新品与应用
水稻是典型的自花授粉作物，天然异交率极低，杂交育种长期依赖人工去雄：劳动量大、去雄不彻底就会产生假杂种，规模化育种因此被卡在制种环节。湖南杂交水稻研究中心团队给出的解法是把育性控制和可视化分选装进同一个载体，让种子在播种前就能靠荧光分成不育与可育两类——而分选这一步的执行设备，就是 LUYOR-3415RG 双波长荧光蛋白激发光源。本文按公开发表的文献梳理这套流程，并给出可复现的现场操作要点。
相关研究发表于 aBIOTECH，题为《DMS-TD: A powerful genetic tool for outcross breeding in rice》。系统由两个模块组成：一是用花药特异启动子 p5126 驱动绒毡层发育调控基因 TDR 异位表达，使植株在不同遗传背景下都表现完全且稳定的显性雄性不育；二是让胚乳特异表达红色荧光蛋白 DsRed2 作为标记，与不育性状紧密连锁。
对育种流程而言，真正的节点在播种前：只有把两类种子分开，不育系才能作为授粉受体进入规模化制种。这一步分选的准确率和通量，直接决定这套系统能不能走出试验田。
| 项目 | 文献数据 | 对分选环节的意义 |
|---|---|---|
| 育性控制 | p5126 启动子驱动 TDR 异位表达 | 不育性稳定，不依赖遗传背景 |
| 荧光标记 | 胚乳特异表达 DsRed2 | 标记在种子阶段即可读出，无需等植株长大 |
| 分离比例 | 荧光种子 : 无荧光种子 ≈ 1 : 1 | 分选结果可直接用于分离比例统计与株系验证 |
| 自然异交率 | 32.63 ± 7.51% | 免除人工去雄后仍可稳定结实 |
| 种子品质 | 颖壳完整、抗霉变增强、活力更高 | 分选为无损操作，不影响后续播种 |
图：DMS-TD 水稻智能不育系统实验结果图
DsRed2 这类红色荧光蛋白需要特定波长的激发光才能发出可见荧光，肉眼在自然光下看不出差异。育种场景又有两个硬约束：样品量以千粒计，不能逐粒制片；种子分选后要直接播种，不能染色或破坏种胚。因此实际可选的方案并不多。
| 方案 | 通量 | 对样品的影响 | 适用环节 |
|---|---|---|---|
| 荧光显微镜 | 低，受样品台数量限制 | 需制片或装片，不适合直接播种的材料 | 少数样品的精细成像 |
| 单波长手持灯 | 中 | 无损 | 只跑一种荧光标记的课题 |
| LUYOR-3415RG 双波长 | 高，可整盘整批照射 | 无损，照射后可直接播种 | GFP 与 DsRed 材料并行、大批量初筛 |
文献在大批量杂交种子筛选环节采用的方式，正是用便携式激发光源直接照射种子群体做目视分选：发红色荧光的判为转基因雄性不育种子，无荧光的判为不含转基因的可育种子。
DsRed、tdTomato、mCherry 属红色荧光蛋白，对应 GR 波段（510 - 540 nm）；同一批材料里若还有 GFP 标记，切到 RB 波段（440 - 460 nm）。灯体两个开关分别控制两种波长，中途不用换设备。
标配 LUV-30A 与 LUV-50A 观察眼镜，作用是滤掉激发光、突出荧光信号（文献方法部分记为 LUV-50A filter，与站内口径一致）。设备本身不需要暗室，但种子属于弱信号样品，建议配合随机遮光布降低环境光，判读会明显更稳。
种子平铺成薄层，避免堆叠互相遮挡。灯距样品约 150 mm 时照射直径约 180 mm，可按一次要筛的种子量上下调整灯高：批量大就抬高扩视野，信号弱就压低提亮度。
荧光信号偏弱的种子可先浸水或去壳再观察，辨识度会明显提升。分选后按荧光与非荧光分别计数，做分离比例统计，用于株系的功能验证与后续播种安排。
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 激发波段 | RB 440 - 460 nm 观察 GFP；GR 510 - 540 nm 观察 DsRed／mCherry |
| 配置方式 | R、C、G、V、U 五种光源任选两种组合 |
| 照射范围 | 距灯 150 mm 处照射直径约 180 mm |
| 整机 | 净重 0.9 kg，总功率 27 W，充电电池组供电 |
| 光源寿命 | LED 约 50000 小时 |
| 标准配置 | 主机、LUV-30A 观察眼镜、LUV-50A 观察眼镜、充电器、说明书、保修卡、铝合金手提箱 |
| 可选配件 | 可调支架、LUV 系列拍照滤镜（67 mm 直装单反）、手机拍照滤镜、遮光布 |
| 使用环境 | 无需暗室，实验室与温室均可现场筛查 |
如果课题长期只用一种标记，单波长机型够用；但只要材料库里同时存在 GFP 与 DsRed 株系，双波长就能避免买两支灯或每次换设备。转基因与基因编辑课题通常两者并行，这也是该机型被大量文献采用的原因。
不是强制项，但强烈建议佩戴。激发光的强度远高于荧光信号，不滤掉激发光时弱信号容易被淹没，尤其在水稻种子这类有颖壳、自发荧光底噪偏高的样品上。
可以，设备标称无需暗室。但环境光越强，弱荧光种子越难判读。在温室或田间临时分选时，用随机遮光布或选在背光处操作，判读一致性会好很多。
属于无损观察，筛选后的材料可直接播种，这一点也是它相对制片染色方案的核心优势。仍建议避免把同一批种子长时间近距离连续照射，按批次分次处理。
幼苗、毛状根、愈伤组织、组培瓶内的植株都可以直接照射观察，手持设计也适合在温室和田间原位筛查，不受样品台尺寸限制。
指同一件配件。文献方法部分按英文习惯记为 filter，站内产品页与随机清单中的名称是 LUV-50A 观察眼镜，下单与验收时以清单名称为准。
把整篇压成一句：不育性状交给 TDR 控制，种子身份交给 DsRed2 荧光标记，而把标记读出来的效率，取决于激发光源的波长对不对、照得够不够均匀。LUYOR-3415RG 在这套流程里的价值不是替代显微镜做成像，而是把播种前的分选从逐个制片变成整批目视筛查。需要按自己的材料核对波长配置、照射距离与配件清单，或评估现有分选流程能否提速，欢迎联系我们。
参考文献：Dong H, Pan Y, Zhou T, et al. DMS-TD: A powerful genetic tool for outcross breeding in rice [J]. aBIOTECH, 2026. DOI:10.1016/j.abiote.2026.100099（湖南杂交水稻研究中心智能不育技术团队；相关专利 CN118703523A）
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