制作、处理、收集以及标引种子和来自植物种子的种子部分的设备、方法以及系统技术方案

用于制作、处理以及收集种子部分的设备、方法以及系统是非常有益的。该设备包括承载体，其具有一个或多个适于承载种子的承载位置。承载位置具有种子定向器，该定向器适于相对于承载体中的承载位置，对种子进行定向，用于在承载位置制作种子部分。该方法包括：取具有一个或多个承载位置的承载体，相对于承载体中的承载位置对种子进行定向，使用种子切除装置切除种子，并穿过歧管将种子部分传送至隔间层。该系统包括：种子歧管，其适于在种子歧管上接驳具有预定位和预定向的种子的种子承载体。使用种子歧管，分别将承载体中种子和从种子移除的种子部分传送至收集器和隔间层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及以高效的方式制作、收集以及标引来自个体种子的种子部分的设 备、方法以及系统。
技术介绍
在植物育种或植物改良(plant advancement)实验中，传统惯例是使用来源已知 的种子栽培植物。将种子种植于试验小区、生长室、温室或其他生长条件中，在这些条件中， 它们与来源已知的其他植物异花传粉，或进行自花传粉。产生的种子是两种亲本植物的后 代或自花传粉植物的后代，将其收获、处理和种植，以使得该植物的育种循环得以继续。为 了在育种或改良选择过程中提供帮助，可以对植物、植物组织、种子或种子组织进行特定的 实验室试验或基于田间的试验。种植基于公知的杂交或或自花传粉植物的世代(generation)，并随后进行试验以 观察这些系和品种是否朝着市场期望的特征发展。期望性状的实例包括但不限于产量增 加、纯合性增加、改善的或新赋予的对特定灭草剂和/或害虫以及病原体的抗性和/或耐 性、含油量增加、淀粉含量改变、营养成分、耐旱性以及基于特定形态的性状增强。可以理解且本领域公知的是，这些实验可能是大规模的。这些实验需要大量劳动 力，其范围从科学家到田间工作人员，以设计、种植、维持以及进行可能需要成千上万株个 体植物的实验。这些实验同样需要大量的土地资源。小区或温室可能占据数千英亩的土 地。当植物发芽、生长、产生种子时，在该段时间中，可以对植物进行取样以用于实验室或田 间试验，这不仅在几个月中占用大量土地，而且随后大量种子必须被分别加上标签、收获并 处理。另一困难是，大量的实验都是无效的。据文献报道，某些种子公司在实验早期丢弃 任何一代中80-90%的植物。因此，生长、收获、收获后处理所花费的大量土地、劳动以及物 质资源最终被浪费在很大比例的种子上。适时压力也是一个因素。为了更多和更好的性状和特性，植物育种中的显著进展， 已给种子公司施加更多的压力，以便更快的改进性状或特征更多且更好的植物的系或品 种。为了更高效地和更有效地处理这些世代，并对能够被延续到育种的下一代的植物作出 更多和更早的选择，因此植物育种工作者和相关工人正处于不断增加的压力下。因此，已经出现了通过基于实验室的种子试验，早期鉴定感兴趣的性状的倾向。对 种子进行非破坏性的试验，以得到基因、生物化学或表型信息。假如鉴定了感兴趣的性状， 则从特定的植物中选择的种子或用于进一步的实验和改良，或用于商业上的量产。对种子 进行试验避免了让种子生长成随后被试验的发育不完全植物的需要。这节省了时间、空间 和精力。假如有效，对种子期望性状的早期鉴定可以使实验性试验所需的土地量、必须试验 的种子量、得到信息所需的时间量的极大减少，所述信息是改进实验所需的。例如，少量英 亩的土地和植物可能就足够了，而不用数千英亩的种植以及全部植物的后续处理和加工。然而，由于这种减少包括例如每天对数千个种子进行处理，因为时间选择依然重要，所以这 仍然是大量的工作。试图以非致死方式对种子取样的常规方法如下。在置于表面上的一张纸上方，用 钳子夹住感兴趣的单个种子。用小型钻头钻入种子的一小位置。在纸上收集通过钻头从种 子上钻下的碎片。抬起这张纸，并将碎片转移到试管或其它容器中。因此收集到种子碎片 并准备用于实验室分析。将种子储存在另一容器中。出于跟踪目的，对容纳种子和样本的 这两个容器进行标引或建立相互联系。对种子来说，该方法确定为非致死的。然而，该过程 却很慢。该方法的成功和效果严重地依赖于工作人员的注意力和准确性。必须用钳子人工 拾起和夹住每个单独的种子。钻孔也是手工的的。必须十分注意钻孔和碎片的处理，也必 须确保将全部样本数量转移到容器中，并将样本来源的种子放置到另一容器中。必须随后 对这两个容器例如单独的试管进行处理和标记或进行跟踪和鉴定。此外，每个种子的取样 过程之间都必须清洁钳子和钻。自样品到样品的转移和人工处理存在着大量的污染风险。 同时，多次需要从种子的某一生理组织获得种子原料。例如，可能需要从玉米种子的胚乳中 获取样本。这种情况下，以允许对胚乳进行定向以将其暴露用于钻孔的方式，人工抓住小的 玉米种子，不是不重要的，而是费时的且有点困难的。因为从种子的该区域取样对发芽率有 着负面的影响，所以必须避免从其他种子结构(例如种子根部)取样。某些时候，用这种方 法获得有用数量的样本是困难的。总的来说，从种子取样严重依赖于工作人员的技术，并且 与工作人员的生产率和精确度有关，包括该过程是否给予种子一个良好的发芽机会。当一 个工作人员承担着每天处理许多种子的任务时，这些问题变得更加明显。如这些例子所证明的，当前传统的种子分析方法，例如，用于基因、生物化学或表 型分析的方法，需要移除和处理至少一部分种子。在移除一部分种子的过程中，可能需要满 足各种目的。这些目的可包括下列目的中的一个或多个(a)如果需要，在取样后保持种子生存力；(b)获得至少最小所需的样本数量而不影响生存力；(c)从种子的特定位置获得样本，为了取样，通常需要在特定位置和方向将种子有 效地定位和定向的能力；(d)为了效率目的，保持特定的生产率水平；(e)在样本中减少或实际上消除污染；(f)保持高效和受控的取样后处理方案和环境，以便在取样后移动和收集种子部 分和种子；以及(g)允许跟踪单独的样本以及它们与同组其它样本的关系。(a)生存力对于保持种子生存力而言，种子取样方法和设备不以种子生存力减少的方式损害 种子，在某些环境下是决定性的。经常期望此类分析对种子是非致死的，或至少导致被取样 的种子会发芽的可能性很大(例如，发芽潜力没有显著的降低)，以便种子可以生长成为成 熟的植物。对于某些分析而言，不需要保持种子生存力，在这种情况下，可以经常采集更大 的样本。种子生存力的需求将会依赖于取样后对种子的既定使用。(b)样本数量期望获得有用数量的样本。为了有用，在某些应用中，为了进行给定的试验和获得有意义的结果，样本数量必须高于某一必需的最小量。不同的试验或测定需要不同的样本 数量。因为一个太大的样本可能使种子的发芽潜力降低，这是不期望的，所以避免为样本提 取太多组织也是同样重要的。因此，期望取样设备、方法以及系统允许从任何给定的种子采 集的样本的数量可以变化。(c)样本位置有用的样本数量也可涉及样本位置精确性。例如，在某些应用中，样本必须仅来自 某一位置或某一组织。此外，处理类似于很多种子的小颗粒是困难的。对种子进行精确定 位和定向也是困难的。对于玉米种子，对胚乳组织进行取样，并对玉米种子定向以便对特定 组织取样是重要的。因此，期望取样设备、方法和系统适于允许以高生产率对种子进行定位 和定向，以用于特定位置取样，其可以包括具有适于以预定方向对种子进行定位和定向的 体系结构和步骤的种子定向设备、方法和系统。(d)生产率取样设备和取样方法必须考虑生产率水平，其能以省时的方式支持所需要数量的 被采集的样品。例如，某些情况包括每年对数千、数十万或甚至数百万的种子进行取样的潜 在需求。举一个假设的例子，每年有一百万种子，每周工作5天，在每年的每个工作日，每天 平均几乎有四千样本。采用低生产率的取样方法是很难满足上述需求的。因此，需要更高 生产率、自动的或甚至半自动的方法。(e)避免污染为了保持样本纯度，用于后续的分析试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制作、处理以及收集种子部分的设备，包括：　　承载体，具有多个孔，所述孔提供一个或多个适于相对于所述承载体对种子进行定位的承载位置；以及　　所述承载位置，具有适于相对于所述承载位置对所述种子进行定向的种子定向器，用于制作所述种子的种子部分。

【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：史蒂文M贝克尔，贾森库皮，大卫库尔斯，乔希蒙根，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]