研磨器、离心管内设置有研磨珠，研磨珠为碳化钨小球或不锈钢小珠，离心管(小到1.5ml离心管，大到20或50ml离心管)可以更换大小不同型号，由样品量多少选择离心管尺寸，同时多个离心管避免了交叉污染。
41.进一步优化方案，离心管和研磨器可拆卸进行高温灭菌及清洗，也可以设置成一次性使用的产品。
42.进一步优化方案，检测箱体1顶端设置有加液管，通过控制装置4控制加液管向离心管和研磨器内批量注射提取液。
43.进一步优化方案，一种转基因甘蔗的快速检测方法包括以下步骤：
44.a、放置样品：取保存于-80℃冰箱内的甘蔗叶片样品3-5mg，放置在研磨容器内；
45.b、加提取液：将200ul提取液放入步骤a中的研磨容器内；
46.c、进行研磨：将步骤b中的研磨容器放置在研磨机构内进行研磨操作；
47.d、检测鉴定：在将步骤c中研磨完成后的样品离心分离后，取上清液进行pcr检测。
48.进一步优化方案，提取液为提取液a和提取液b，所述提取液a为100mm tris-hcl，10mm edta，0.1％sds，200mm nacl，所述提取液b为50mm tris-hcl，5mm edta，0.1％sds。
49.pcr鉴定：
50.20ul扩增体系含pcr mix:10ul,引物p1:0.8ul,引物p2:0.8ul，dna:1ul
51.pcr反应程序：95℃预变性5min；循环为95℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸1min，共30个循环；72℃延伸5min。
52.所用引物为：p1:ctacggcaagctgaccctgaagt
53.p2:gtcttgtagttgccgtcgtccttg
54.本发明提供的一种转基因甘蔗的快速检测装置及方法，在使用时取保存于-80度冰箱的甘蔗叶片样品3
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5mg，将其放置到研磨容器内，随后在不同的研磨容器内加入200ul提取液a和提取液b以及研磨珠,通过控制装置4调节研磨时间和研磨速度，启动第一电机13，带动转动轴16转动，转动轴16带动固定连接的转动轮17转动，转动轮17通过传动杆18带动支撑杆26竖向反复运动，实现对甘蔗样本的研磨处理，磨碎后，通过第二电机29稍微离心，取上清液即可做pcr检测。
55.根据图6结果表明，从左到右依次为:1:dna ladder，2未转化对照，3质粒，4试剂盒提取，5-6提取液a提取，7-8提取液b提取，用提取液a提取的dna进行pcr检测转基因甘蔗，与用试剂盒提取的dna进行pcr检测得到一样的效果，用提取液b也检测到目的基因条带，但是条带较弱，因此甘蔗转基因植株的检测可直接用提取液a或b提取后做pcr检测，省略了提取前加液氮手工研磨步骤，且无需使用试剂盒进行提取，大大降低了成本,也大大简化了甘蔗dna提取的步骤，缩短了转基因植株检测的时间，同时本发明装置在研磨时实现了竖向、横向以及离心的研磨，研磨珠在研磨容器内成螺旋升降移动，进一步保证了研磨的均匀性以及研磨速度，同时在保证了装置研磨功率的前提下，大大降低了震动幅度，保证了研磨效率。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
57.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。