用于提取植物胚的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于从种子中分离目标植物材料的快速并且有效的方法和装置。在一个实施方案中，本发明专利技术涉及用于从玉米种子中分离出胚的方法和装置。在另一个实施方案中，可以将所分离的胚进行繁殖并且再生成为植物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用流体用于从植物中提取组织的方法和装置。该流体包括但不限于 液体或气体。更确切地说，该方法和装置是涉及从种核或种子中分离胚。更具体地说，该方 法和装置对于从单子叶植物种子例如作物种子(像小麦、大麦、燕麦、玉米、稻、草，等)中生 产分离的胚或部分完整的胚是有用的。然而更具体地说，该方法和装置对于生产分离的胚 是有用的，这些胚形成植物、它们的子代，和种子。甚至更具体地说，该方法和装置对于生产 分离的胚是有用的，这些胚发育成转化的植物、它们的子代，和种子。该方法和装置对于从 玉米种子中提取未成熟胚是特别有用的。
技术介绍
在研发玉米和其他单子叶植物中，手工提取胚仍然是最经常使用的。用于切除玉 米不成熟胚的标准惯例涉及手工提取，一次一个胚。更确切地说，切开并且去除核冠从而露 出胚乳组织。使用一种小型仪器例如一种金属手术刀将胚乳组织移到一边并且因此使玉米 胚可见并且易于从该种核中取出。这是很慢的过程要求相当的手-眼协调性以及灵巧性从 而完全切除有活力的胚。通过使用一种抽吸装置已经有了向这种胚的提取过程机械化的一 些改变，该抽吸装置用于从每个种子单个地吸取胚。该过程的机械化受到玉米胚的易碎性 所妨碍。自动化该胚切除过程的一次尝试描述于孟山都专利美国专利号7，150,993中，该 专利披露了使用真空的方法用一台真空吸气器从每一个单独的种核切除未成熟的玉米胚。 尽管这个系统适合于比用手工进行的手术刀的速度稍微增加胚切除的速度，它仍然是非常 慢并且乏味的切除过程。对于以对胚完全不产生伤害的方式来切除胚的更快并且更有效的 方法仍然存在着一种需要。专利技术概述本专利技术涉及用于取出(removing)或分离(displacing)目标植物组织的多种方法 和装置。本专利技术的这些方法和装置可以用于任何感兴趣的单子叶植物。优选的单子叶植物5包括，但不限于禾本科的成员，包括草类例如草坪草以及谷物作物，例如玉米(玉蜀黍)、小 麦、和稻。特别地优选的单子叶植物包括玉蜀黍种，包括玉米(corn)(玉蜀黍)，玉米具有通 常在玉米穗上成排放置的多个种核(种子)。在一个实施方案中，该目标植物组织是胚。该胚可能是成熟的，未成熟的，完整的， 部分完整的胚或完整的和部分完整的胚的一种混合物。在另一个实施方案中，该方法和装 置对于从玉米的穗中取出未成熟的玉米胚是有用的。在另一个实施方案中，该取出的胚可 以用于植物组织培养或遗传转化。本专利技术还涉及多种方法和装置，这些方法和装置可以用于大量分离单子叶植物 胚，例如玉米胚。这些大量分离出的胚可以用于遗传转化或组织培养。在此披露的这些方 法和装置对于高通量处理(例如大量地分离大量的目标组织和/或处理大量的种子)是有 用的。在另一个实施方案中，本专利技术涉及用于从种子中分离胚的一种装置，包括用于种 子的夹持器，用于生成流体流的装置，以及用于将该流体流导向玉米种子的喷嘴，其中该喷 嘴连接到该生成流体的装置上。该流体包括但不限于液体、气体、或液体和气体的组合。可 以通过任何数目的手段生成该流体流，这些装置包括但不限于泵，压缩机，气压系统和液压 系统。在另一个实施方案中，该装置可以包含在外壳内。这可以有助于希望的物质的收集 并且在种子物质接触该流体流之后，减少种子物质的飞溅。在又一个实施方案中，感兴趣的 种子可以包含在外壳内。该流可以具有一种流体包括但不限于一种气体或空气。在另一个实施方案中，该种子可以位于植物上，在植物中或从该植物取出。例如， 如果该种子是玉米种子，该种子可以位于玉米穗上，或它可以从该玉米穗上取出。玉米穗上 的种子可以在该装置中的夹持器上支撑从而使单个的种子更稳定并且使之可接触该流体 流。 在又一个实施方案中，本专利技术的装置可以适配为从大量的种子中分离目标植物组 织。该装置对于玉米穗是有用的，因为该装置的喷嘴将流体流同时导向许多玉米种子。本 专利技术的这些方法和装置提供了去除目标植物组织(包括但不限于胚)的一种有效率的、快 速的并且有效的机理。在又一个实施方案中，该夹持器和喷嘴以及该装置的喷嘴彼此相对移动以便将流 体流导向在不同位置的多个种子。在又一个实施方案中，该夹持器可以固定到位并且该喷 嘴可以相对于该夹持器移动。在又一个实施方案中，该喷嘴可以固定到位并且该夹持器相 对于该喷嘴移动。在又一个实施方案中，该装置包含用于收集分离的胚的收集装置。该收集装置可 以是容器，该容器可以收集未成熟的、成熟的或半成熟的胚和/或其他种子内物质。这些胚 可以是单倍体或双单倍体的玉米胚。在本专利技术的另一个实施方案中，包含一种方法，该方法用于从由玉米种子中分离 的胚培育植物的一种方法，包括大致同时地从玉米种子分离多个玉米胚，收集这些分离出 的玉米胚，鉴别所希望的胚，并且，将这些胚再生从而形成植物。这种方法可以包括用标志 物或通过DNA提取或通过选择试剂测试所希望的胚的步骤。该专利技术还涉及一种方法，该方法包括提供含有目标植物材料的单子叶植物种子 (该种子在该种子的果皮或种皮上具有开口)，从种子中分离目标植物材料，并且收集分离出的目标植物材料。在又一个实施方案中，本专利技术涉及一种方法，该方法包括从一种种子中 分离目标植物材料，并且收集分离的目标植物材料。该方法适合于快速分离大量的胚包括但不限于完整的胚和部分完整的胚。通过使 胚早萌发从而发育成植物可以繁殖这些胚。在另一个实施方案中，该繁殖可以是用于从胚 的盾片生产胚性愈伤组织，然后可以将该愈伤组织再生成植物，该植物可以是能生育的，并 且用于生产下一代的植物和种子。在另一个实施方案中，该方法允许将分离的胚用于转化胚物质例如它的细胞，盾 片，或芽的顶端分生组织。在另一个实施方案中，该方法包含用一种有丝分裂停滞试剂处理 一种分离的胚。在又一个实施方案中，该方法包含使胚萌发并且用一种有丝分裂停滞试剂 处理该萌发的植物材料。在又另一个实施方案中，该方法包含用一种有丝分裂停滞试剂处 理从胚发育的胚性愈伤组织。在又一个实施方案中，该方法可以用于鉴别从玉米种子中分离的单倍体胚。该方 法包含大致同时地从玉米种子分离多个玉米胚，收集所述分离出的玉米胚，并且通过R-nj 或Rlscm2或两者的盾片表型标志物鉴别单倍体胚。在又另一个实施方案中，该方法包含处 理单倍体胚从而诱导双单倍体。附图简要说明图.IA外壳以及分配器系统种子1、喷嘴3、动力冲洗液供给软管(Power-Wash Supply Hose) 6、分配器喷嘴7、外壳8、穗轴/种子夹持器9、穗轴/穗10、穗轴/穗夹持器 手柄11、穗/分配器进口门12、可滑动的板112。图.IB胚捕获系统外壳流出管13、收集容器14、洗液流出管15、可去除流体的 筛网16。图.1C.动力冲洗液压系统入口 29、无菌冲洗容器31、冲洗压力泵32、紫外冲洗液 灭菌器33、冲洗压力表34、出口 35、歧管(manifold) 36、泵出口 (pump outlet) 37、歧管阀 38。图.2A早熟胚(8D. A. P.)萌发随后进行幼苗发育(胚切除后7天)。图.2B早熟胚(12D. A. P.)萌发随后进行幼苗发育(胚切除后48天)。图.3A 本专利技术的一个实施方案示出了手柄、穗、种子物质、流体2、外壳、用于旋 转的装置、分配器、喷嘴、侧面对侧面并且旋转的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从种子中分离胚的装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ），包括：（ａ）用于种子的夹持器（ｈｏｌｄｅｒ）；（ｂ）产生流体流的装置；（ｃ）连接到该产生流体流的装置上的喷嘴，该喷嘴用于将流体流导向该种子从而从该种子中分离（ｄｉｓｐｌａｃｅ）该胚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉P布洛克，乔什西弗森，
申请(专利权)人：先正达参股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]