新品与应用
做大豆毛状根转化的人对这套流程都不陌生：发根农杆菌 K599 侵染子叶节，诱导出毛状根，然后在一堆根里找出真正转入载体的那一部分。这一步的筛选效率，直接决定后面要花多少时间做分子鉴定——把所有根都拿去做 PCR、做 qPCR、做 Western，既费试剂也费时间。2026 年 2 月，山东大学生命科学学院向凤宁/李朔团队在《Advanced Science》发表的研究，把 LUYOR-3415RG 荧光蛋白激发光源写进了 Materials and Methods，用它来筛选 DsRED2 阳性毛状根，再开展后续的蛋白稳定性与互作实验。这篇文章就以这项研究为例，讲清毛状根阳性筛选这一步在真实课题里是怎么做的。
论文的 4.1 Plant Materials and Growth Conditions 一节里有这样一句原文：
Transgenic soybean hairy roots (genetic backgrounds: W82 or GmRNF1a-OE1) were generated via Agrobacterium rhizogenes K599-mediated transformation and cultivated hydroponically in the greenhouse. Roots were preliminarily screened using a LUYOR-3415RG fluorescence imaging system (365/470 nm excitation) to select DsRED2-positive transformants prior to phenotypic analysis. Phenotypes and fresh weights were recorded 4 days post-treatment.
对应到中文流程：转基因大豆毛状根（背景为 Williams 82 或 GmRNF1a-OE1）经发根农杆菌 K599 介导转化后，在温室水培；在表型分析之前，先用 LUYOR-3415RG（365/470 nm 激发）对毛状根做初步筛选，挑出 DsRED2 阳性转化体，之后再记录表型与鲜重。
一句话概括它的位置：荧光筛选发生在"转化完成"与"做功能实验"之间。挑对了材料，后面所有关于 GmSIN1 蛋白稳定性、GmRNF1a 互作、盐胁迫表型的实验才建立在可靠的前提上。
论文标题：A Novel GmSIN1-GmRNF1a-GmCSN5a Module Determines Soybean Salt Tolerance and Yield Under Saline Soil Conditions
期刊：Advanced Science，2026 年 2 月 15 日在线（DOI 10.1002/advs.74216）
团队：山东大学生命科学学院 向凤宁 / 李朔 团队；该论文由徐金龙执笔完成
仪器：LUYOR-3415RG 双波长荧光蛋白激发光源（365 / 470 nm 激发，用于 DsRED2 阳性转化体筛选）
大豆是重要的蛋白与油料作物，产量受盐碱胁迫抑制明显。团队此前发现 NAC 类转录因子 GmSIN1 既促进大豆耐盐碱性、也促进生长与产量，但它自身在蛋白水平上如何被调控，当时并不清楚。
这项研究给出的答案是：GmSIN1 通过 26S 蛋白酶体途径被降解，而盐胁迫使这个降解过程受到抑制。参与其中的两个新蛋白是 GmRNF1a（RING 型 E3 泛素连接酶，负调控耐盐性）和 GmCSN5a（COP9 信号复合体亚基 5，正调控耐盐性）——GmRNF1a 负责把 GmSIN1 泛素化降解，GmCSN5a 则直接抑制 GmRNF1a 的酶活，从而把 GmSIN1 稳定下来。三者构成一个模块：GmSIN1-GmRNF1a-GmCSN5a，通过维持 GmSIN1 的蛋白稳态来调控大豆耐盐性。
研究进一步在 592 份大豆种质中分析了三个基因的单倍型，发现 GmSIN1Hap1-GmRNF1aHap2-GmCSN5aHap1 这一组合在正常与盐碱条件下单株粒重都更高，为耐盐高产育种提供了可用的等位变异组合。
大豆的稳定转化周期长、效率低，做蛋白互作、亚细胞定位、蛋白稳定性这类需要快速拿到转基因材料的实验，等到长出完整转基因植株往往来不及。大豆毛状根体系正好补上这一段：发根农杆菌 K599 侵染后 2–3 周即可获得转基因根系，在温室水培条件下就能进行盐处理与表型观察。
代价是筛选环节变重了。侵染是随机的，诱导出来的每一条根都要判断是否真的带载体。团队在毛状根中表达的是 DsRED2——一种红色荧光蛋白，好处是肉眼可判、不用取样、不毁材料：把带荧光的根挑出来继续培养，没有荧光的直接舍弃，留下的阳性根可以马上进入下一轮实验。
论文里写的是 365 / 470 nm 双波长激发。LUYOR-3415RG 是便携式双波长荧光蛋白激发光源，标准配置的两个波段分别对应蓝光 RB（440–460 nm，配 500 nm 长通滤色片）观察 GFP 一类绿色荧光蛋白，和绿光 GR（510–540 nm，配 600 nm 长通滤色片）观察 DsRed、tdTomato、mCherry 一类红色荧光蛋白，灯体上两个开关直接切换。观察 DsRED2 用的是 GR 波段，配合对应的滤光眼镜把激发光滤掉，人眼才能看清红色荧光。
落到操作上，这一步大致是这样：
取材：从培养皿或水培装置中取出诱导完成的毛状根，不需要切成小段、不需要制片；
照射：用 3415RG 对准根系照射，在 GR 波段下观察根组织中的红色荧光信号；
判读：有明显红色荧光的判定为阳性转化体，剪下继续培养；无信号或信号微弱的舍弃；
复核：将初筛阳性根再交给分子鉴定（PCR、qPCR、Western blot）做终审确认，如论文中后续对转基因株系所做的检测。
这套流程的价值不在"精度"，而在"过滤比例"——用肉眼判读把绝大部分假阳性挡在分子实验之前，剩下的材料再做精细检测，试剂与人力都省在刀刃上。
| 项目 | LUYOR-3415RG | 对毛状根筛选的意义 |
|---|---|---|
| 激发波段 | 双波长可选；标准 RB 440–460 nm + GR 510–540 nm | GR 波段对应 DsRed、tdTomato、mCherry；RB 波段对应 GFP 类 |
| LED 配置 | 12 颗 3 W LED，单波段约 15 W，总功率约 27 W | 功率足够，隔着培养容器照射也能看清信号 |
| 照射直径 | 距灯 150 mm 处约 180 mm | 一次照射覆盖整盘根系，批量筛选不必逐条对位 |
| 供电 | 内置充电锂电池，恒流输出 | 温室、田间可用，不受电源位置限制 |
| 重量与尺寸 | 净重约 0.9 kg；180 × 200 mm，头部直径 120 mm | 单手操作，长时间筛选可配支架解放双手 |
| LED 寿命 | 约 50,000 小时 | 批量筛选的高频使用场景下无耗材压力 |
需要提醒的一点：DsRED2 与 GFP 分属两个波段，不是所有双波长机型都能同时覆盖。若课题里同时涉及绿色与红色荧光蛋白标记，下单前要把两种蛋白一并列出，确认光源组合能同时覆盖；波段在出厂时装配固定，后期不可更换。像本文这项研究，只需要筛选 DsRED2，理论上单波长机型也能完成；团队选用双波长，更多是为后续可能遇到的 GFP 相关实验留出余量。
把阳性毛状根挑出来只是起点。在这项研究里，筛选出的材料被用于三类实验：
蛋白稳定性实验：在 35S::GmSIN1-GFP 毛状根中用 NaCl 与蛋白酶体抑制剂 MG132 处理，观察 GmSIN1 的积累情况，确认其经 26S 蛋白酶体降解；
互作验证：亚细胞共定位、双分子荧光互补（BiFC，使用共聚焦显微镜检测 YFP 信号）、GST pull-down 与 Co-IP 等多条路线并行验证 GmSIN1、GmRNF1a、GmCSN5a 三者两两互作；
表型分析：盐处理 4 天后记录表型与鲜重，用于判断 GmRNF1a、GmCSN5a 对耐盐性的方向性作用。
可以看出分工非常清楚：便携式激发光源负责"粗筛"，共聚焦显微镜负责"精看"。前者解决数量问题——在一大堆不确定的根系里快速挑出候选；后者解决精度问题——亚细胞定位与定量还是要靠显微镜。把这两步混为一谈、或者指望一台设备通吃，才是筛选流程里真正的低效来源。
不一定。3415RG 的功率足以在普通室内照明下看到明显荧光；环境光较强时配合随机附带的遮光布再观察即可，信号会更容易分辨。对水培与培养皿场景来说，省掉暗室这一步本身就节省了大量准备时间。
可以。这正是手持式激发光源相对显微镜的一个实用优势——不开盖、不取材料就能判断容器内的根系是否带荧光，避免污染风险。隔层会衰减激发光与荧光信号，实际使用时适当靠近、同时降低环境光强度即可。
不能。荧光初筛的作用是缩小范围，终审确认仍要做分子鉴定。论文中的做法就是先依靠 DsRED2 荧光挑出阳性根，再对其开展后续的转基因检测与功能实验。把初筛当终审，容易把表达量低但仍阳性的材料误弃。
根系组织的叶绿素自发荧光远低于叶片，毛状根场景下的干扰相对小；配合与波段匹配的滤光眼镜可以把激发光滤除，红色信号与背景的对比更清楚。若观察对象是叶片或绿色组织，则需要选择针对性的滤光眼镜（如适用 GFP 观察的型号）来抑制叶绿素荧光。
LUYOR-3415RG 双波长荧光蛋白激发光源：完整参数、波段组合与配件清单；
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水稻种子荧光分选：LUYOR-3415RG 在 DMS-TD 智能不育育种中的应用：种子分选场景下的波段选择与判读；
丹参毛状根阳性筛选：LUYOR-3415RG 在紫杉醇前体合成平台中的应用：同为毛状根体系的筛选流程实例；
GFP 荧光手电筒栏目：单波长与双波长机型横向对比。
这篇山东大学的研究值得注意的地方，不在于它用了多复杂的设备，而在于它把一个容易被忽略的环节写清楚了：在转基因材料进入功能实验之前，先用荧光把阳性转化体挑出来。这是毛状根体系能不能高效运转的关键一步，也正是便携式激发光源务实好用的地方。
毛状根筛选场景的选型思路可以归结为三句话：先确定标记用的荧光蛋白是哪一类，据此锁定激发波段；再根据日筛选样本量决定是否需要支架与拍照配件；进而把初筛与分子鉴定在流程上分开，让各自的环节做各自擅长的事。需要波长组合建议、配件清单或现场操作指导，欢迎联系我们。
