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2018年细胞工程-第三节 植物细胞悬浮培养-医学文档

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起始悬浮液的制备
转速30-150rpm 2-3cm冲程 防细胞破裂
愈伤组织
液体培养基
摇床振荡 悬浮培养
质地疏松,细胞分散程度大; 质地紧密,细胞分散程度小,不适于悬浮培养
二 、培养方法

植物细胞悬浮培养通常深层培养可分为: 分批式.流加式.半连续式.连续 式.和灌注式五种。
1、分批培养/成批培养(Batch culture)
一、细胞悬浮培养原理

植物离体培养可产生愈伤组织, 将疏松型的愈伤组织悬浮在液体培养基 中并在振荡条件下培养一段时间后,可 形成分散悬浮培养物。
细胞的悬浮培养示意图
(一)悬浮培养Suspension culture
特点 细胞可以不断增殖,形成高密度的细胞群体,适于大规模培养; 能够提供大量较为均匀的细胞,为研究细胞的生长、分化创造方法和条件。
(2)流加工艺中的营养成分主 要分为三大类



① 葡萄糖:葡萄糖是细胞的供能物质和 主要的碳源物质。 ② 谷氨酰胺:谷氨酰胺是细胞的供能物 质和主要的氮源物质。 ③ 氨基酸.维生素及其他:主要包括营 养必需氨基酸.营养非必需氨基酸.一 些特殊的氨基酸如羟脯氨酸.羧基谷氨 酸和磷酸丝氨酸;此外还包括其他营养 成分如胆碱.生长刺激因子。


流加式培养是在批式培养的基础上,采 用机械搅拌式生物反应器系统,细胞初 始接种的培养基体积一般为终体积的 1/2~1/3,在培养过程中根据细胞对营 养物质的不断消耗和需求,流加浓缩的 营养物或培养基,从而使细胞持续生长 至较高的密度。 整个培养过程没有流出或回收,通常在 细胞进入衰亡期或衰亡期后进行终止回 收整个反应体系,分离细胞和细胞碎片,
(1)流加培养特点:

第二章植物组织培养的基本原理-精品文档

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二、植株再生的方式: 1、器官发生(organogenesis): ①一部分由外植体中已存在的器官原基发育而来。 ②多数则是由外植体经过脱分化后形成愈伤组织,在不断的 培养过程中形成的一些分生细胞团,这些分生细胞团在进 行分化后,重新形成不同类型的器官原基形成的。 特点:单极性结构、新发生的器官原基中的原形成层结构与 母体(愈伤组织或外植体)的维管组织相连接。
1934年, White用离体的番茄根建立了第一个活跃生长的无 性系,使根的离体培养实验首次获得了真正的成 功。提出B族维生素的重要性。 1944年,Skoog报道DNA的降解产物腺嘌呤, 可以促 进愈伤组织的生长,解除生长素对芽形成的抑 制作用,诱导芽的形成。 1958年, Steward和Reinert由培养的胡萝卜细胞诱导形成 了 胚状体。 1965年, 由Vasil和Hildebrandt用单个分离的细胞培养 获得整个植株, 植物细胞全能性的理论真正得到 了科学的证实。

4、愈伤组织形成过程:
(1)
诱导期(启动期):细胞准备分裂的时期。 外植体细胞在适宜的诱导培养条件下,细胞中RNA含 量迅速增加,核糖体数量增加、淀粉消失、线粒体嵴膜 数量增多,细胞内合成代谢迅速加强。但此时外植体的 体积大小改变不大。
Hale Waihona Puke (2) 分裂期:细胞迅速分裂时期
外植体外层细胞开始迅速分裂,中央细胞常不分裂,由于 分裂不均匀,形成了中间静止的芯。 细胞分裂快,结构松散、颜色浅、透明。
通过器官发生形成再生植物通常有三种方式:

先生根,再长芽。

先产生芽,再生根。
愈伤组织不同部位形成根、芽,通过维管组织将根、 芽连结在一起。

2、体细胞胚胎发生(somatic embryogenesis): 特点:双极性结构,由单个体细胞形成胚状体,最后发育 生长为一个植株。

植物细胞培养技术共33页文档

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植物细胞培养技术
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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ห้องสมุดไป่ตู้

26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子

29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

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四、悬浮细胞的同步化
细胞同步化是指同一悬浮培养体系的所有细 胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。 同一培养体系中,细胞不同步使悬浮细胞的 分裂、代谢以及生理、生化状态等更趋复杂化, 所以人们一直希望通过一定的技术途径,使同一 培养体系中的细胞能保持相对一致的细胞学和生 理学状态,工作中常用的处理方法: 1、物理方法 1)分选法:通过细胞体积大小分级,直接将处 于相同周期的细胞进行分选,然后将同一状态的 细胞继代培养于同一培养体系中。
2)抑制剂法 通过一些DNA 合成抑制剂处理细胞,使细 胞停留在DNA 合成前期,当解除抑制后,即可 获得处于同一细胞周期的细胞。 常用的抑制剂有5-氟脱氧尿苷,5-氨基尿 嘧啶、羟基尿等。 3)有丝分裂阻抑 用秋水仙素处理指数生长的悬浮培养物,浓度 一般控制在0.2%,处理时间以4-6小时为宜。
3、悬浮培养细胞数目的增殖变化
细胞生长各个时期的特点:
滞后期(延迟期):细胞很少分裂,其长短与接种 量大小和继代时原种细胞所处的生长期有关 对数生长期:细胞分裂活跃,细胞数目增加,增长 速率保持不变直线生长期:细胞生长和发育最明显 的时期 缓慢期:生长逐渐缓慢,培养液消耗将尽,有毒代 谢物质增多,氧气减少。 静止期:生长几乎处于停止状态,细胞数目增加极 少,甚至开始死亡。
机械搅拌式培养系统
气压搅拌式培养系统 考虑到机械搅拌式反应器的剪切作 用难以避免,同时搅拌器转动的中轴往 往是容易使培养物污染的部位,因此, 发展出空气提升式生物反应器,但其缺 点是搅拌不均匀
旋转式培养系统: 一般用于产品中 试或某些必需裂 解细胞才能获得 目的产物的培养, 其优点是控制精 确,处理灵活, 缺点是培养体积 较小。
第二部分 细胞培养 定义 :植物细胞培养(plant cell

《植物细胞教案》word版

《植物细胞教案》word版

《植物细胞教案》word版一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解植物细胞的基本结构及其功能;(2)掌握植物细胞的观察和制作方法;(3)能够运用植物细胞的知识解释生活中的现象。

2. 过程与方法:(1)通过观察植物细胞模型,认识植物细胞的基本结构;(2)利用显微镜观察植物细胞切片,加深对植物细胞结构的理解;(3)动手制作植物细胞模型,提高动手能力及观察能力。

3. 情感态度价值观:培养学生对生物学感兴趣,增强学生关爱生命、保护生态环境的意识。

二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)植物细胞的基本结构及其功能;(2)植物细胞的观察和制作方法。

2. 教学难点:(1)植物细胞结构的理解和运用;(2)制作植物细胞模型的技巧。

三、教学准备1. 教具:植物细胞模型、显微镜、植物细胞切片、制作植物细胞模型的材料等。

2. 教学场地:教室、实验室。

四、教学过程1. 导入:(1)引导学生观察周围的植物,思考植物细胞的结构和功能;(2)邀请学生分享他们对植物细胞的了解。

2. 讲解:(1)介绍植物细胞的基本结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、叶绿体、液泡等;(2)讲解植物细胞各结构的功能及相互关系。

3. 观察:(1)引导学生使用显微镜观察植物细胞切片,认识各结构;(2)讨论植物细胞切片中的现象,如细胞壁、细胞膜、细胞核等。

4. 动手制作:(1)分组让学生动手制作植物细胞模型;(2)指导学生正确制作细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构;(3)检查学生制作的植物细胞模型,给予评价和建议。

五、教学反思本节课结束后,教师应反思教学效果,包括学生对植物细胞知识的掌握程度、动手能力的提升情况以及学生对生物学的学习兴趣等。

针对反思结果,调整教学方法,为后续教学做好准备。

六、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况,了解学生的学习兴趣和积极性。

2. 作业评价:检查学生完成的植物细胞模型,评价学生的动手能力和对植物细胞结构的理解程度。

植物细胞培养ppt课件

植物细胞培养ppt课件
如:纤维素酶,效率高
• 来源于愈伤组织
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33
4.4.4.2 单细胞培养
• 平板培养 • 看护培养 • 微室培养 • 双层滤纸培养 • 悬浮培养
适宜于得到的细胞 数目少,细胞比较 珍贵的情况下使用
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1) 细胞平板培养
• 平板培养(plating culture)是指将一定密
度的悬浮细胞接种到或混合到一薄层固体培 养基中培养的技术,类似于微生物细胞的平板
• 继代培养保存法 • 低温保存法:5-10度 • 冰冻保存法:-20度或液氮中
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51
4.5 原生质体培养
• 原生质体的相关的概念和研究意义 • 原生质体的分离 • 原生质体培养
精选ppt
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4.5.1 关于原生质体的几个重要概念
• 植物细胞培养:植物细胞在体外条件下的存
活或生长,不再形成组织,以生产次生代谢 产物为目的。
意义:能够有效地保持优良品种的特性;生
产无病毒种苗,快速繁殖新品种 ;生成药物
成分如紫杉醇等
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2
• 4.1 植物组织培养与细胞培养的区别 • 4.2 发展历史 • 4.3 植物组织与器官培养 • 4.4 植物细胞培养 • 4.5 植物原生质培养
4.3.1 植物组织培养的定义:
在无菌条件下,将离体的 植物器官,组织,细胞,胚 胎,原生质体等在人工培养 的条件下,诱发产生愈伤组 织,潜在芽或者长成新的完 整植物的一门实验技术,又 称为“试管植物”。
精选ppt
6
4.3.2 几个重要概念
• 全能性细胞:是能够表达生物体基因组的任何一种
基因,并能分化出该生物体内任何一种类型的细胞, 进而发育为一个完全相同的生物体。

植物细胞培养

植物细胞培养
• 提高植物繁殖的效率,缩短育种时间 • 生产有价值的生物活性物质,如抗生素、生物碱等 • 保护珍稀植物,防止物种灭绝
植物细胞培养的方法与分类
植物细胞培养的方法
• 固体培养:细胞在固体培养基上进行培养 • 液体培养:细胞在液体培养基中进行培养 • 悬浮培养:细胞在无细胞壁的液体培养基中进行培养
植物细胞培养的分类
04
植物细胞培养实例分析与实践
植物细胞培养在园艺植物中的应用实例
花卉生产
• 通过细胞培养生产花卉,如玫瑰、菊花等 • 提高花卉产量和品质
观赏植物
• 通过细胞培养生产观赏植物,如多肉植物、盆景植物等 • 保护珍稀观赏植物,防止物种灭绝
植物细胞培养在农作物中的应用实例
粮食作物
• 通过细胞培养生产粮食作物,如水稻、小麦等 • 提高粮食产量和品质
• 有性细胞培养:培养生殖细胞,如花粉、胚珠等 • 无性细胞培养:培养体细胞,如叶片、茎段等
植物细胞培养的条件与优化
植物细胞培养的条件
• 无菌:防止微生物污染 • 营养:提供必需的营养物质,如氮素、磷素等 • 恒温:维持适宜的温度,如25℃ • 恒湿:维持适宜的湿度,如80%
植物细胞培养的优化
• 选择合适的培养基:根据细胞类型和培养目的选择合适的培养基 • 调节光照:提供合适的光照强度和光周期 • 添加植物生长调节剂:如生长素、细胞分裂素等
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
解决方案
• 采用无菌技术,防止微生物污染 • 优化培养条件,提高细胞生长和产物合成的效率
植物细胞培养技术的发展趋势与展望
技术创新
• 研究和应用新型培养技术,如基因编辑、细胞信号调控等 • 推动植物细胞培养技术的创新发展

大学植物学 植物细胞-文档资料

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成分:纤维素(相对多),木质素、 基质多糖(相对少)。
结构:电镜下(根据纤维素微纤丝 排列的方向)分位三层。
特点:细胞壁厚度增加,刚性增强, 但没有延展性。
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电镜下,次生壁可分为外、中、内 三层
纤维和石细胞等典型具次生壁的细 胞,细胞壁有5层结构:胞间层、 初生壁和三层次生壁
大部分具次生壁的细胞,在成熟时 原生质体死亡,残留的细胞壁有支 持保护的功能
• 化学成分:多糖(纤维素、半纤维素、果胶 质)、蛋白质(结构蛋白、酶、凝集素)。
• 结构模型:经纬结构—纤维素构成经,伸展 蛋白构成纬,交织而成网状结构。
• 特点:壁薄,具有弹性和可塑性。 • 功能:随细胞生长而生长。
21
威尔逊-福莱模型(1986)
22
c. 次生壁
来源:细胞分化时,物质积累在 初生壁局部或全部表面,构 成次生壁。
5
显微镜的发明打开了微观世界的大门
光学显微镜
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
6
第一架电子显微镜(德国 Semens 公司,1933) 内质网(Porter等 ,1945) 叶绿体(Porter等 ,1947)
高尔基体(Daltond)、 核膜(Callon 等,1950)
溶酶体(De Dave)、 线粒体(Palade,Porter等 1952),
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第一节 植物细胞的形态与结构
一、 植物细胞的形状与大小
• 植物体由细胞构成(单细胞或多细胞)
• 细胞的大小通常在20-50 m之间
• 细胞的形态多样,球形、多面体、立方体、长 形等
11
二、植物细胞的基本结构
细胞壁 (cell wall)
细胞
质膜(plasma membrane)

植物细胞培养

植物细胞培养

苯丙素类
O O
HO H
O
H
HO
CH3O
OCH3 OCH3
鬼臼毒素(抗肿瘤)
苯丙素类
OH
O OCH3
HO O CH2OH
OH OH O
水飞蓟素 :治疗急、慢性肝炎、肝硬化、 中毒性肝损伤等)的良药。
紫草
HO O
HO
O
醌类
紫草素
CHCH2CH C HO
紫草根
CH3
天然色素,绛红色。抗 CH3 菌、抗炎、抗病毒、止
紫杉醇的发现
50年代末-60年代初:癌症病人大量增加
60年代中期:美国食品与药物管理局(FDA) 制定计划,广泛寻找、筛选治疗癌症的药物( 动物、植物、微生物)
1969: 美国农业部(USDA)采样员在Oregon 洲采取到太平洋紫杉(pacific yew,短叶红豆 杉)树皮,后经筛选试验发现有强烈的抑制肿 瘤的作用
连续培养(continuous culture):在一个容器 (或者系统)中连续不断的培养植物细 胞。
连续培养
成批培养
悬浮细胞培养的特点
1)细胞生长速度较快; 2)可以长期、连续、大规模培养细胞; 3)不能跟踪单细胞的分裂和生长过程。
三、 细胞培养的应用
1. 进行细胞生物学研究:
通过适当的培养技术,人们可以连续观 察和记录(摄像)单个细胞的生长、分裂和 分化的全过程。因此,细胞培养技术是研究 细胞生长、分裂和分化的良好实验体系。
第五讲 植物细胞培养 Plant Cell Culture
第一节 植物细胞培养简介
一、概念:
在培养基中培养彼此分离的细胞、使之生长、增殖 或分化。
二、类型:
1、固体培养(solid culture):在固体培养基中培养 细胞=静止培养。
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讨论:
A、滞后期的长短主要取决于在继代时原种培 养细胞所处的生长期和转入细胞数量的多少。 B、加入条件培养基可以缩短滞后期。 条件培养基:曾培养过一段时间组织或细胞的 培养基。 C、缩短两次继代时间间隔,则可使悬浮培养 的细胞一直保持对数生长期。 D、如果使处在静止期的细胞悬浮液保持时间 太长,则会引起细胞的大量死亡和解体
早报道:用果胶酶处理可以分离大量的叶肉 细胞
加果胶酶
过滤、离心
2、由培养组织分离单细胞
茎段
步骤:
(1) 诱导产生愈伤组织; (2) 愈伤组织反复继代, 使组织不断增殖,提 高
继代
悬浮
摇床用于振荡 (3)将愈伤组织 在液体培养基 中培养,建立 悬浮培养物
E、有丝分裂指数 在一个细胞群体中,处于有丝分裂的细 胞占总细胞的百分数称为有丝分裂指数, 指数越高,分裂进行的速度越快。 一般用孚尔根染色法,先将组织用 1molHCl在60℃水解后染色,常规镜检, 统计500个细胞,计算。
一个成功的悬浮细胞培养体系必须满足三个条件: 悬浮培养物分散性良好,细胞团较小,一般在 30~50个细胞以下,在实际培养中很少有完全 由单细胞组成的植物细胞悬浮系。 均一性好,细胞形状和细胞团大小大致相同。悬 浮系外观为大小均一的小颗粒,培养基清澈透 亮,细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色。 细胞生长迅速,悬浮细胞的生长量一般2~3天甚 至更短时间便可增加一倍。
第二部分 细胞培养 定义 :植物细胞培养(plant cell
culture) 是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团 进行培养使其增殖的技术 根据培养规模:小规模培养和大批量培养; 根据培养方式:悬浮培养、单细胞培养等; 根据要求产物:用于诱变的细胞培养和生产次生 产物的细胞培养。
§1.单细胞分离 §2.悬浮培养 §3.单细胞培养技术 §4.植物细胞大规模培养与次生产物生产
2、培养细胞的起始密度及细胞记数
(1)最低有效密度的概念 在悬浮细胞培养中,使悬浮培养细 胞能够增殖的最少接种量称为最低有效 密度或者临界的起始密度。 最低有效密度由于培养材料、原种 培养条件,原种保存时间长短、培养基 的成分不同而有差异,一般为104~105细 胞/ml
2)细胞记数 要保证细胞培养的最低有效密度,在细 胞游离后要对分离的单细胞进行记数, 可用血球记数板
Culture
1、细胞可以不断增殖,形成高密度的细 胞群体,适于大规模培养; 2、能够提供大量较为均匀的细胞,为研 究细胞的生长、分化创造方法和条件。
细胞悬浮培养的应 用
植物 细胞悬浮 人工种子
原生质体分离
突变筛选
Secondary products
三.细胞悬浮培养的方法
1、培养基 对于用愈伤组织制备的悬浮细胞培养的 培养基以原愈伤组织继代时的培养基除 去琼脂为好。为了提高细胞的分散度, 对于生长素和细胞分裂素的比例需要进 行一些调节。
3、悬浮培养细胞数目的增殖变化
细胞生长各个时期的特点:
滞后期(延迟期):细胞很少分裂,其长短与接种 量大小和继代时原种细胞所处的生长期有关 对数生长期:细胞分裂活跃,细胞数目增加,增长 速率保持不变直线生长期:细胞生长和发育最明显 的时期 缓慢期:生长逐渐缓慢,培养液消耗将尽,有毒代 谢物质增多,氧气减少。 静止期:生长几乎处于停止状态,细胞数目增加极 少,甚至开始死亡。
B、细胞大小的测定技术(用显微测微计) C、细胞体积:将一定量的细胞悬浮液放入放 入15ml刻度离心管中于2000g离心5min。以每 毫升培养液中细胞体积的毫升数来表示。 D、细胞的干重和鲜重。 将一定量的细胞悬浮液加到预先称重的尼龙布 上,用水冲洗并抽滤除去细胞粘着的多余水滴, 然后称重,两者差就是细胞的鲜重。干重一般 是将离心收集的细胞转移到预先称重的滤纸片 上,然后在60℃烘12h,在干燥器中冷却后称 重。细胞的干重和鲜重一般以每毫升悬浮培养 物的重量表示。
§1.单细胞分离
完整的植物器官分离单细胞
由培养组织中分离单细胞
1-1、 机械法 第一种方法:用刀片刮叶片
撕去下表皮
露出叶肉细胞
用解剖刀刮下细胞
第二种方法:叶片研碎、离心
加研磨介质
研碎成粉
过滤、离心
注意 : 只有薄壁组织排列松散,细胞间结触 点很少时用机械法分离叶肉细胞才能 取得成功。
1-2、 酶解法: Takebe等(1968)最
6、影响悬浮细胞生长的因素: 起始愈伤组织的质量:松散性好、增殖快、再 生能力强。其外观一般是色泽呈鲜艳的乳白或 淡黄色,呈细小颗粒状,疏松易碎。 接种细胞密度:接种初期的细胞密度过低往往 使延迟期加长,悬浮细胞的起始密度一般在 0.5~2.5×105个细胞/毫升,低于这一密度则 会使细胞生长延迟。 培养条件:方式、温度、继代周期
操作注意事项: 对悬浮培养细胞继代时,进液口的孔径 要小,只能通过单细胞或小细胞团(24细胞),使用吸管或注射器。 继代前,培养容器静置短时间,大细胞 团沉降,再吸上层悬浮液。 依此,多次,可建立良好的细胞悬浮培 养物。
4、细胞生长的测定
对于任何一个建立的细胞悬浮系都应该进行动态 的测定,以掌握其生长的基本规律,为继代培养或其 他研究提供依据。 A、细胞记数 注意:由于悬浮培养的细胞并不会呈游离单细胞,因 此 通过培养瓶中直接取样很难进行可靠的细胞记数。 可用5%~8%铬酸或0.25%的果胶酶对细胞团进行处理 生长速率p P=(lnx-lnX0)/t X为t时间的细胞密度,X0为起始细胞密度
§2.细胞悬浮培养(cell suspension culture)
一、细胞悬浮培养的概念和意义 悬浮培养是将单个游离细胞或小细胞团悬浮在液体培养 基中进行培养增殖的技术。
Bioreactor for continuous cell suspensions Shaker for suspension culture
120rpm culture transfer 1time/3d 100-130目网过滤 3 weeks Centrifuge(离心) isolation
注意:
选择适宜的外植体:幼胚、胚轴、子叶是 最常使用的外植体。 选择适宜的培养基:较高浓度激素浓度, 特别是生长素,必要的附加物质,例如水解酪 蛋白、Pro、Gln。 继代多次,以获得均匀一致疏松的愈伤组 织。
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