花粉不仅是植物遗传、育种、进化、生殖的重要研究对象，也是孢粉分析、蜂群培 育、药物制造、医疗及生理实验的重要材料。花粉活力是花粉具有的生长、萌发、或发育 的能力。在农业生产及农业常规杂交育种中，花粉活力直接关系着后期结籽率及作物产 量，因此分析花粉活力对提高育种效率具有非常重要的作用和意义。
目前，花粉活力的主要研究方法是基于荧光染色的流式细胞分析方法、显微镜观察、 萌发率测定等方法，但这些方法往往需要花费很长的时间进行预处理、需使用染色剂、通 量低且实验结果受人为因素影响较大，重复性较差。针对这一情况，瑞士Amphasys公司开 发了采用阻抗流式细胞分析技术的花粉质量分析仪AmphaTM Z32，揭开了花粉研究的新篇 章。Amphasys的微流控芯片技术可以快速有效的解决这些问题，大大缩短了样品预处理的 时间，无需染色、操作简单、测定快速，并且不会破坏花粉，大大节省了科研工作者的时 间及劳动支出，并可得到大量可供分析的信息和实时数据。
Ampha Z32花粉活力分析仪细胞仪（瑞士Amphasys AG），通过检测流经交流电场的细胞悬浮液中细胞的电阻抗信号，分析获得细胞的数量、大小、活性。该仪器可以在0.3-30MHz的范围内同时测量4个不同频率下细胞的电阻抗特性，适配微流控芯片通道尺寸范围为15-400μm，可满足0-300μm范围内的任意生物、非生物单细胞的活性测量。
检测花粉等非生物颗粒以及细菌、酵母菌(含孢子)、动植物细胞、藻类等生物细胞的大 小、活性及数量，快速获得细胞形态、样品浓度、细胞凋亡、细胞分化阶段等指标。技术原理AmphaChip 芯片 单细胞分析 可重复多次使用。活力分析仪AmphaTMZ32的核心是内部设有微电极的微流控芯片。当细胞流经施 加了高频交流电压的微电极，高灵敏传感器即刻捕捉到两电极间的阻抗变化，进而得到流 经细胞的数量，大小，以及其他物理特征。
技术参数
| 微流控芯片尺寸： | 15×15、30×30、50×50、80×80、120×120、250×250μm |
| 测量频率范围： | 0.1 MHz ~30 MHz（多同时选择4个频率） |
| 测量体积范围： | 50 ~2000μl（常规型） |
| 测量浓度范围： | 1×10 3~1×10 7个cells/ ml |
| 测量粒径范围： | 1 ~150μm |
| 采样流量范围： | 5 ~2500μl/ min（取决于芯片尺寸） |
| 操 作 系 统： | Windows 7或10；全高清屏幕（屏幕分辨率1920x1080）；i5或i7四核处理器；
128 GB的固态硬盘；支持OpenGL 3.3图形卡 |
| 适配样品管 ： | 标准5毫升聚苯乙烯圆底管（Falcon®352058 or Sarstedt 55.1579） |
| 仪 器 尺 寸： | 255mm×275mm × 353mm（长×宽×高） |
| 仪 器 重 量： | 8.4Kg |
| 环 境 温 度： | 16~32°C |
| 环 境 湿 度： | 10％~90％ |
| 适 用 电 源： | 24VDC±10％，大电流 3A，<90W，支持实验室或野外使用，24V可充电电
池，24V车载适配器线缆 |
| 运 行 方 式： | 支持在线监测，可在线或离线分析 |
大麻（ Cannabis sativa L.），大麻科大麻属，一年生草本植物，广泛种植于亚洲、欧洲及南美等国家和地区，是我国传统的纤维作物，具有重要的经济利用价值，被广泛应用于纺织、食品、造纸和建筑等多个领域。因大麻中的四氢大麻酚（THC）具有致幻成瘾的特性，故根据其含量不同而被区分为工业大麻（中国THC＜0.3%，欧盟＜0.2%，美国＜0.5%）和毒品大麻。
大麻素是大麻中特有的含有烷基和单萜基团分子结构的一类次生代谢产物，最主要2种成分是四氢大麻酚( THC) 和大麻二酚( CBD) 。大麻二酚( CBD) 是非精神活性化合物，可以拮抗 THC 与受体的结合，消除 THC 对人体产生的致幻作用，除此之外 CBD 具有抗炎、杀菌、镇痛、抗焦虑、抗氧化等作用，同时还具有治疗精神分裂和阿尔兹海默症等病症的潜在医疗价值，随着对其药理作用的挖掘，选育高CBD含量低THC水平的药用大麻品种以已成为全球性的热点研究。但由于工业大麻为多为雌雄异株植物，主要是由雌株合成植物大麻素、萜烯和其他次生代谢物，雄株产生花粉，通常大麻素浓度很低，因此药用大麻的全雌系选育或诱雄制种对于雌株性状的保存具有极大的意义，也是目前面临的一项巨大挑战。全雌系诱雄过程中，鉴定花粉的活力和数量（代表雄配子体的适应性）对于成功授粉至关重要。德国霍恩海姆大学的研究者在本次研究中利用Ampha Z32花粉活力分析仪（阻抗流式细胞仪，IFC）：● 评估了两种富含植物大麻素的大麻基因型KANADA（KAN）和A4的花粉活力（PV）和花粉数量（TPC）；● 研究了硫代硫酸银溶液（STS）和赤霉素溶液（GA3）诱导对两种大麻基因型PV和TPC的影响；● 研究开花天数（DAF）对基因型内和基因型间PV和TPC的影响。结果表明，IFC法可准确测量大麻的花粉活力并有效估算花粉数量，是一种高效、可靠、无标记的测量方法，可进一步协助药用大麻的育种策略，为大麻植物育种和种植生产开辟新的机会。
株在24DAF的单株雄花数最高，为220.60；STS处理的植株在24DAF的单株雄花数最高为273.33（图1a）。图1 在开花第11、14、18、21天（DAF）收获的雄花数a）赤霉素（GA3）和硫代硫酸银溶液（STS）处理；b）两种基因型KAN和A4。此外，基因型和DAF的交互作用同样显著影响植株雄花数量（表1），即基因型KAN和基因型A4的雄花数量均随采样时间的推移而增加，其中基因型KAN在24DAF产生的雄数量最高，为189.74；基因型A4在11、21、24DAF的雄花数量显著高于基因型KAN，且在24DAF的雄花数量最多，达到317.78（图1b）。不同诱雄激素下，不同开花天数的花粉细胞总数（TPC）如图2所示，GA3诱导下植株的平均TPC仅为850-1500，而STS诱导下植株的平均TPC在8-14DAF呈上升趋势，并在14DAF达到最高（1.54×105），随后逐渐下降，在24DAF时最低（6.67×104），总体而言，STS所诱导植株产生的TPC大约是GA3诱导下的100倍，可见两种诱雄激素下的平均TPC存在显著差异，但两个基因型间的平均TPC并未发现显著差异（表1）。图2 赤霉素（GA3）和硫代硫酸银（STS）诱导开花后的不同天数产生的平均花粉细胞总数（TPC）花粉数量可能是提高杂交种子产量的关键性状之一，但在以往确定雌株大麻诱雄效率的研究中，却并未考虑花粉数量。在本次研究的采样期间内，两种诱雄激素处理下的两种基因型的雄花数量差异均不显著，但TPC差异显著，STS处理产生的花粉细胞数量明显高于GA3。因此在大麻育种过程中，通过STS可诱导雄花并产生足够数量的花粉供授粉，可有效减少雄株的种植比例，且从花粉数量推断14-18DAF可能是理想的采粉窗口期。
图3 基因型（a）A4和（b）KAN在GA3和STS处理下的花粉活性力（%）花粉活力对温度和湿度极其敏感，IFC法可在收获花粉后立即测量花粉活力，避免长时间暴露于环境压力所导致的花粉活力受损，可有效指导花粉收获的最佳时间。本次研究结果表明，8-24DAF为大麻花粉收获的窗口期，利用这17天的窗口期灵活调整雌花开花的同步性，可有效提高大麻育种中的授粉成功率。
