Автоматизированный пробоотборник для семян и способы отбора проб, тестирования и засыпки семян - RU2007110842A

Реферат

1. Автоматизированный пробоотборник для семян, содержащий

станцию отбора проб;

пробоотборник для удаления материала с семени в станции отбора проб;

конвейер для семян для транспортировки семени от станции отбора проб в отсек в лотке для семян;

конвейер для транспортировки материала, удаленного с семени, в соответствующий отсек в лотке для проб.

2. Пробоотборник по п.1, в котором конвейер для семян представляет собой пневматический конвейер.

3. Пробоотборник по п.1, в котором конвейер для проб представляет собой пневматический конвейер.

4. Пробоотборник по п.1, дополнительно содержащий стол для удерживания, по меньшей мере, одного лотка для семян, имеющего множество отсеков для индивидуальных семян, и, по меньшей мере, одного лотка для проб, имеющего множество отсеков для индивидуальных проб, и средство позиционирования для перемещения стола для выравнивания отсека в лотке для семян на столе с конвейером для семян и выравнивания соответствующего отсека в лотке для проб с конвейером для проб.

5. Пробоотборник по п.5, в котором средство позиционирования перемещает стол в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

6. Автоматизированный пробоотборник для семян, содержащий

бункер для вмещения множества семян;

станцию отбора проб;

пробоотборник для удаления материала с семени в станции отбора проб;

механизм подачи семян для доставки индивидуального семени из бункера в станцию отбора проб;

конвейер для семян для транспортировки семян из станции отбора проб в отсек в лотке для семян;

конвейер для проб для транспортировки материала, удаленного с семени, в соответствующий отсек в лотке для проб.

7. Пробоотборник по п.6, в котором конвейер для семян представляет собой пневматический конвейер.

8. Пробоотборник по п.6, в котором конвейер для проб представляет собой пневматический конвейер.

9. Пробоотборник по п.6, дополнительно содержащий стол для удерживания, по меньшей мере, одного лотка для семян, имеющего множество отсеков для индивидуальных семян, и, по меньшей мере, одного лотка для проб, имеющего множество отсеков для индивидуальных проб, и средство позиционирования для перемещения стола для выравнивания отсека в лотке для семян на столе с конвейером для семян и выравнивания соответствующего отсека в лотке для проб с конвейером для проб.

10. Пробоотборник по п.9, в котором средство позиционирования перемещает стол в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

11. Устройство для отбора проб от каждого из множества семян, расположенных в индивидуальных отсеках в лотке для семян, причем устройство содержит

бункер для вмещения множества семян;

станцию отбора проб для удерживания индивидуального семени, от которого отбирают пробу;

строгающий механизм для удаления материала с индивидуального семени в станции отбора проб;

механизм подачи семян для транспортировки одного семени из бункера в станцию отбора проб;

пневматический конвейер для семян, имеющий первый конец, примыкающий к станции отбора проб, и второй конец для пневматической транспортировки семян между станцией отбора проб и вторым концом;

пневматический конвейер для проб, имеющий первый конец, примыкающий к станции отбора проб, и второй конец для пневматической транспортировки материала, удаленного с семени, из станции отбора проб к второму концу;

стол для удерживания лотка для семян с множеством отсеков и лотка для проб с множеством отсеков;

шаговый механизм для перемещения стола для последовательного выравнивания различных отсеков лотка для семян и лотка для проб относительно вторых концов пневматического конвейера для семян и пневматического конвейера для проб соответственно.

12. Способ тестирования множества семян, причем способ включает последовательную подачу семени в станцию отбора проб, удерживание семени в станции отбора проб, соскабливание пробы с семени, удерживаемого в станции отбора проб, транспортировку каждой пробы в индивидуальный отсек в лотке для проб, транспортировку семени в отсек лотка для семян с известным положением относительно отсека в лотке для проб, в который направляют соответствующую пробу, и тестирование каждой пробы.

13. Способ тестирования множества семян на предмет проверяемой характеристики, причем способ включает

подачу семян индивидуально в станцию отбора проб; удерживание семени в станции отбора проб; соскабливание пробы с семени, удерживаемого в станции отбора проб; транспортировку каждой пробы в индивидуальный отсек в лотке для проб; транспортировку семени в отсек в лотке для семян с известным местоположением относительно отсека лотка для проб, в который направлена соответствующая проба;

тестирование каждой пробы на предмет представляющей интерес характеристики;

отделение семян, пробы которых при тестировании положительны относительно представляющей интерес характеристики, от семян, пробы которых при тестировании не были положительны относительно представляющей интерес характеристики.

14. Способ по п.13, в котором семена пневматически транспортируют в их соответствующие отсеки в лотке для семян из станции отбора проб.

15. Способ по п.13, в котором пробы пневматически транспортируют из станции отбора проб в лоток для проб.

16. Способ по п.13, в котором этап соскабливания пробы с семени содержит протягивание многозубчатого инструмента по поверхности семени.

17. Способ по п.13, в котором этап удерживания семени в станции отбора проб включает удерживание семени против поверхности, которая ориентирует семя относительно скоблящего инструмента для обращения к скоблящему инструменту поверхности, которая минимизирует ущерб для жизнеспособности семени.

18. Способ отбора проб семян, расположенных в отдельных отсеках в лотке, причем способ включает последовательную транспортировку каждого индивидуального семени в станцию отбора проб; удерживание семени в станции отбора проб; соскабливание пробы с семени, транспортировку соскобленной пробы в отсек в лотке для проб; транспортировку семени в соответствующий отсек в лотке для семян.

19. Способ засыпки семян в популяции, включающий

(а) отбор проб от каждого семени в популяции;

(b) транспортировку каждой пробы в отдельное место с известным относительным местоположением;

(с) тестирование каждой пробы на предмет желательного свойства и

(d) после этого разделение семян на основе результатов тестирования их соответствующих проб.

20. Способ по п.19, дополнительно включающий культивирование растений из семян, которые показали желательное свойство; сбор урожая семян от культурных растений и повторение этапов (a)-(d).

21. Способ по п.20, дополнительно включающий подачу каждого семени в станцию отбора проб; извлечение части семени в станции отбора проб; транспортировку семени и пробы от семени в разные места с известным относительным местоположением; тестирование пробы на предмет представляющего интерес свойства; разделение семян на основе результатов тестирования проб от каждого семени.

22. Способ по п.21, в котором каждую пробу пневматически транспортируют из станции отбора проб в, по меньшей мере, один отсек в лотке для проб, при этом каждое семя пневматически транспортируют из станции отбора проб в соответствующий отсек в отдельном лотке для семян.

23. Способ по п.21, в котором конвейер для семян и конвейер для проб имеют зафиксированные положения, причем лотки для семян и лотки для проб устанавливают на столе, который совершает шаговое перемещение относительно конвейера для семян и конвейера для проб.

24. Способ по п.21, в котором материал соскабливают с семени до глубины, не превышающей приблизительно 3 мм.

25. Способ по п.21, в котором пробу транспортируют по трубке, выполненной из неэлектростатического материала.

26. Система отбора проб семян, причем система содержит

станцию отбора проб для удерживания индивидуального семени;

механизм отбора проб для удаления материала с семени в станции отбора проб;

механизм подачи семян для подачи индивидуальных семян в станцию отбора проб;

средство транспортировки проб для транспортировки пробы из станции отбора проб в фиксированное место;

стол для удерживания, по меньшей мере, одного лотка для семян, имеющего множество отсеков для вмещения индивидуальных семян, и лотка для проб, имеющего множество отсеков для вмещения индивидуальных проб от индивидуальных семян;

шаговый механизм перемещения стола для последовательного выравнивания отсеков лотка для семян с первым зафиксированным концом канала для семян и выравнивания соответствующего отсека в лотке для проб с зафиксированным концом канала для проб.

27. Способ засыпки определенного количества семян растения, имеющего желательную характеристику, причем способ включает

тестирование каждого семени на предмет желательной характеристики;

культивирование растений только из семян, тестирование которых дало положительный результат относительно желательной характеристики;

отбор семян от культурных растений и

повторение этапов (a)-(c) для одной или множества генераций.

28. Способ по п.27, в котором желательная характеристика представляет собой содержание масла, и тестирование содержит ЯМР-томографию семени.

29. Способ по п.28, в котором семя представляет собой семя кукурузы.

30. Способ по п.28, в котором семя представляет собой семя сои.

31. Способ по п.27, в котором семя представляет собой семя кукурузы.

32. Способ по п.27, в котором семя представляет собой семя сои.

33. Способ по п.27, в котором желательная характеристика представляет собой генетический признак, причем тестирование включает отбор пробы от каждого семени без ущерба для его жизнеспособности и тестирование каждой пробы от каждого семени в отношении желательной характеристики.

34. Способ по п.27, дополнительно включающий транспортировку семян в станцию отбора проб, отбор пробы от семени без ущерба для его жизнеспособности, транспортировку семени в отсек в лотке для семян и транспортировку пробы в соответствующий отсек в лотке для проб.

35. Способ по п.27, дополнительно включающий разделение семян на основе результатов тестирования индивидуальных проб в соответствующих отсеках в лотке для проб.

36. Способ по п.27, дополнительно включающий подачу семян индивидуально в станцию отбора проб, удаление материала с каждого семени без ущерба для жизнеспособности семени; транспортировку семени в первое местоположение, транспортировку материала, удаленного с каждого семени, во второе местоположение, соответствующее первому местоположению; тестирование материала, удаленного с каждого семени, и разделение семян на основе результатов тестирования материала в соответствующих местоположениях.

37. Способ отбора проб ткани от семян по существу с сохранением жизнеспособности семян, причем способ включает протягивание зонда, имеющего множество режущих кромок, по семени, при этом режущие кромки наклонены относительно направления протягивания таким образом, что части, по меньшей мере, двух соседних кромок остаются в контакте с семенем при резании.

38. Способ отбора проб ткани от семян по существу с сохранением жизнеспособности семян, причем способ включает протягивание зонда, имеющего множество режущих кромок, по семени для отбора первой пробы ткани и формирования надреза на семени, и отбор второй пробы из надреза на семени.

39. Система отбора проб для отбора проб ткани семян по существу с сохранением жизнеспособности семян, причем пробоотборник содержит

бункер для вмещения множества семян;

селектор для отбора индивидуальных семян из множества семян в бункере и подачи семени к выходу;

по меньшей мере, один распределитель, имеющий множество гнезд для приема и удерживания семян, причем каждое гнездо может избирательно соединяться с выходом;

транслятор для перемещения распределителя относительно выхода селектора таким образом, чтобы выход селектора подавал семя в каждое гнездо в каждом распределителе;

множество станций отбора проб семян, причем каждая станция отбора проб семян имеет вход, сообщающийся с выходом распределителя, и содержит камеру, имеющую пробоотборную раму с выемкой для приема семени и канавку для отбора проб, в которую выступает часть семени; выдвигаемую опору для выдвижения семени в выемку в пробоотборной раме; зонд, выполненный с возможностью совершения возвратно-поступательного движения, имеющий множество режущих кромок, причем зонд совершает возвратно-поступательное движение в канавке в пробоотборной раме для отбора пробы от части семени, находящегося в выемке, выступающей в канавку для отбора проб;

механизм транспортировки проб для транспортировки проб ткани, удаленных зондом с семени, из каждой станции отбора проб;

механизм транспортировки семян для транспортировки семени после отбора пробы из каждой станции отбора проб после осуществления отбора проб.

40. Система отбора проб по п.39, в которой каждая станция отбора проб дополнительно содержит трубку для отбора проб семян из надреза, сформированного зондом.

41. Система отбора проб по п.39, в которой система транспортировки проб содержит трубку и сопло для создания перепада давлений в трубке для транспортировки пробы.

42. Система отбора проб по п.39, в которой система транспортировки семян содержит хвостовик и сопло для создания перепада давлений в трубке для транспортировки семян.

43. Система отбора проб по п.39, дополнительно содержащая воздушные сопла, направленные для удаления проб ткани с зонда.

44. Система отбора проб по п.39, в которой распределитель содержит внешнюю оболочку и челнок, выполненный с возможностью перемещения в пределах внешней оболочки, причем оболочка имеет множество входных отверстий и множество выходных отверстий, и челнок имеет множество гнезд, при этом челнок выполнен с возможностью приведения в действие между первым положением, в котором гнезда выровнены с входными отверстиями для приема семян сквозь входные отверстия, и вторым положением, в котором гнезда выровнены с выходными отверстиями для выпуска семян из гнезд.

45. Система отбора проб по п.39, в которой применены два распределителя, каждый из которых имеет множество отдельных проходов, и в которой применена станция отбора проб для каждого прохода распределительного элемента.

46. Система отбора проб по п.39, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один лоток для проб, имеющий множество гнезд, и механизм перемещения для позиционирования гнезд в выровненное положение относительно выхода конвейера для проб.

47. Система отбора проб по п.39, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один лоток для семян после отбора проб, имеющий множество гнезд, и перемещающий механизм для позиционирования гнезд с совмещением с выходом конвейера для семян.

48. Система отбора проб по п.39, в которой селектор для отбора индивидуальных семян из множества семян в бункере и доставки семени к выходу содержит диск, имеющий множество отверстий в его поверхности, и вакуумную систему для создания всасывания в каждом из множества отверстий, при этом создается присасывание и удерживание семян с возможностью освобождения относительно диска в отверстии.

49. Способ отбора проб ткани семени, причем способ включает протягивание зонда с множеством режущих кромок по поверхности семени для удаления ткани с семени и затем транспортировку ткани и семени в отдельные места с известными относительными местоположениями таким образом, что после тестирования ткани соответствующее семя может быть идентифицировано.

50. Способ по п.49, в котором режущие кромки на зонде проходят под углом относительно направления протягивания.

51. Способ по п.50, в котором режущие кромки на зонде проходят под углом относительно направления протягивания, при котором, по меньшей мере, две кромки остаются в контакте с семенем, когда зонд протягивают по поверхности семени.

52. Способ по п.51, в котором режущие кромки на зонде находятся под углом 60° относительно направления протягивания.

53. Способ по п.51, в котором семена представляют собой семена сои, и он дополнительно осуществляет регулирование влажности сои до уровня более приблизительно 8% перед протягиванием зонда по поверхности семени.

54. Способ по п.53, дополнительно включающий регулирование влажности сои до, по меньшей мере, приблизительно 12% перед протягиванием зонда по поверхности семени.

55. Способ по п.49, дополнительно включающий этап сжатия семени, когда зонд протягивают по поверхности семени.

56. Способ по п.55, в котором семя сжимают с усилием от приблизительно 2,5 до приблизительно 5 фунтов.

57. Способ по п.55, в котором семя сжимают в направлении, в целом перпендикулярном направлению, в котором зонд протягивают по семени.

58. Способ по п.55, в котором семя сжимают в направлении, в целом параллельном направлению, в котором зонд протягивают по семени.

59. Способ отбора проб ткани семени по п.55, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания.

60. Способ отбора проб ткани семени по п.55, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания, при котором, по меньшей мере, две кромки остаются в контакте с семенем, когда зонд протягивают по поверхности семени.

61. Способ отбора проб ткани семени по п.60, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом 60° относительно направления протягивания.

62. Способ по п.60, в котором семена представляют собой семена сои, и он дополнительно осуществляет регулирование влажности сои до уровня более приблизительно 8% до протягивания зонда по поверхности семени.

63. Способ по п.62, дополнительно включающий регулирование влажности сои до уровня, по меньшей мере, приблизительно 12% до протягивания зонда по поверхности семени.

64. Способ отбора проб ткани семени, причем способ включает протягивание зонда с множеством режущих кромок по поверхности семени для удаления ткани с семени, затем срезание ткани из надреза, образованного зондом, и затем транспортировку ткани, срезанной из надреза, и семени в отдельные места с известным относительным местоположением таким образом, что после тестирования, по меньшей мере, одной из проб ткани соответствующее семя может быть идентифицировано.

65. Способ по п.64, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания.

66. Способ по п.65, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания, причем, по меньшей мере, две кромки остаются в контакте с семенем, когда зонд протягивают по поверхности семени.

67. Способ по п.66, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом 60° относительно направления протягивания.

68. Способ по п.66, в котором семена представляют собой семена сои, и дополнительно осуществляют регулирование влажности семян сои до уровня, превышающего приблизительно 8%, перед протягиванием зонда по поверхности семени.

69. Способ по п.68, дополнительно включающий регулирование влажности семян сои до уровня, по меньшей мере, приблизительно 12% перед протягиванием зонда по поверхности семян.

70. Способ по п.64, дополнительно включающий этап сжатия семени при протягивании зонда по поверхности семени.

71. Способ по п.70, в котором семя сжимают в направлении, в целом перпендикулярном направлению, в котором зонд протягивают по семени.

72. Способ по п.70, в котором семя сжимают с силой, составляющей от приблизительно 2,5 до приблизительно 5 фунтов.

73. Способ по п.70, в котором семя сжимают в направлении, в целом параллельном направлению, в котором зонд протягивают по семени.

74. Способ по п.70, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания.

75. Способ по п.70, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом относительно направления протягивания, причем, по меньшей мере, две кромки остаются в контакте с семенем при протягивании зонда по поверхности семени.

76. Способ по п.74, в котором режущие кромки на зонде расположены под углом 60° относительно направления протягивания.

77. Способ по п.74, в котором семена представляют собой семена сои, и дополнительно осуществляют регулирование влажности семян сои до уровня, превышающего приблизительно 8%, перед протягиванием зонда по поверхности семени.

78. Способ по п.77, дополнительно включающий регулирование влажности семян сои до уровня, составляющего, по меньшей мере, приблизительно 12%, перед протягиванием зонда по поверхности семени.

79. Способ отбора проб ткани от семян, причем способ включает протягивание зонда с множеством режущих кромок по поверхности семени для удаления ткани с семени, затем срезание ткани с надреза, образованного зондом, и затем транспортировку ткани, удаленной зондом, то есть ткани из надреза, и семени в отдельные пункты с известным относительным местоположением таким образом, что после тестирования, по меньшей мере, одной из проб ткани соответствующее семя может быть идентифицировано.

80. Способ по п.79, в котором семена представляют собой семена сои, и дополнительно осуществляют регулирование влажности семян сои до уровня, превышающего приблизительно 8%, перед протягиванием зонда по поверхности семени.

81. Способ по п.80, дополнительно включающий регулирование влажности семян сои до уровня, по меньшей мере, приблизительно 12% перед протягиванием зонда по поверхности семени.

82. Способ анализа семян в популяции семян, имеющих генетические отличия, причем способ включает отбор пробы, содержащей клетки с ДНК от семян в популяции без ущерба для жизнеспособности прорастающих семян;

тестирование ДНК, извлеченной из пробы, на предмет наличия или отсутствия генетического маркера;

отбор семян из популяции на основе результатов тестирования ДНК и

культивирование растений от отобранных семян.

83. Способ по п.82, в котором способ дополнительно включает определение генотипической особенности потомства семян до отбора семян из популяции.

84. Способ по п.82, в котором плодородные растения, выращенные из отобранных семян, используют в качестве женских или мужских родителей при скрещивании с другим растением.

85. Способ по п.82, в котором проба содержит ткань эндосперма, и способ дополнительно включает определение уровня плоидности генетического маркера.

86. Способ по п.83, в котором уровень плоидности диплоида в генетическом маркере указывает на материнскую наследственность, и уровень плоидности гаплоида в генетическом маркере указывает на отцовскую наследственность.

87. Способ по п.82, в котором генетический маркер обнаруживают в материнском родителе семени.

88. Способ по п.82, в котором генетический маркер обнаруживают в отцовском родителе семени.

89. Способ по п.82, в котором способ включает отбор семени на основе наличия генетического маркера, который генетически связан с локусом количественного признака, отобранным из группы, состоящей из урожайности, устойчивости к полеганию, высоты, зрелости, болезнеустойчивости, устойчивости к вредителям, устойчивости к недостатку питания и состава зерна.

90. Способ по п.82, в котором способ включает отбор семени на основе наличия генетического маркера, который генетически связан с гаплотипом, связанным с локусом количественного признака, отобранным из группы, состоящей из урожайности, устойчивости к полеганию, высоты, зрелости, болезнеустойчивости, устойчивости к вредителям, устойчивости к недостатку питания и состава зерна.

91. Способ по п.82, в котором способ включает отбор семян на основе наличия генетического маркера, который генетически связан с трансгеном.

92. Способ засыпки семян в популяции семян, имеющих генетические отличия, причем способ включает

(а) отбор пробы, включающей клетки с ДНК, от каждого семени в популяции;

(b) тестирование ДНК, извлеченной из каждого семени, на предмет наличия или отсутствия, по меньшей мере, одного генетического маркера;

(с) отбор семян из популяции на основе результатов тестирования ДНК;

(d) культивирование растений из отобранного семени;

(е) сбор урожая семян от культурных растений и

повторение этапов (a)-(d).

93. Способ прогнозирования зиготности зародыша на предмет представляющего интерес гена, причем способ включает

получение первой клетки из семени, содержащего зародыш, причем указанная клетка имеет известную плоидность;

измерение числа копий указанного представляющего интерес гена и числа копий гена контроля в указанной первой клетке, и

определение отношения указанного числа копий указанного представляющего интерес гена и указанного числа копий гена контроля, причем указанное отношение указывает на зиготность указанной первой клетки для представляющего интерес гена, и зиготность указанной первой клетки для указанного представляющего интерес гена предсказывает зиготность указанного зародыша для указанного представляющего интерес гена.

94. Способ по п.93, в котором указанная первая клетка не является клеткой зародыша.

95. Способ засыпки популяции семян, имеющей желательный признак, причем способ включает

неразрушающий отбор пробы каждого семени в популяции семян;

анализ каждой пробы на предмет наличия или отсутствия, по меньшей мере, одного представляющего интерес признака;

отбор семян на основе наличия или отсутствия, по меньшей мере, одного представляющего интерес признака и

культивирование растений из отобранных семян.